新室外排水設(shè)計規(guī)范對新建市政道路工程設(shè)計的影響

周煒

(上海市政工程設(shè)計研究總院(集團(tuán))有限公司，上海市 200092)

新室外排水設(shè)計規(guī)范對新建市政道路工程設(shè)計的影響

周煒

(上海市政工程設(shè)計研究總院(集團(tuán))有限公司，上海市 200092)

以浙江省某市的某市政道路為例，說明《室外排水設(shè)計規(guī)范》(2014版)對該市政道路設(shè)計中雨水設(shè)計的影響。該道路的規(guī)劃階段在2013年度到2014年度完成，規(guī)劃時以《室外排水設(shè)計規(guī)范》(2011版)為主要參考對象之一。該道路在2014年進(jìn)入可行性研究與初步設(shè)計設(shè)計階段，根據(jù)2014版新規(guī)范，該道路雨水設(shè)計的計算重現(xiàn)期提高、降雨歷時變短，整個雨水管道系統(tǒng)的容積與造價明顯增加，對道路建設(shè)的造價產(chǎn)生較大影響。

道路雨水設(shè)計；重現(xiàn)期；降雨歷時；排澇

0 概述

浙江省某市的某道路被規(guī)劃為該城市的一條主干道，鏈接該城市的主城區(qū)與開發(fā)區(qū)，全路段基本不設(shè)紅綠燈，可以明顯緩解該城市的交通擁堵問題。該道路規(guī)劃為城市快速路，根據(jù)規(guī)劃及道路功能定位分析，該道路近期按城市主干路定位，在城市道路網(wǎng)中起骨架作用，遠(yuǎn)期可提升為快速路，作為快速路路網(wǎng)的一部分，承擔(dān)長距離區(qū)域間的交通聯(lián)系。

該道路規(guī)劃路寬80 m，近期實施65 m。該道路的雨水規(guī)劃重現(xiàn)期僅僅為1 a，地面集水時間為15 min，折減系數(shù)取2。根據(jù)新版《室外排水設(shè)計規(guī)范》(2014版)，重現(xiàn)期為1 a偏小，且已經(jīng)完全取消折減系數(shù)的概念。在該道路的可行性研究報告階段，已經(jīng)完成的規(guī)劃參考價值主要限于雨水管道的位置、規(guī)劃的雨水出水口的位置。根據(jù)新版的室外排水設(shè)計規(guī)范，該道路的雨水規(guī)劃的管徑，以及道路的縱向標(biāo)高都需要進(jìn)行修正。

1 道路雨水規(guī)劃情況

該道路的雨水管道規(guī)劃設(shè)計應(yīng)滿足現(xiàn)行《城市工程管線綜合規(guī)劃規(guī)范》的規(guī)定。根據(jù)工程管線綜合規(guī)劃，該道路采用分流制排水系統(tǒng)。在整個規(guī)劃過程中，該道路按照滿流設(shè)計。雨水管最小起點坡度、檢查井設(shè)置間距、管道流速按《室外排水設(shè)計規(guī)范》(2011版)規(guī)定確定。

雨水管道管位設(shè)置參照該市該道路與工程管線綜合規(guī)劃的雨水管規(guī)劃管位，在該道路的南北兩側(cè)均布置雨水管道。該道路主要接受道路北側(cè)地塊產(chǎn)生的約60%的雨水與道路南側(cè)地塊約20%的雨水。服務(wù)地塊區(qū)域主要為一類居住用地與二類住宅用地，以及少量的村莊安置用地、公共綠地、休閑農(nóng)業(yè)經(jīng)營用地、醫(yī)療衛(wèi)生用地與其他商業(yè)設(shè)施用地。根據(jù)地塊特性，對服務(wù)范圍內(nèi)的綜合徑流系數(shù)進(jìn)行計算，確定為0.6。

L/(s·hm2)，該道路雨水重現(xiàn)期為1 a，地面集水時間為15 min，折減系數(shù)取2。根據(jù)以上參數(shù)，再給予規(guī)劃道路的高程可以計算出規(guī)劃道路上雨水管道的合理管徑。

規(guī)劃雨水系統(tǒng)工程量見表1所列。

表1 規(guī)劃雨水管道系統(tǒng)工程量一覽表

2 新室外排水規(guī)范實施與規(guī)劃之間的矛盾

根據(jù)新排水設(shè)計規(guī)范(2014版)，該城市的該道路區(qū)域?qū)儆诖蟪鞘兄行膮^(qū)域，該道路的雨水管線設(shè)計暴雨重現(xiàn)期應(yīng)該采用2～5 a，該道路為新建道路，應(yīng)根據(jù)新規(guī)范實施，而規(guī)劃采用的暴雨重現(xiàn)期僅僅為1 a，已有規(guī)劃已經(jīng)不能滿足新規(guī)范對雨水管道系統(tǒng)提出的要求［1］。該道路雨水重現(xiàn)期至少為2 a，地面集水時間為15 min，取消了折減系數(shù)的概念。采用2 a的重現(xiàn)期計算，規(guī)劃雨水管道的最大管管徑達(dá)到2 200 mm，計算結(jié)果見表2所列。根據(jù)計算結(jié)果可知，已批復(fù)的排水規(guī)劃管道管徑偏小較多。

表2 根據(jù)新規(guī)范最低要求計算的雨水管道系統(tǒng)工程量一覽表

根據(jù)已經(jīng)批復(fù)的規(guī)劃，雨水管線鋪設(shè)在機(jī)非隔離帶的綠化帶下，而該綠化帶的寬度僅僅為2 m，寬度不夠最大管道的施工界面，且影響雨水管的維護(hù)。

3 規(guī)范對該道路雨水設(shè)計的相關(guān)規(guī)定

根據(jù)新排水設(shè)計規(guī)范(2014版)，該城市的該道路區(qū)域?qū)儆诖蟪鞘兄行膮^(qū)域，該道路的雨水管線設(shè)計暴雨重現(xiàn)期應(yīng)該采用2～5 a。該道路為新建道路，且道路的等級為該城市較高等級的道路。該道路發(fā)生內(nèi)澇會對城市交通造成較大影響。根據(jù)新規(guī)范(2014版)對內(nèi)澇防治提出的要求，該道路至少有一條車道的積水深度不超過15 cm，這已要求對內(nèi)澇防治設(shè)計的重現(xiàn)期提出了要求(條文3.2.4)。在該城市雨水設(shè)計時，應(yīng)采用內(nèi)澇防治設(shè)計重現(xiàn)期至少為30 a對該道路的雨水積水深度進(jìn)行校核。

在校核過程中，既要考慮該道路下雨水管道的服務(wù)面積，也要考慮周邊道路的雨水管道服務(wù)面積與雨水匯入的水體能夠接受的洪水量進(jìn)行綜合考慮。

由于該道路服務(wù)地塊有少數(shù)點的高程偏低，雨水的地面徑流可能比設(shè)計徑流量大，應(yīng)采用雨水滲透、調(diào)蓄等設(shè)施，從地塊的源頭減少雨水的徑流量。根據(jù)新規(guī)范(條文3.2.5)，對該地塊的匯水距離、地形坡度和地面種類進(jìn)行綜合，合理地布置雨水滲透、調(diào)蓄設(shè)施。

4 可行性研究階段對該問題的處理

4.1 徑流系數(shù)的選擇

徑流系數(shù)遵循《室外排水設(shè)計規(guī)范》(GB50014-2006)(2014版)規(guī)定，與2011版本的規(guī)范無太大差距。徑流系數(shù)的選擇完全按照該市該區(qū)域的控制性規(guī)劃，該道路的服務(wù)地塊區(qū)域主要為一類居住用地與二類住宅用地，以及少量的村莊安置用地、公共綠地、休閑農(nóng)業(yè)經(jīng)營用地、醫(yī)療衛(wèi)生用地與其他商業(yè)設(shè)施用地。通過地塊特性，對服務(wù)范圍內(nèi)的綜合徑流系數(shù)進(jìn)行計算，確定為0.6。

4.2 關(guān)于雨水管道重現(xiàn)期的選擇

根據(jù)新排水設(shè)計規(guī)范(2014版)，該城市的該道路所在區(qū)域?qū)儆诖蟪鞘兄行膮^(qū)域，暴雨重現(xiàn)期應(yīng)該采用2～5 a，該道路為新建道路，且道路的等級為該城市較高等級的道路，理論上宜采用5 a，按照5 a重現(xiàn)期計算，最大管徑達(dá)到3 000 mm，管徑大，造價高，與規(guī)劃管徑相差較大，采用3 a重現(xiàn)期計算，最大管徑2 800 mm，綜合考慮規(guī)劃管徑與新規(guī)范的要求，采用2 a的重現(xiàn)期較為合理。但在一些綠地較多或規(guī)劃縱向標(biāo)高較低的地塊需要配合新規(guī)范要求設(shè)置雨水滲透、調(diào)蓄系統(tǒng)，減小進(jìn)入雨水管道系統(tǒng)的雨水量，從實質(zhì)上適當(dāng)提高該區(qū)域的暴雨重現(xiàn)期。

雨水管道重現(xiàn)期的選擇直接關(guān)系到管道的造價，按照5 a的重現(xiàn)期設(shè)計，該道路雨水管道系統(tǒng)的造價增加1.2倍，按照3 a的重現(xiàn)期設(shè)計，該道路雨水管道系統(tǒng)的造價增加0.9倍，按照2 a的重現(xiàn)期計算該道路的雨水管道系統(tǒng)造價增加0.6倍。參考規(guī)劃與投資的控制，該道路采用2 a的重現(xiàn)期是相對比較合理的，在該道路周邊地塊開發(fā)時，盡量多設(shè)置雨水滲透、調(diào)蓄設(shè)施，從源頭減少雨水徑流量，減小該道路發(fā)生積水的概率。

4.3 關(guān)于降雨歷時的計算

式中：t1——地面集水時間，采用15 min；

t2——管道內(nèi)雨水徑流時間。

根據(jù)新規(guī)范(2014版)，不再有折減系數(shù)。

4.4 雨水管道的布置

雨水管走向服從規(guī)劃的布置原則。雨水管按滿管流設(shè)計，沿規(guī)劃道路敷設(shè)布置在道路紅線范圍內(nèi)。根據(jù)規(guī)劃區(qū)道路路網(wǎng)的豎向控制，雨水排放采用“高水高排、低水低排”的原則，就近排入現(xiàn)狀河道或規(guī)劃河道等自然水體，設(shè)計中充分利用地勢高差，雨水盡量采用重力流排水，在保證滿足道路及道路兩側(cè)地塊排水接入要求的前提下盡量淺埋，以節(jié)約工程投資及方便今后管道維護(hù)及管理。

規(guī)劃中要求雨水管線設(shè)置在道路機(jī)非隔離帶的綠化帶下，但機(jī)非隔離帶的寬度僅僅2 m，并不能滿足該道路下大管道的施工界面，且雨水井設(shè)置在綠化帶內(nèi)對于雨水管道的維護(hù)帶來較多的不便?？尚行匝芯侩A段建議雨水管道設(shè)置在輔道下。

4.5 出水口的處理

根據(jù)雨水管道規(guī)劃，雨水管道出水端排入水體時，管道頂標(biāo)高高于水體50 a一遇的洪水位約40 cm，管道底標(biāo)高與50 a一遇洪水位相同。

根據(jù)新排水設(shè)計規(guī)范(2014版)重新計算后并考慮避讓污水規(guī)劃污水管道［2］，雨水管道的頂標(biāo)高低于50 a一遇的洪水位約15 cm，管道底標(biāo)高低于50 a一遇洪水位95 cm，所以需要在出水端設(shè)置閘門，在洪水時保證水體中的洪水不會倒灌進(jìn)入該道路下雨水管道。

5 結(jié)語

根據(jù)新實施的排水設(shè)計規(guī)范(2014版)要求，對“十二五”期間規(guī)劃的一些重要干道的雨水管道系統(tǒng)提出了更高的要求，尤其是排澇。雨水管道系統(tǒng)計算完時，需要用內(nèi)澇防治設(shè)計的重現(xiàn)期對雨水管道系統(tǒng)進(jìn)行校核。新規(guī)范的實施可能導(dǎo)致原規(guī)劃的管道布置不合理，不能滿足施工界面要求，甚至不能滿足管線綜合規(guī)劃的要求。

［1］ 新版規(guī)范局部修訂編制組.2014版《室外排水設(shè)計規(guī)范》局部修訂解讀［J］.給水排水，2014，(04).

［2］ 張孔鋒.結(jié)合工程設(shè)計對新版室外給排水設(shè)計規(guī)范的一點看法［J］.給水排水，2006,(10).

U412.37、TU992.03

B

1009-7716(2015)08-0081-02

2015-04-09

周煒(1982-),男，河南洛陽人，工程師，從事市政工程設(shè)計與研究工作。