| 标题 | 滨海新区城市道路给排水工程设计有关问题的探讨 |
| 范文 | 刘海威 摘 要：城市道路给排水工程的管道设计不仅要考虑到交通的影响，周边居民生活用水以及污水雨水的排放也必须要严格把关，本文则结合设计实例，对给水工程设计、雨水工程设计、雨水工程管材及附属构筑物设计进行了简单的探讨。 关键词：给水工程;雨水工程;管道规划 中图分类号：TB 文献标识码：Adoi：10.19311/j.cnki.16723198.2021.06.076 0 引言 随着人民日益增长的对美好生活的需要，道路给水排水的设计问题也越来越被设计者所关注，在考虑交通便利以及自身的使用年限的同时，还要考虑对加强该地区交通联系，完善路网结构，为沿线用地开发建设提供全面的市政配套服务功能，提升土地利用价值，吸引商业投资等许多问题。 1 道路给排水系统的作用 道路给排水系统的主要任务保证交通便利，居民用水供水方便以及道路雨水积水的排放，若排除不及时就会威胁行车、行人安全，以致中断道路交通，给人们的生产生活带来严重的不便。设计给水和排水工程有着很重要的作用，因此下面着重介绍了给水工程和雨水工程的设计原则以及实际工程的设计案例。 2 管道设计原则 2.1 给水管道布置原则 （1）为保证供水的安全可靠，给水管道网布置呈环状。 （2）如果路基与路肩距离超过40米，给水管道的布线设计尽可能的增大，至少是双管双侧。 （3）在新建管网的干管上每隔200m设置一处DN200预留支管及路口按规划新建给水管。 （4）根据规范，两个消火栓之间距离不能超过120米，而且必须设置在干管上。 （5）阀门按n-1原则设置，在给水管网中除在各交叉路口处设置阀门外，在直线段上每500m距离亦应设置闸阀，使管网的供水安全性进一步提高，不会因局部管道故障而造成大面积区域的停水。 （6）主干管隆起处安装排气阀，低处安装排泥阀。 2.2 雨水工程管道布置原则 （1）雨水管线或雨水明沟可就近接入现状雨水系统或排水明渠。 （2）路基段雨水管主要布放在绿化带的两侧或机动车道外侧。 （3）尽量保持现状排水和防洪系统不变，对受到本工程影响的现状排水和防洪系统进行恢复或改建。 （4）雨水经左右支管至检查井汇入道路下的雨水干管，水力计算为满流，雨水管道根据实际情况，可以选择管顶平接或水面平接。雨水管道与道路应成一条直线，坡度一致，可以减少埋深降低施工难度。 （5）雨水干管按30-40m间距设置雨水检查井，道路两侧每隔120m左右设雨水预留管，雨水预留管除特殊注明 均为DN600，分别以i=0.002 坡向干管检查井。 （6）道路两侧结合边坡情况设置排水边沟、截洪沟和急流槽，分段排入设计雨水管渠或就近排入现状河道。 3 工程实例 该地区地形地貌比较复杂，北部大多都是高丘山地，山峦重叠，中部则是丘陵、台地;南部沿海多为台地、平原。亚热带季风气候，海洋性气候清晰，丰富的光热和水资源。其主要特点：气候温暖，雨量充沛，干湿晴朗;秋冬季干旱夏季经常发生台风暴雨天气。极端气候事件频发，2018年全市年降雨量1983mm，汕尾城区降雨量1862.4mm，海丰县降雨量2172.6mm，陆丰市降雨量1913.2mm。主要河流有汕尾螺河，黄江河，乌坎河和赤石河境内四大水系，252公里总长度的3613.7平方公里的流域面积。汕尾境内，汛期长，约1495mm，全市年平均产量为7.8十亿立方米的水平均径流深。 全年氣温较高，平均温度为 22.8℃，夏天炎热且潮湿，温度约在 26.3℃之间。五月至九月间多雨，有时雨势颇大。夏秋之间，时有台风，五月至十一月期间都有可能受不同强度的热带气旋吹袭。在北太平洋西部、东海及南海上，每年平均有 30 个热带气旋形成，其中半数达到台风强度，最高风速为每小时118km或以上。平均全年雨量 2214.3 毫米，8月份雨量最多，1月份最少。 该区东部濒临黄江、大液河，西部临惠东县吉隆河，北部临惠东西枝江与白盆珠水库、南部面向红海湾，境内有海丰县第二大河流一赤石河。赤石河发源于高 12-56m 的白马山，由大安水、明热水、鹅埠水三条支流组成，向南流入九龙湾，干流长 36km，流域面积 3 82 km2，占合作区陆地面积 78.6070。河流径流量平均 28.468 亿 m3，每平方米径流1321mm（变化在 900-1550 毫 m）。河流平均破降 5.21‰，落差 1180m，可利用落差 100m，水能理论蕴藏量 1.29 万千瓦。赤石河上游与下游多山丘，中游有赤石盆地。明热河为赤石河一级支流，发源于峰高 1282m 的禾镰石，于鲤鱼铺汇入赤石河。长 22km 天然落差 1282m，集雨面积 108km2。 3.1 工程概况 该项目位于广东省的东南部，总面积468.3km，其中包括了当地四个小镇，我们选取其中某段道路进行讨论。该条道路呈南北走向，沿线与高铁、公路相交，全长约6.0km，按城市主干路标准建设，双向8车道，设计时速50km/h，红线宽60m。市政给排水设计内容主要包括：道路红线范围内给水工程、雨水（防洪）工程设计。 现阶段路网条件仅能满足该地区居民基本的出行要求，各等级的路网密度明显偏低，各等级道路分配不合理，内部道路系统框架未形成，片区间缺乏有效的联系通道。区内城市建成区规模不断扩张，区内部交通网络及道路交通设施难以满足未来的道路交通发展需求，难以适应未来产业新城的快速化发展要求。 3.2 给排水工程现状及管道规划 3.2.1 给水工程现状及管道规划 （1）当前现状。 经实际了解，该地区现状供水能力为0.6万m3/d。 根据现场踏勘及物探资料，该道路两侧无现状给水干管，部分村落有零星给水支管。 （2）规划水源及管网。 在该地区市政工程详细规划中，本项目片区新建中心水厂，片区用水由中心水厂供给。根据该地区的给水工程规划图，该道给水管道为双侧布置，同时根据规划布置给水主管及再生水管。道路起点南山路至创智路段为规划2根DN1000给水主管，创智路至望鹏大道规划为2根DN600给水主管;道路起点南山路至创智路段为规划1根DN600再生水管，创智路至望鹏大道规划为1根DN300再生水管。 3.2.2 雨水工程现状及规划 （1）雨水工程现状。 根据现场踏勘及收集资料，周边现状为农田、池塘及自然冲沟，分别较多水系，现状无市政排水管道。其中，在道路桩号K0+460处与现状里坑河交叉、在K0+700 处与现状鲤坑水库泄洪冲沟交叉，在K1+460 处与现状2×1.5排水沟渠交叉，在K2+200处与现状2×1.5排水沟渠交叉，在K2+8800处与现状1.6×10排水沟渠交叉，在K3+320处与现状洋坑河交叉，东线K4+220处与现状大蕉园河交叉，在K5+100和K5+700处与现状冲沟交叉，K5+700西线K3+560至K5+460为现状公路改造，其中在K3+660处、K4+300、K4+840、K4+920、K5+040、K5+440处于现状过路涵管交叉。 （2）雨水工程管道规划。 根据当地雨水工程规划图，道路双侧布置雨水管，双侧布置DN600-DN1350雨水管，雨水沿道路坡向就近排入现状河道或相交道路雨水管。该地区建设区内主要的河流为赤石河，中心区及各分区均受到赤石河干流洪水影响，故赤石河干流防洪标准为200年一遇;里坑河、洋坑河、大蕉园河、新屋河及田寮河规划按50年一遇防洪标准。赤石片水系的里坑、长坑、大蕉园河，规划水系基本保持现状走向，根据规划防洪排涝能力进行河道综合整治，结合片区科教研发、休闲旅游、生态农业为主导的远景功能提升区的定位，构建一幅依山傍水的优美景象。 3.3 工程设计 3.3.1 给水工程管道设计 根据现场踏勘及物探资料，无现状给水主干管，部分村落有零星给水支管 道路起点南山路至创智路段，道路红线宽度大于40m，道路西侧综合管廊内敷设DN1500给水干管，同时廊内设计DN200-DN400配水管，东侧人行道下设置DN200-DN400配水管道。 应当设置DN600的给水管道在道路西侧的机动车道下，设置DN600的给水主管在东侧绿化带下。关于桥梁，在两侧人行道夹层上设置两根DN400的给水管道。起点南山路至创智路段，敷设DN600的再生水管在道路西侧的综合管廊内。创智路至终点望鹏大道段，本次设计于道路东侧绿化带下新建DN300再生水管道，东侧桥梁段在桥梁人行道夹层上敷设过桥。 3.3.2 给水工程管材及附属构筑物 根据规范，给水管管材小于等于DN800采用球墨铸铁管橡胶圈接口，大于DN800时采用钢管焊接接口。原水管统一采用钢管。考虑市政消防要求，在人行道上布设室外消火栓，消火栓采用SSF-150/65室外防撞地上式消火栓，沿道路两侧布置，间距100m～120m。根据实际情况，为方便用户接驳，按间距200m左右设置预留支管及阀门井，给水预留支管管径为DN200。为了方便检查维修管道，阀门井应设置在路口处。管道基础一般采用200mm厚砂垫层基础，遇软弱土基础需换填夯实或根据地质实际情况另行处理。管道沿线除规划路口外按规划预留支管，其余路段每隔200-240m预留给水支管。管道回填时回填石粉渣至管顶以上50cm，其余部分回填优质原土。管道设计工作压力为0.6MPa，试验压力为1.1MPa。在人行道、绿化带中的给水检查井采取轻型井盖及井座，在机动车道中的给水检查井采取 Ф700 球墨铸铁防盗井盖及支座。为日后维护管理方便，新建给水管道在三通、四通、拐弯、变径处及管道直线段沿线每隔一定距离设置标志桩，具体参照深圳市水务集团有限公司相关标准执行。 3.3.3 雨水工程设计 （1）雨水量计算。 根据规范，设计雨水量采用下列公式计算： Q=qψF Q——雨水设计流量（Q/s）; F——汇水面积（km2）。 ψ——径流系数：路面0.9，步道0.4，绿地0.15。 q——设计暴雨强度（Q/s，hm2）; 根据2016版室外排水规范，重现期采用（P=5y）， 暴雨强度公式： q=1337.746（1+0.546lgP）/（t+3.98）^0.552 t：降雨历时（min）t=t1+t2 t1：地面集雨时间，街坊取t1=5～10min，道路路面取t1=2～5min t2：管内流行时间（min） （2）防洪计算。 洪峰流量计算采用“推理公式法（新雨型）”，部分支流的上游段采用“广东省洪峰流量经验公式”进行估算。 推理公式：Qm=0.278（Sp/Zcpn-f）·F Z=0.278/（mJ1/3·Qm1/4） 广东省洪峰流量经验公式：Qp=C2H24PF0.84 C2：经验公式参数，P=1%时，C2=0.053; P=2%时，C2=0.05; P=5%时，C2=0.046。 H24P：24小时面雨量，H24P=230mm。 3.3.4 雨水工程管材及附属构筑物 根据规范，雨水管我们设计使用II级钢筋的混凝土管。雨水支管应当与已经建好的道路两侧的汇水管相连。雨水口的规格，我们可以使用联合式双箅的雨水口，连接管采取DN300钢筋砼管;对于路口处的雨水口，连接管采取DN400钢筋砼管。雨水口都使用球墨铸铁箅圈、箅子，深度为1.0m。雨水检查井井盖应采用Φ700一体式网格防坠、防沉降、防噪音、防跳动、防位移的球墨铸铁井盖。在人行道、绿化带及非机动车道中的雨水检查井采用轻型井盖及井座，在机动车道中雨水检查井采用重型井盖及井座，检查井均按有地下水按国标图集选用。管中心至管顶以上0.5m以内选取合适的碎石渣回填，管顶若超过0.5m，回填可选取合适的原状土，机动车道下检查井外壁0.5m以内选取合适的石粉渣回填到顶。 4 存在问题 由于路网规划尚未完善，周边用地属性、道路节点标高、给排水节点标高等详细规划尚未最终明确，对给排水管道的方案设计影响较大。缺乏现状管线勘探资料，由于尚未平整開发，现状的水系、沟渠、池塘等在道路施工的时候可能会被截断，这就可能导致暴雨时候的排水不畅，造成内涝，因此，须考虑近期的排水出路，连通现状水系沟渠等，保证排水有序。 新建雨水管道接入下游规划雨水管渠中，由于前期施工导致远期规划雨水管渠未进行设计，使道路雨水管道没有布置。为解决近期设计道路排水出路问题，应考虑将近期设计雨水管道就近接入周围水体和排水渠，待远期下游规划雨水管渠设计施工完毕时，接入规划雨水管渠中，实现了市政道路排水近远期结合，保证近期设计道路排水通畅。 5 结束 随着现在人们生活质量的提高，交通是否便利越来越影响人们出行的质量，道路给排水管网设计成为影响交通通畅非常重要的因素之一，作为一名道路给排水工程的学者，必须要求具有非常专业的相关的知识，在实际的工程项目中，一定要将自己所学到的知识利用起来，严格的做好每一个环节，以保证最终的工程质量满足社会的需求。 参考文献 [1]任亮.山东省夏津县自来水厂BOT项目可行性研究[J].天津大学，2011，（01）. 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