城市排水工程系统规划

2024-07-09

城市排水工程系统规划(精选6篇)

篇1:城市排水工程系统规划

第三章

城市排水工程设施规划

一.城市排水工程规划的内容

(一)总体规划的内容深度及图纸

深度:1.确定排水制度;2.划分排水分区,估算雨水、污水总量,制定不同地区污水排放标准;3.进行排水管、渠系统规划布局,确定雨污水主要泵站数量、位置,以及水闸位置;4.确定污水处理厂数量、分布、规模、处理等级以及用地范围;5.确定排水干管、渠的走向和出口位置;6.提出污水综合利用措施。

图纸:1.排水系统现状图;2.排水系统规划图。(排水设施的位置、用地、排水干管、渠的布置、走向、出口位置等。)

(二)分区规划的内容深度及图纸

深度:1.估算分区雨、污水排放量;2.划分排水系统;3.确定排水感官的位置、走向、服务范围、控制管径以及主要工程设施的位置和用地范围。图纸:1.现状图;2.规划图。(设施位置、规模、用地范围、雨污水干管渠的平面位置、走向、控制管径、排放口位置。)

(三)详细规划的内容深度及图纸

深度:1.雨水、污水排放量的统计计算;2.排水系统的布局、管线走向、管径进行计算复核,确定管线平面位置、主要控制点标高;3.污水处理工艺提出初步方案;4.在可能条件下,尽量提出基建投资估算。

图纸:规划图(排水设施位置、规模、用地范围、排水管走向、位置、管径、长度和主要控制点的标高,出水口位置等。)

二.排水系统的体制 污水:按其来源可分为三类,即生活污水、工业废水(分为生产废水和生产污水)和降水。排水系统就是解决上述三种水。

(一)分流制排水系统

1.完全分流制;2.不完全分流制

(二)合流制排水系统

1.直泻式合流制;2.全处理合流制;3.截流式合流制(增加溢流井)

三.城市排水系统的组成及平面布置

(一)城市污水排除系统

1.室内(车间内)污水管道系统及设备 2.室外污水管道系统 3.污水泵站及压力管道 4.污水处理厂

5.污水出口设施

包括出水口(渠)、事故出水口及灌溉渠等。

(二)城市雨水排除系统

1.房屋雨水管道系统和设备,包括天沟、竖管及房屋周围雨水管沟; 2.街坊或厂区雨水管渠系统;

3.街道或厂外雨水管渠系统,包括雨水口、支管、干管等; 4.排洪沟i 5.出水口(渠)。

雨水一般就近排入水体,不需处理。地势平坦、区域较大的城市或河流水位高,雨水自流排放有困难的情况,应设置雨水泵站。

(三)排水系统的平面布量

(1)排水系统分散布置还是集中布置(2)污水处理厂及出水口布置

(3)污水主干管的位置

应考虑使全区的干管便于接入,主干管不能埋置太浅,避免干管接入困难;但也不能太深,给施工带来困难,相应增加造价也是不适宜的。原则上在保证干管能接入情况下尽量使整个地区管道埋深最浅。主干管通常布置在集水线上或地势较低的街道上。如地形向河道倾斜,则主干管常设在沿河的道路上。从结合道路交通要求考虑.主干管不宜放在交通颇繁的道路上,最好设置在次要街道上,以便于施工及维护检修。主干管的走向取决于城市市局及污水厂的位置。主干管最好以排泄大量工业废水的工厂为起端,这样在建成后可立即得到充分利用,有较好的水力条件。在决定主干管的具体位置时,应尽量避免或减少主干管与河流、铁路等的交叉,同时避免穿越劣质土壤地区。

(4)雨水管渠布置

根据分散和直捷的原则,密切结合地形,就近将雨水排入水体。布置中可根据地形条件,划分排水区域,各区域的雨水管渠一般采取与河湖正交布置,以便采用较小的管径,以较短距离将雨水迅速排除。

四.污水管道的布置与埋设

(一)平面布置(定线)

城市污水管道按其功能与位置关系、可分为主干管、干管、支管等。

污水干管一般沿城市道路布置。通常设置在污水量较大、地下管线较少一侧的人行道、绿化带或慢车道下。当道路宽度大于40m时,可以考虑在道路两侧各设一条污水干管,这样,可以减少过街管道,便于施工、抢修和维护管理。

(二)污水管道的埋深

我国现行室外排水设汁规范规定,没有保温措施的生活污水管道及水温与其接近的工业废水管道,其管底可埋没在冰冻线以上0.15M,但应满足最小覆土厚度的要求。

现行室外排水设计规范规定,污水管道在车行道下覆土厚度应不小于0.7m;在没有车辆等动荷载的地段,其最小覆土厚度可以适当减小。

为了满足卫生设备连接的要求,住宅排水管的出户管,其最小埋设深度通常为0.55一0.65m,因而污水支管起端的埋深一般不小于0.6一0.7m。街道污水管起点埋深(图2一8),可按下式计算:

H=h十il十Z1—Z2十Δh 式中:H一—街道污水管起点的最小埋深(m);

h——街坊污水文管起端的埋深(m); i——街坊污水支管和连接管的坡度; l——街坊水支管和连接管的长度(m); Z1——街道污水管检查井的地面标高(m);

Z2一一街坊污水支管(或住宅排水管的出户管)起端检查并的地面标高(m)Δh——街道污水管底与接入的污水支管的管底高差(m)。

对于一个具体管段,按上述决定最小埋深的三个条件可以得出三个不同的埋深限制数值其中最大值即是该管段的最小埋深。

在排水区域内,对管道系统的埋设深度起控制作用的点称为控制点。控制点管道的埋深,往往影响整个污水管道系统的埋深。团此,在规划设计时,应注意减少控制点管道的埋深。

除考虑管道的最小埋深外,也应考虑污水管道的最大埋深。管道的最大埋深决定于上壤性质、地下水位及施工方法等。在干燥土壤中一般不超过7—8m;在地下水位较高、流砂严重、挖掘困难的地层中通常不超过5m。当管道理深超过最大埋深时,应考虑设置污水泵站等措施。以减少管道的埋深。

为了满足衔接与维护的要求,在污水管道系统中,通常要设置检查并。在检查并中,上下游管道的衔接必须满足两方面的要求:①要避免在上游管道中形成回水;②要尽量减少下游管道的埋没深度。

五.估算城市污水量

(一)居住区生活污水量标准

城市居民每人每日的平均污水量,称为居住区生活污水量标难。

(二)变化系数

城市生活污水量逐年、逐月、逐日、逐时都在变化。在一年之中,冬季和夏季的污水量不同;一日之中,白天和夜晚的污水量不—样;各小时的污水量也有很大变化;即使在一小时内污水量也是变化的。但是,在城市污水管道规创设计中,通常都假定在一小时内污水流量是均匀的。这样假定与实际情况比较接近,不致影响设计和运转。

污水量的变化情况常用变化系数丧示。变化系数有日变化系数、时变化系数和总变化系 数:

(六)城市污水量

计算城市污水量的方法常用的有累计流量法和综合流量法。在规划设计中,应根据所规划的项日对污水量准确程度的要求选择计算方法。

1.累计流量法

这种计算法不考虑各种生活污水及各种工业废水高峰流量发生的时间。而假定各种污水都在同一时间出现最高流量,并采用简单的累加法计算城市污水流星。这样计算所得的流星数值与实际情况相比是偏高的。

2.综合流量法

是根据各种污水流量的变化规律,考虑到各种污水最高时流量出现的时刻,由一日之中各种污水每小时的流量资料,将同一时刻的各种污水流量相加即可求得一日中城市污水各小时的流量,其中最大值即为经过综合求得的最高日最高时污水流量。通常按这个流量规划设计城市污水处理厂、排水泵站等。

六.污水管道水力计算及步骤

七.雨水管渠与排洪沟(一)雨水管渠的布置

1.充分利用地形,就近排入水体

雨水径流的水质虽然和它流过的地面的情况有关,规划雨水管线时.首先按地形划分排水区域,再进行管线布置。根据分散和直捷的原则,雨水管渠市置一般都采用正交式布置,保证雨水管渠以最短路线、较小的管径把雨水就近排入水体。2.避免设置雨水泵站

3.结合道路系统规划布置雨水管渠

雨水干管(渠)应设在排水地区的低处。一般设在规划道路的慢车道下。最好设在人行道下,以便检修。较宽道路宜设两条管渠;较窄道路可设一条,应由技术经济比较决定。4.结合城市竖向规划与水体利用

雨水管渠的平面布置应和它的立面布置相适应,因此,必须结合城市用地的坚向规划来考虑雨水管渠的定线。对于竖向规划中确定的填方或挖方地区,雨水管渠布置中必须考虑今后地形的变化,作出相应的处理。对于坡度过大,竖向规划中改造成梯形台地地区,排水中要防止明沟水流速度过大冲刷土壤,引起建筑物的损坏。每层台地最好有单独的雨水排除系统,及时排泄雨水。从排水角度来说,高程规划最好是:房屋底层地面高于街区地面不少于150mm,街区略高于四周街道。

5.要结合街区内部的规划来考虑雨水管渠的定线

街区内部的地形、道路布置和建筑物的布置是确定街区内部雨水分配的主要考虑因素、街区内的雨水可沿街段内小巷两侧之明沟排除。道路上尽可能在较长的距离内用道旁明沟排水。若流量超过道旁明沟的输水能力,可部分地采用街区边沟。

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为了便利行人穿越街道,在道路交叉口,雨水不应漫过路面。因此,一般应在路口、道路边设置雨水口。路口设置雨水口的位置与道路路面的倾斜方向有关。

(二)雨水管渠设计流量的确定 1.雨水设计流量公式

为了确定雨水管渠的断面尺寸,就必须求出管渠的设汁流量。而管渠的设计流量与降雨强度、汇水面积、地面情况等因素有关。

雨量大小是用雨量计来测定的。雨量以一定时间间隔内降落在不透水平面上的水层厚度(mm)来计算,因此,雨量常用深度表示。

雨水量是以单位时间内降落的雨水深度做单位,称为降雨强度.符号用i表示。

降雨强度也可用单位时间内单位面积上的降雨体积去q(L/(s·ha))来表示。q和i间的关系如下:

2.降雨强度i佰的确定 3.降雨历时的确定 4.重现期的决定 5.径流系数

(三)雨水管渠的设计

(四)排洪沟

洪水一般由暴雨、水库或河堤决口等原因造成、而山洪主要是由暴雨造成。山洪的持点是:坡陡的峡谷、山沟及沟岔中,流域面积小.洪水暴涨暴落,来势迅猛,水流中夹带泥砂,冲刷力大。山区的山谷线通常是—条白然形成的冲沟.平时干涸或水流很小,暴雨时沟内水位急剧上升,甚至溢出沟槽,冲刷两侧地面上的建筑物和农作物,造成严重损失。

解决山区洪水问题有两个途径:一是配合农业发展的需要,大搞山区治山治水工程,如修筑谷坊、梯田、植树绿化、封山育林等水土保持工程,这样,既发展了农业.又制止了洪水暴发.减少了洪峰流量;二是对原有冲沟进行整治和设置排洪沟,减少洪水的袭击。

洪峰流量,可采用小汇水面积洪峰流量公式计算,也可以通过洪水调查资料进行推算。

洪水调查主要是指对冲沟、山溪在近百年来出现的洪峰流量的调查与估算。洪痕是洪水最直接的第一性资料,它对推求洪峰流量有决定性影响。根据调企的洪痕,测量河床的横断面和纵断面,确定河槽纵坡i.然后按均匀流基本公式计算洪峰流量。

径流系数

1.排洪沟布置应结合城市或地区的总体布置进行,力求合理、安全和经济。首先要求在选择厂区、居住区用地时。要摸清洪水汇水面积及流动方向,应将厂房及居住区建在不受洪水威胁的较安全地带;其次.在总体布置基础上,排洪沟布置要与铁路、公路、排水工程相结合;与厂房建筑,居住、公共建筑市置相配合。排洪沟通常设在厂区外围,布置在厂区与住宅区一侧,避免穿越建筑群。排洪沟与建筑屋或山坡开挖线之间,应留有不少于3m的距离.以防水流冲刷房屋基础及滑坡。

2.排洪沟布置要密切结合地形,因势利导。对洪峰流量,通常分散排放比集中排放有利,布置时尽可能利用原有的天然沟渠,适当整修,减少弯道,但沟的断面尺寸必须满足设计要求;

3.排洪沟具体位置宜选在地形平缓、地质较稳定的地带,以防止坍塌,并减少工程虽;同时注意保护农田水利丁招及不占和少占农出。

4.排洪沟设计标准,—般以洪峰流量计算的设计频率表示,所用设汁标准大都在10~100年重现期。7。

5.为减少土石方及创造良好的排水条件.排洪沟的走向.应沿大部分地面水流的垂直方向,并且最好设计成直线形。苦地形复杂,无法设计成直线时,排洪沟转弯处午心线半径一般不应小于沟渠内水面宽度的5f吝,支沟与上沟应尽量采取顺水相交。

6.排洪沟进出口段应设置于地质、地形条件良好的地段。

7.)排洪沟沟底纵坡,应自起端至出口不断增大,以不使沟渠内产生沉积为原则。排洪沟最小容许流速不小于0.4 m/s

8.排洪沟通常采用梯形明渠,尽量避免用暗沟。

(五)城市防洪规划 内容:

1.根据城市的水文资料(如江、河、湖的年,平均最高水位,年平均最低水位。历史最高水位.年降水量,包括年最大、月最大、五日最大雨量,地面径流系数等)及调查城市用地范围内历史上洪水灾害的情况,绘制洪水淹没地区和了解经济损失数字。

靠近平原地区较大的江河城市应拟定防洪规则。包括确定防洪标高、警戒水位、修建防洪堤、排洪闸门、排内涝工程的规则。

在山区城市,应结合所在地区河流的流域规划全面考虑,在上游修筑蓄洪水库、水土保持工程,在城市附近疏导河道、修筑防洪堤岸,在城外修建泄洪沟等。2.城市防洪标准

重要城镇、工业中心、大城市等按100年一遇洪水位来定标准;以200年洪水位校核;一般城镇按20~50年一遇洪水频率考虑。3.城市防洪工程规划

(1)修筑防洪堤岸,同时要解决排涝,要考虑排水口的位置,内部蓄水要考虑地下水的水位可能提高,防洪堤可作道路,但为次要功能。(2)整修河道河堤以束流导引(3)加固河岸(4)整治湖塘洼地(5)修建蓄洪水库(6)修建截流沟

(7)综合解决城市防洪

八.污水处理厂的位置和用地要求 位置:

地势低,下风向,靠近河,不被淹,有坡度,远离居住等。用地要求:

篇2:城市排水工程系统规划

摘要:本文对城市排水系统进行了阐述,分析了目前城市排水工程出现的问题,提出了盲目扩建城市排水设施的危害性,总结出对城市排水工程规划的认识。

关键词:城市基础设施;城市排水工程设施;规划

中图分类号:K915 文献标识码: A

《国务院关于加强城市基础设施建设的意见》国发〔2013〕36号指出:当前,我国城市基础设施仍存在总量不足、标准不高、运行管理粗放等问题。加强城市基础设施建设,有利于推动经济结构调整和发展方式转变,拉动投资和消费增长,扩大就业,促进节能减排。

城市基础设施(urban infrastructure)指城市生存和发展所必须具备的工程性基础设施和社会性基础设施的总称。城市工程性基础设施又可以分为能源系统,水资源及给排水系统,交通系统,邮电系统,环境系统,防灾系统等6类。

排水设施是城市功能性基础设施之一,是指用于城市排水的管道、沟渠、泵站、污水处理设施和闸门、雨水口、拍门、检测井、沉砂井、格栅井、化粪池、隔油池等附属设施。当前社会发展来看,城市排水工程及排水设施越来越受到各地政府的重视,原因之一也存在近年各地出现的“城市看海”景象,国内很多城市出现一下雨就汪洋一片的情况,交通大面积瘫痪,甚至有些大城市排水系统落后,暴雨后遭雨水淹灌,饱受内涝之困。针对此类情况,2013年7月住建部下发通知,要求各城市编制并报送城市排水防涝综合规划,以保证城市排水防涝,暴雨时城市基础设施安全运行。

一、城市排水系统的分类及特点

城市排水系统包括排入城镇污水管道的生活污水和工业废水,通常由排水管道和污水处理厂组成,在实行污水、雨水分流制的情况下,污水由排水管道收集,送至污水处理后,排入水体或回收利用。城市雨水系统部分,雨水径流由排水管道收集后,就近排入水体。城市排水系统规划的任务是使整个城市的污水和雨水通畅地排泄出去,处理好污水,达到环境保护及安全的要求。

二、目前我国排水系统的现状分析

城市排水管网为看不见、摸不着的地下隐蔽工程,因为其隐蔽性,许多城市规划建设过程中存在“重地表,轻地下”的弊病,与此同时,我国早期的城市排水系统是按照原苏联标准建的,国内许多地区的气候与降水量明显与当时的苏联有巨大差异,降水量明显比苏联多,所以管线设计的初衷就存在了问题。改革开放以后,我国城市化扩张速度加快,很多管线建设没有跟上整个城市的空间格局,由于早期兴建的地下排水管道口径小,管道老化,缺乏基础性城建档案资料,新建排水管线与老旧管线相连接会出现管径不兼容、材质不统一、新旧不搭配等一系列问题,地下管网建设缓慢导致大部分地区排水标准偏低,地下设施的发展严重跟不上地上的建设速度。

按照我国现行城镇排水设施建设标准《室外排水设计规范》的要求,城市一般地区排水设施的设计暴雨重现期为0.5-3年,重要地区也只有3-5年。相比之下,欧盟规定的设计重现期为1-10年,日本规定是5-10年,美国的规定设为一般地区2-15年,特殊地区10-100年。据不完全统计,目前我国642座有防洪任务的城市中还有59%未达到国家防洪标准,排涝标准不高,每年汛期均有大量城市进水受淹、内涝积水,严重影响社会经济生活。

就国内城市看,2011年按照香港政府渠务署发布标准,市区排水干渠系统200年一遇,市区支渠系统和主要乡郊集水区防洪区为50年一遇,乡村排水系统则为10年一遇。

青岛栈桥东侧德国人100多年前设计的排水设施为例,保留下来的泄洪口直至今日还在使用,德国人设计了足够使用百年的现代排水系统,其中雨污分流模式,即使到今天,还有很多中国城市未能做到,当年德国市政当局在青岛西部城区共建了5座泵站,太平路泵站至今仍可手动操作。

青岛德国人设计下水主管线

江西赣州老城区的排水系统“福寿沟”是宋朝留下的,现在还很好的发挥着作用,当年一个叫刘彝的官员在此任知州,规划并修建了赣州城区的街道,同时根据街道布局和地形特点,采取分区排水的原则,建成了两个排水干道系统,全长12.6公里的“福寿沟”仍承载着赣州近10万旧城区居民的排污功能。

北京市目前最常用的雨水排水标准设计是一年一遇,有些设计标准甚至达不到一年一遇,一旦降雨超标,路面就会产生积水。北京现有的城市雨水排水系统只能应对小到中雨的降雨规模,加上气候变化所导致的极端天气,降雨量加大,势必造成内涝。

从全国城镇人均雨水管道长度来看,2013年我国平均为0.47米,其中20个省市更低于这一指标。而德国2001年人均雨水管道长度已经达到3.80米,是我国目前人均长度的8倍,正是由于城市管网建设发展滞后,住建部等部门正在积极推进相关规划出台,各地方政府也由于“城市看海”现象也逐步对城市排水工程设施的规划、设计、实施引起了重视。

三、对城市排水工程规划的认识

1、理性认识现状

从我国城市排水工程的现状来看,存在部分城市排水工程设施不规范,不能满足地上部分的建设需求,新老管网的结合存在问题。由于我国经济的迅速发展,越来越多的城市可能会遇到此类问题,而城市排水设施历史遗留问题也将逐步呈现。因此,我们应该理性的认识城市排水工程设施的现状,由于我国城市排水设施的发展起步较晚,多数城市未形成体系,对城市排水工程设施的重视也是从这两年许多大城市形成内涝以后,部分城市才逐步将城市排水工程设施的规划设计提上日程。

为了治理城市内涝问题,住房和城乡建设部于2013年7月上旬曾印发了《城市排水(雨水)防涝综合规划编制大纲》,并要求各城市编制并报送城市排水防涝综合规划,由于历史欠账多,此次大规模的城市排水设施建设将有望带动近万亿元投资。另外政府也加大了对城市管网的投资力度,并提出管网建设“以奖代补”的政策,由发改委、财政部、住建部联合下发相关文件。“十二五”期间是城市排水管网建设的高峰期,以前在管网建设上可能不够重视,力度也不够大,还存在一些历史遗留问题,现在已将管网建设放在城市排水建设的第一位。

但盲目的扩大和新增排水工程设施也有一定的风险,排水管网建设投资巨大,如果达到地面城市建设的速度,那势必会带来巨额投资,但收益未必可见。因此,逐步推进地下管网的建设,与地面建设协调共建,是我国城市排水工程设施建设面临的问题。

2、区分对待,合理规划雨水重现期标准

长期以来,我国进行雨水系统的规划设计一直沿用原苏联的体系方法,基于等流时线法,采用推理公式法进行规划设计,近60年基本没有大的变化和调整。但是,随着城市的快速发展,雨水系统规划设计的范围日益加大,已经逐渐超过了原有规划设计方法的适用范围,导致计算结果出现偏差,影响雨水系统的安全性,因此,需要对原有的雨水系统规划设计方法进行必要的改进和完善。

具体可以对雨水重现期标准进行分层次设计,对城市重要区域,重点地段加强防护,重点考虑,对城市一般地段,可以适度降低雨水重现期标准,城市地铁、人流通行密集的地下通道等区域需重点考虑,可以适度突破国家标准设计,大胆的考虑未来城市的发展规模与发展状况,对未来保持预见性的同时,考虑极端天气的危害。

3、逐步完善城市排水系统,雨污分流,雨水收集

针对我国城市排水工程设施面临的困难,需加快城市排水系统的建设,选择合理科学的排水体制,加强理论研究和软件配套设施建设,加强排水管道管护,保障排水设施畅通卫生。大城市应逐步推动雨污分流制,合理利用中水及搜集雨水。

由于城市化进程的加剧,越来越多的城市空间被钢筋混凝土所占据,严重影响了城市自身的排除、吸纳雨水的功能,城市规划、设计、建设中应多采用透水路面材料,提高对雨水的吸纳能力和蓄滞能力,保持和增加雨水浸入地下,避免过快形成地面雨水聚集,严重缺水城市还应该进行雨水搜集系统的建设,合理利用地表径流雨水。

4、先规划后建设,打持久仗

城市排水工程设施应先规划后建设,对城市排水设施需要有前瞻性,同时,对建设过程不可盲目求大,需循序渐进的完善。如英国、法国和日本等发达国家的城市排水设施都是在19世纪开始规划建设,建设周期有的达到了100年,我国城市排水设施工程建设起步较晚,标准较低,只有吸取国际、国内相关经验,结合地域特色,才可能科学合理的进行规划建设,就目前的情况看,我国的城市排水工程设施建设仍需要打持久仗。

四、结语

我国城市排水工程设施的建设目前受到了国家政府的高度重视,各地都开展了新一轮的城市防洪排涝设施的规划与建设,在此浪潮当中,只有实事求是,认清自身优势劣势,才能对城市的将来负责,才能体现一个城市真正的“良心”。

参考文献

[1] 《城市排水工程规划规范》(GB50318-2000)

[2] 毛其智编,《城市基础设施规划讲义》,2014.4

篇3:城市雨水排水工程规划

1.1 设计暴雨强度的确定。

设计暴雨强度主要由降雨量, 降雨历时, 暴雨强度, 降雨面积和汇水面积, 降雨的频率和重现期等因素决定。雨量分析的目的就是通过对降雨过程的多年资料的统计和分析, 找出表示暴雨特征的降雨历时、暴雨强度和降雨重现期之间的相互关系, 确定设计暴雨强度, 并以公式表示, 从而作为雨水管渠设计的依据。

暴雨强度是指某一连续降雨时段内的平均降雨量, 即单位时间的平均降雨深度。降雨面积是指降雨所笼罩的面积, 汇水面积是指雨水管渠汇集雨水的面积 (以公顷ha或平方千米km2为单位) 。

1.2 雨水管道设计流量。

雨水管道设计流量是确定雨水管渠断面尺寸的重要依据。雨水管道设计流量一般按以下公式计算:

式中Q——雨水设计流量 (L/s) ;

ψ一径流系数, 其数值小于1;

F——汇水面积 (ha) ;

q——设计暴雨强度 (L/ (s·ha) ) 。

因此, 要设计管道流量必须确定径流系数的值, 也要明确设计重现期和集水时间。

1.2.1 径流系数的确定。

径流系数ψ是指径流量与降雨量的比值, 其值常小于1。径流系数的值因汇水面积的地面情况、地面坡度、地貌、建筑密度的分布、路面铺砌等情况的不同而异。由于影响因素很多, 要精确地求定其值是很困难地。目前在雨水管渠设计中, 径流系通常采用按地面覆盖种类确定的经验数值ψ, 如表1所示。

由不同种类地面组成的汇水面积的径流系数吵用加权平均法求得, 计算公式如下:

式中Fi——汇水面积上的各类地面的面积 (ha) ;

F——全部汇水面积 (ha) ;

Ψi——相应于各类地面的径流系数。

此外, 不同区域的综合径流系数也是不同的, 市区的综合径流系数一般为0.5~0.8, 而郊区的综合径流系数稍低, 一般为0.4~0.6。1.2.2设计重现期的确定。雨水管渠设计重现期的选用, 应根据汇水面积的地区建设性质、地形特点、汇水面积和气象特点等因素确定, 一般选用0.5~3年, 对于重要干道, 立交道路的重要部分, 重要地区或短期积水即能引起较严重损失的地区, 宜采用较高的设计重现期, 一般选用2~5年, 并应和道路设计协调。1.2.3集水时间的确定。集水时间t由地面集水时间t1和管内雨水流行时间t2两部分组成。三者之间的关系可由下式表示:t=t1+m·t2。m即为折减系数, 管道采用2, 明渠采用1.2, 陡坡地区管道采用1.2~2。地面集水时间是指雨水从汇水面积上最远点流到第1个雨水口的时间。根据《室外排水设计规范》 (GB50014-2006) 规定, 地面集水时间视距离长短和地形坡度及地面覆盖情况而定, 一般采用5~15min。管内雨水流行时间可通过下式计算:

式中L——各管段的长度 (m) ;

υ——各管段满流时的水流速度 (m/s) 。

1.3 雨水管道水力计算的设计数据。

1.3.1 设计充满度。

在设计流量下, 雨水在管道中的水深h和管道直径D的比值称为设计充满度 (或水深比) 。当h/D=1时, 称为满流;h/D<1时, 称为不满流。雨水中主要含有泥沙等无机物质, 不同于污水的性质, 加以暴雨径流量大, 而相应较高设计重现期的暴雨强度的降雨历时一般不会很长, 故管道设计充满度按满流考虑, 即h/D=1。明渠则应设等于或大于0.20m的超高, 街道边沟设等于或大于0.03m的超高。1.3.2最小管径和最小设计坡度。雨水管道的最小管径为300mm时, 相应的最小坡度为0.003, 雨水口连接管最小管径为200mm时, 最小坡度为0.01。1.3.3管道埋深。管道埋深有两层含义:一是覆土厚度, 即管道外壁顶部到地面的距离, 二是埋设深度, 即管道内壁底到地面的距离。雨水管道最小覆土厚度, 一般应满足以下两点:一是防止管道内雨水冰冻和因土壤冻胀而损坏管道, 在冰冻深度<0.6m的地区可采用无覆土的地面式暗沟;二是防止管壁因地面荷载而受到破坏;车行道下雨水管最小覆土厚度不宜小于0.7m, 非车行道下的雨水管道若能满足管道衔接的要求以及无动荷载的影响, 其最小覆土厚度值也可适当减小。雨水管道埋深需要参考给水管道埋深, 由给水管管顶覆土、给水管管径及其净距确定。雨水管尽量减少埋深以免污水管埋深过深。雨水管道最大埋深和最小埋深与污水管道规定相同。

1.4 雨水管道的设计步骤如下:

1.4.1 划分排水流域和管道定线;

1.4.2划分设计管段;1.4.3划分并计算各管段的汇水面积;1.4.4确定各排水流域的平均径流系数值;1.4.5确定设计重现期和地面集水时间;1.4.6换算单位面积的径流量;1.4.7通过水力计算, 得出各管段的设计流量, 管径, 坡度, 流速, 管底标高和管道埋深。

2 雨水管网的布置

2.1 雨水管网的布置原则如下。

2.1.1 尽量避免设置雨水泵站。

由于雨水泵站的投资很大, 且雨水泵站在一年中运转时间短, 利用率低, 所以应尽可能靠重力流, 除非在一些地势平坦, 区域较大或受潮汐影响的城市需要设置, 才可考虑, 但也要使经过泵站排泄的雨。2.1.2充分利用地形, 就近排入水体。一般先根据地形划分排水区域, 再进行管线布置, 多采用正交式布置, 并力求使雨水以最短的距离重力流排入环境水体。2.1.3结合街区及道路规划布置雨水管渠。尽量利用道路两侧边沟排除地面径流, 雨水管渠应平行遣路敷设, 不宜设在交通量大的车行道下, 最好布置在人行道或绿地带下, 遗路纵坡以0.3%~6%为宜。2.1.4结合城市竖向规划。排水管道布置应充分考虑城市竖向规划的要求, 以便能合理利用自然地形就近排出雨水, 对竖向规划中确定的填方和挖方地区, 雨水管道的布置必须考虑以后地形的变化, 具有一定的前瞻性。2.1.5雨水管道采用明渠或暗管应结合具体条件确定。在城市市区或工厂内, 由于建筑密度较高, 交通量较大, 雨水管道一般应采用暗管。在城市郊区, 当建筑密度较低, 交通量较小的地方, 可考虑采用明渠, 以节省工程费用, 降低造价。在每条雨水干管的起端, 应尽可能采用道路边沟排除路面雨水, 这样通常可以减少暗管约100~150m长度, 对降低整个雨水管道工程的造价很有意义。2.1.6合理布置雨水口, 应使雨水不致漫过路口而影响交通, 因此一般应设置在街道交叉路口的汇水点和低洼处, 不宜设在对人出行造成不便的地方以及道路两旁。

2.2 雨水管道的布置。

雨水管道的布置一般根据分散和直接的原则, 多采用正交式布置。根据雨水出口布置的不同, 雨水管道也有分散和集中两种布置形式。

集中出水口式雨水管布置。不宜采用过多的出水口, 这时宜采用集中出水口式的管道布置形式。

2.3 特殊地形的雨水管网布置。

随着国民经济的飞速发展, 全国各地修建的公路、铁路立交工程逐日增多, 对于这种特殊地形的雨水排除应注意以下几点:

2.3.1 要尽量缩小汇水面积, 以减少设计流量;

2.3.2注意地下水的排除;2.3.3排水设计标准高于一般道路;2.3.4雨水口布设的位置要便于拦截径流;2.3.5管道布置及断面选择;2.3.6对于立交地道工程, 当最低点位于地下水位以下时, 应采取排水或降低地下水位的措施。

摘要:雨水按其来源可分为屋面雨水和地表径流雨水, 相应的雨水排水系统主要包括建筑物的雨水管道系统, 居住小区或工厂雨水管道系统, 街坊和街道雨水管道系统, 排洪沟和出水口等。雨水管渠系统的任务就是及时地汇集并排除暴雨形式的地面径流, 防止城市居住区与工业企业受淹, 以保障城市人民的生命安全和生活生产的正常秩序。

篇4:城市市政排水工程规划设计的研究

【关键词】排水规划;城市规划;工程设计

1排水系统对城市道路的重要性

城市道路排水是城市道路设计的一个重要组成部分,高效的城市道路排水系统对于保证车辆的安全行使和交通通畅意义重大。城市道路排水系统一般由雨水井、沉泥井、过待排水管、排水检查井和地下排水主干线组成。雨水井、沉泥井、过街排水管部分多数由道路主体施工单位完成,而排水检查井和地下排水主干线部分工程量较大,多由排水公司施工。排水系统是一个整体的系统,无论谁施工,都必须保证各个井和管之间的无缝对接,保证水流顺利被排除。排水系统对城市道路有着非常重要的意义:(一)大面积的降水会直接对地面道路产生影响,如直接冲毁路肩边坡和路基;进入结构层内的水分可浸湿无机结合料处治的粒料层,使基层强度下降,沥青面层出现剥落和松散;渗入路基内部的水会使土基湿软从而引起路基冻胀、翻浆或边坡塌方、泥石流;水泥混凝土路面由于接缝多,从接缝中渗入的水分聚集在路面结构中,在重载的反复作用下,产动水压力,导致接缝附近的细颗粒集料软化,形成唧泥,产生错台、断裂等病害。(二)含水层的潜水,距地面较近,在重力作用会形成水分集中,造成路基局部损坏,影响路基的整体强度和水温稳定性,重者会引起冻胀、翻浆或边坡滑坍,甚至整个路基沿倾斜基底滑动,水还可能造成掺有膨胀土的路基工程毁灭性的破坏。(三)如果水长时间作用于道路,会降低路面材料的强度,形成各种各样影响交通的病害,如果水流进入封闭性不好的道路内部形成松软土层,容易造成路沉陷;遇到易發洪水季节甚至会冲毁路基及周边的附属工程构造物。因此,排水系统的设计,施工和养护一直是城市道路基础设施的重要组成部分,而且是最基础的部分。

二、市政排水规划存在常见问题

2.1 市政排水工程规划与城市用地竖向规划、防洪规划不相协调

2.1.1 城市用地竖向规划,高程无法保证,排水工程设计不符合防洪要求按规划新区的雨水规划,在规划区内没有设置雨水排捞泵站,所有道路或小区排水均按重力流的方式排放。采用重力流直接向河流排放的雨水管,只有其设计雨水管内底高程高于内江的某一潮位高程时,才能保证暴雨期且内江涨潮至此潮位高程时的排水畅通。按防洪规划,排水工程设计应确保在内江50年一遇的实测潮高3.9m时的排水安全。

某工程设计雨水按就近排放的原则,工程设计范围的雨水管分3段(相应分3个雨水排出口),各段的管道长度分别为480m、340m、980m。3个设计管段的最不利点雨水口的地面标高分别为4.05m、4.07rn、4.05m,由于与内江潮位相比道路设计路面高程相对较低,使各设计管段的最不利点雨水口的地面标高与50年一遇的实测潮高3.9m的高差(压力差)约为0.15m,与多年平均高潮位3.55m的高差(压力差)约为0.5m,如果要保证最不利点在50年一遇的实测潮高或多年平均高潮位设计暴雨重现期为2年的情况下排水畅通不造成积水,设计雨水管无论采用压力流或重力流设计均不可能达到要求。

可见,由于规划区用地竖向规划的地面高程太低,导致了排水丁程设计无法满足防洪规划要求,而防洪规划中也没有提出对排水工程设计可降低防洪标准的要求。

2.1.2城市用地竖向规划存在问题的原因分析

城市用地与道路,交通,地面排水,防洪以及项目建设的近期和远期的结合。局部与整体的协调等矛盾,只有通过用地合理的竖向规划来解决。在规划新区内类似本工程的排水状况尚存在,我们认为其原因是,在规划新区的规划过程中,没有做好排水工程规划与城市用地竖向规划。防洪规划的协调,或者是仅考虑提高用地高程会增加土方工程的造价,而没有考虑所在地区的重要性及排水不畅的后果,因为该市雨量充沛,降雨集中,多台风,台风带来的暴雨强度大,对雨水排放不利。此外,应对土方工程与排水工程的投资进行比较。

2.1.3采用重力流和短管压力流两种方式进行排水工程设计

对城市用地竖向规划高程太低的存在问题,在设计评审中有关规划部门答复不预调整,为了使排水工程设计在受条件限制的情况下尽可能合理,结合本工程特点,我们雨水设计中对各管段的水力计算处理为:管段起点至最不利点按重力流设计,最不利点至出水口在设定相对合理的安全潮位下按短管压力流设计。安全潮位是指当内江潮位不高于此高程时,设计雨水管段能在满流的情况下以压力流的形式排水,并可保证排水畅通。计算结果:

第1段管道总长L为480m,最不利段管道L为120m,安全潮位3.05m。

第2段管道总长L为340m2.65m。

第3段管道总长L为980m2.65m。

最不利段管道L为260m,安全潮位最不利段管道L为640m,安全潮位这样的处理方式虽然达不到规划新区50年一遇防洪标准的要求,但与每一设计管段全部按重力流排放形式设计的雨水管相比,安全性得到了提高,当然在同样的设计坡度下,由于加大了管径,也就增加了工程造价(本排水工程造价增加了13%)。当出内江潮位高于设定的安全潮位同时下暴雨(暴雨重现期为2年)时,最不利附近区域会出现排水不畅的情况,要解决这一问题,应在规划新区内适宜的位置设置排涝雨水泵站。

2.2 污水管网规划中竖向高程和污水提升泵的设置站缺乏合理性,系统性的论证

工程实例:某市新开发城北区,规划面积约13km2,规划污水排放量44300m3%/d,在规划区内污水主干管末端设置了一座规模40000m3%/d的污水提升泵站,即规划区内的大部分污水需经泵站提升后才能排至污水处理厂。

2.2.1污水管埋深不合理存在的问题

按原污水提升泵站设置的位置进行本工程设计污水管道埋深llm—15m,的长度约为路线长的50%,且排水坡度与道路坡度相反,出现了如下不利于工程建设的问题:

(1)按国家钢筋硅管的使用标准,一般Ⅱ级管可达到最大覆土为9m,塑料排水管超过8m覆土后也不能选用,因此,需采用暗渠形式排水,与采用管道相比,由于埋深太大,暗渠施工周期长,增加了施工的不安全因素

(2)工程造价较高:根据某工程的地质报告,此路段上除局部为d约lm的残积土外,从高程l00m—130m的范围均为灰岩,管渠埋深太大,造开挖回填土石方量大。

(3)泵站原选址位置现状地面标高129m—132.5m则泵站的进水池开挖d为17m—20m,泵站的建设投资相对较高。

结语; 排水系统的质量好坏,直接影响市政道路的质量。在城市道路排水施工中,必须将其作为一次性的工程来实施。因为地下工程的改造会耗费更多的成本,更关键的是它会给人们生活带来更多的不利。提高排水管道的施工质量,应从管道质地,施工工艺,管道接口等多个环节入手,保证城市排水系统长时间正常高效的运转。

参考文献:

[1]彭丞.城市排水系统规划设计[J].交通科技与经济.2011,(02)

篇5:城市排水工程系统规划

目 录

第1章 规划背景 1.1规划背景 1.1.1区位条件 1.1.2地形地貌 1.1.3地质水文 1.1.4经济社会概况 1.2对相关规划概要 1.2.1城市发展规划概要 1.2.2相关专项规划概要

第2章 排水防涝设施现状及存在问题 2.1城市排水防涝设施现状 2.2存在问题及分析 第3章 规划总论 3.1规划依据 3.2规划原则 3.3规划范围 3.4规划期限 3.5规划目标 3.6规划标准

3.6.1雨水径流控制标准

3.6.2雨水管渠、泵站及附属设施设计标准 3.6.3城市内涝防治标准

第4章 城市雨水径流控制与资源化利用 4.1 径流量控制 4.2 径流污染控制 4.3 雨水资源化利用 第5章 排水防涝设施规划 5.1排涝总体规划方案

5.4.1排涝分区 5.4.2排涝规划任务 5.4.3排涝总体规划方案 5.2洪涝及洪潮遭遇分析 5.3排涝计算

5.3.1排涝特征水位 5.3.2排涝计算 5.4 排涝工程规划

5.4.1排涝工程地质 5.4.2治涝工程设施布置 5.4.3雨水管渠规划(1)排水体制(2)排水分区(3)排水管渠

(4)排水泵站及其他附属设施5.4.4雨水调蓄设施规划 5.4.5水闸规划 5.4.6内河涌整治规划 5.5引水泵站及节制阀

5.5.1引水泵站建议 5.5.2节制阀

5.6排水防涝设施规划建设内容

5.6.1近期排水防涝工程(1)工程建设内容(2)建设时序设想 5.6.2远期排水防涝工程 第6章 环境影响评价 6.1环境影响初步评价

6.2环境保护投资估算 第7章 投资估算 7.1投资估算 7.2资金筹措意见 第8章 管理规划 8.1体制机制 8.2信息化建设 8.3应急管理 第9章 保障措施 9.1建设用地 9.2资金保障 9.3其他

第10章 附件及说明

篇6:城市市政给排水的规划设计论文

市政给排水工程在城市基础建设中起到了重要的作用,因此做好城市市政给排水工程的设计规划,能够为城市居民营造一个良好的生活环境。在当前社会发展趋势下,走可持续发展道路的城市化建设成为城市发展的主要方向。因此城市化建设在走可持续发展的道路过程中,需将节能环保理念融入到建设施工过程中去,这样就要求相关设计单位在进行市政给排水工程设计规划时,分别从宏观、中观和微观的三个层面对设计规划工作进行认真的思考和研究,设计出合理可行的方案使市政给排水能够充分的对水资源进行利用,以达到将节能环保理念与工程建设相结合的效果,使城市化的建设走可持续发展。城市市政给排水设计规划的重要性

在城市化发展的新形势下,市政给排水工程在城市基础建设过程中起到的作用越来越重要,其不仅能够影响城市环境的质量,而且能够在一定程度上反映出城市现代化建设的文明程度。在我国经济快速发展趋势的带动下,社会发展迅速,但是在各方面迅速发展的背景下,是一牺牲环境换来的,因此使得现在的自然环境污染日益严重,空气质量也大不如前。为此,我国出台了一系列有关环境保护的法律法规,并提出将环境友好型社会发展作为我国的发展目标,另外,只有在有机的处理好经济、资源和环境三者间的关系,才能实现可持续发展。因此在城市市政给排水工程设计规划中,必须将合理利用水资源问题考虑到其中,进而建设美好的城市。

生态环境作为城市发展的重要影响因素与城市发展之间有着密切的联系,然而市政给排水工程的运作状态能够直接的反映出城市生态环境建设的水平。如今,在城市化建设过程中,市政给排水工程的运转状态直接影响着城市居民日常生活需求,城市污水处理工作和绿色文明城市的建设等,因此如果市政给排水工程的设计规划工作做得不合理,理想中的城市建设将很难实现。可见,市政给排水工程设计规划的合理性必须引起相关设计单位的重视。城市市政给排水设计中出现的问题

2.1 设计工作缺乏科学依据

要想做好城市市政给排水工程的规划设计工作,必须要先准确预测水量、保持水平衡。目前我国相关法律法规已经根据这项工程制定了相关标准,但是相关人员在实际操作工作中,并没有严格遵循相关操作规范,在获取相关数据时,仍以回归外推历史综合水文数据法为主,而这种调查方式所获得的数据精准度较低,从而影响到市政给排水工程设计方案的科学性。另外,相关部门及人员并没有定期监测水质量及用水器具,新技术的应用率不高,水信息综合分析不到位,这些都导致设计工作缺乏科学的参考依据,影响到设计方案的实际可行性。

2.2 排水方式不合理

当前,我国各城市内都普遍存在着严重的雨污同流得问题,这类问题在城市旧城区改造过程中尤为突出,截流井的广泛应用和施工环节的疏漏,这些问题的存在导致了雨污混排的现象更为严重,这样不仅增加市政在水资源治理工作方面的资金投入,同时也对城市造成了更大的危害。现仍有些地区在沿用传统的合流治排水的方式,这种给排水方式比较落后,对雨水资源和城市径流面积的重视度不够,然而暴雨径流的发生往往是随机的,再加上突发性的排水,很容易引起当地水体生态系统被污染。因此为了改变这一状况,给排水工程的设计工作应相应的结合当地的地质特征、降雨量和水文各项条件进行综合性的规划,使设计的给排水工程具有科学合理的排水方式。

2.3 水资源的大量浪费

在城市化建设过程中,由于生态环境建设的需求,使得园林景观的用水量巨增,然而相关部门将工作重点放在了目前的景观用水量的布置上面,而忽略了长期生态环境维护,因在大量景观水的引入下,不仅不会对生态环境起到保护作用,反而可能会加速生态环境的破坏。另外,有些地区所采用的污水处理方式不当,仅是用水冲污,这种方式不仅不能从根源上控制污水,反而使得大量水资源被浪费。

2.4 传统专业与当前实际不符

在城市市政给排水工程的规划设计过程中,因外界干扰因素过多,无形之中就加大了给排水工程的设计规划工作的难度。另一方面,在给排水工程设计规划的传统教育模式限制下,许多给排水专业的毕业生在工作中呈现许多不足之处,如专业知识结构陈旧和实用性较差等问题,严重缺乏创新性和时效性,很难适应当前多变的市政建设环境,达不到给排水市场的需求,发挥不出实际作用。如何合理的规划设计城市市政给排水工作

3.1 对给水系统进行设计

在现阶段城市供水系统的需求下,变频供水设备逐渐成为城市的主要供水方式,这种供水方式很大程度上提高了水资源的利用率,很适合将其应用到中观层。另外,供水系统在用水高峰时期最容易出现问题,因供水量很难瞬间达到高峰用水时的量,使得用水系数波动很大。因此为了适应用水需求量的变化,需要对现有水厂的规模进行扩建,同时提高水塔的高度,使水厂储存更多的水资源,保证城市居民的日常用水量。通过重新改造水厂增大储水量,能够有效地对水系数进行及时的控制,达到提高水利用率的目的。因此在进行城市市政给排水工程的设计规划工作过程中,需以可持续发展和实现近期远期计划相融合的目的为出发点。

3.2 对雨水系统进行设计

各地域的气候条件具有差异性,例如,部分城市雨季较长、降水量相对较多,水库的积水量增涨速度较快。这就要求设计人员在设计市政给排水工程时,将降水量纳入研究范围,将雨水系统设计、防洪排涝工作及城市竖向规划结合起来,只有这样,才能够切实解决城市的积水及蓄水问题。一般情况下,大多数地区在设计河流水坝时,往往以五年一遇不满溢为标准,如果发生洪灾,那么洪峰的相遇处,势必会压力增强,地下输水管道极易出现渗漏水现象。因此,设计人员在设计输水管道时,必须要切实考虑到压力因素,切实控制压力流,优化水管的输水效果。

3.3 合流制与分流制

结合实践情况来看,分流制在新城区的应用效果最佳,而合流制则更适用于老城区,但是分流制与合流制却无法实现真正的平衡。合流制是指在给排水系统中建立连接通道,以此来贯通两个给排水系统;在处理污水时,如果使用的是分流制,那么需要从化粪池出口处进行引流,这项工作具有一定的难度,因此对工作人员的专业施工技术水平及团队精神提出了较高要求。在雨季到来前,需要做好准备工作,利用截流式合流制来处理污水,该合流制方法在中小城市的应用效果较佳。另外,设计人员要能够严格遵循合理利用水资源的要求,不能仅仅满足于&“污水控制&”,而要能够达到&“生态修复&”的目的,只有这样,才能够切实提高水资源的利用率。污水处理厂可以将部分污染性较小的污水排放到江河中,通过江河的自净功能来达到降低污染的目的,从源头上处理好污水的相关问题。结束语

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