周燕莉
身份证号码:310225198801055229
市政工程雨水管网布局及收集规划研究
周燕莉
身份证号码:310225198801055229
排水管网是现代化城市建设和工业企业不可缺少的一项重要设施,是城市和工业基本建设的一个主要组成部分,污染控制和流量控制是其两大主要任务。其雨水排水系统是指排出降雨径流和融雪径流的管渠系统的总称,由房屋的雨水收集系统和排放系统、道路排水系统、街坊或厂区的雨水收集与管渠系统、街道雨水管渠系统、出水口及排洪沟等组成。本文主要讨论的是敷设于城市道路下的排水管渠系统,在规划时的布置形式及选择应用。
市政工程;雨水管网;收集
水资源日益短缺,合理开发、利用水资源,保护生态环境,维护人与自然的和谐,已经成为二十一世纪人类共同的使命。如果在城市建设中,注意发展雨水收集和利用工程,把原来被排走雨水留下来利用,既增加了水资源,也是节约自来水的好措施。同时,通过雨水收集利用的广泛开展,由于雨水被留住或回渗地下,减少了排水量,减轻了城市洪水灾害威胁,因此,地下水得以回补,水环境得以改善,生态环境得以修复。可以说,雨水收集利用是城市水资源可持续利用的重要措施之一。
1.1 城市规划
对于一个特定的建设区域,其城市的规划范围就是雨水管网系统的主要流域范围。城市的硬化程度影响雨水径流量的大小; 规划道路即为管网定线的可能路径。
1.2 地形
在一定条件下,地形是影响管道定线的主要因素。充分利用地形顺坡排水,使管道的走向符合地形趋势是管道定线时应遵循的主要原则之一。(1)在地形高差较大的区域,常规做法是在整个排水区域较低的地方(例如集水线或河岸低处)敷设主干管及干管,以便支管接入;而将排水支管顺坡排入主干管及干管。(2)在地形平坦区,干管宜垂直等高线敷设,主干管宜平行等高线敷设;要避免排水支管长距离平行等高线敷设,使其尽早接入干管。(3)当地形向河道的坡度很大时,主干管宜垂直等高线敷设,干管宜平行等高线敷设。这种布置可减少排水管网中跌水井的总数量,改善干管的水力条件。
以北京地铁五号线整合市政雨水管网建设工程为例,在该地铁施工的过程中同期规划并施工了全新北京雨水(污水)管网改造计划。管网干线管道标准直径2.4m,支线采用了旧有管线并网,新建管线补充的方式来进行一体化设计。统一规划后的雨水管网设施实现了集雨井间距<30m;排水流量>1OOmm/h的标准。根据施工后的实际效果评估,其能最高负载量在设计量的60%左右。这为后续大型市政雨水管道改建中的工程联合提供了一种可行方案。
2.1 平面布置形式
1)正交式:适用于地势向水体适当倾斜的地区,干管垂直水体方向敷设。该种布置方式的干管长度短、雨水在管网中停留时间段,管径小,因此较为经济。
2)平行式:适用于地势向河流方向有较大倾斜的地区,干管基本上平行于等高线及河道敷设,主干管与等高线及河道成一定倾角敷设。该种布置方式可避免因干管坡度较大及管内流速过大,使管道受到严重冲刷;同时可减少跌水井数量,降低工程造价。
3)分区式:适用于地势高低相差很大或起伏很大的阶梯地形、雨水不能靠重力流出水口的地区,分别在高区和低区敷设独立的管道系统,高区重力流直排、低区采用泵站提升。该种布置方式能充分利用地形排水,节省能源。
4)分散式:适用于城市周围有河流或城市中央部分地势高、地势向周围倾斜的地区,雨水干管分散敷设、就近排入水体,各排水流域具有独立的排水系统。该种布置方式干管长度短、管径小、管道埋深较浅、便于雨水排放。
2.2 雨水管网设计
雨水管网设计性能的高低直接影响着城市内涝情况,好的管网设计有很好的排泄性能,对改善城市内涝效果颇佳。要加强雨水管网的设计,首先要建立良好的市政排水系统,如果已经完成排水系统的建设,需要根据实际情况来完善和改造,提高排泄系统的舒缓能力。其次,要做好市政雨水管网设计的维护工作,维护人员要定期检查管网和其他排水设施,最大程度确保管网能正常运行。一旦出现排泄系统被破坏,要及时督促责任单位进行抢修,促使系统正常运营。最后,相关管理人员必须要按照城市实际情况和发展特点来建立合理科学的管网体系和检查、维修体系。
2.3 收集雨水的方法
地下储雨池,用于收集屋顶、庭院和地面的雨水,所收集的雨水主要用于冲厕、洗车、绿化用水、景观用水或消防用水等。储雨池的结构主要为钢筋混凝土,并设有去除初期雨水、过滤、沉淀池等装置。容积规模可视情况在1立方米~100立方米之间。这种储雨池还需要收集、输送系统,因此,技术要求高,投资较大,需要列入建设计划或融资修建。适用于机关大院、企事单位家属区、街道居民区和各类开发区等。
地上储雨容器(桶、罐),多用于收集屋顶雨水,所收集的雨水主要用于庭院洒水、浇灌花草,节约自来水。储雨容器主要为铁桶、塑料罐和其他容器等,体积一般都小于 1 立方米。根据水的用途可以考虑安装或不安装初期雨水去除器。这种储雨装置可以直接接在雨落管上,制作简单,适合一般居民楼、平房或四合院采用。
雨水回渗。透水地面渗透。把不透水的地面砖换成透水砖,通过透水砖的孔隙吸收雨水;并通过透水砖下面铺设碎石、沙砾、沙子组成的反滤层,让雨水渗入到地下去。渗水井渗透。把雨水管引入渗水井渗入地下。利用草坪渗透,围绕草坪周围垒起约10 厘米的高沿,或将草坪地面降低,作成下凹式绿地,承接和回渗雨水。城市道路雨水收集可采用渗透侧沟式,根据有效降雨量的推算,在道路两侧设渗透边沟,让雨水渗入到地下。
综上所述,将雨水利用与城市防洪、生态环境的改善相结合,坚持技术和非技术措施并重,因地制宜,择优选用,兼顾经济效益、环境效益和社会效益,标本兼治,有利于城市的可持续发展。
[1]记者 张文.新建市政工程应配建雨水收集设施[N].西安日报,2014-04-09002.
[2]记者 王峻峰.市政工程配建雨水收集利用设施[N].河北日报,2014-06-11011.
[3]孙哲.市政工程雨水管网布局及收集规划研究[J].门窗,2016,09:133.