城市道路雨水口設(shè)計(jì)研究

黃一洲

摘 要：雨水口是城市道路收集雨水的專業(yè)設(shè)施，其設(shè)計(jì)的位置以及數(shù)量都會(huì)直接影響到城市道路有效處理雨水的能力，由此可見(jiàn)，城市道路雨水口的設(shè)計(jì)工作非常重要，設(shè)計(jì)人員必須要按照規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，只有這樣，才能確保暴雨發(fā)生時(shí)，城市道路上不會(huì)出現(xiàn)大量積水問(wèn)題，但是，設(shè)計(jì)人員在實(shí)際設(shè)計(jì)城市道路雨水口時(shí)，往往都是憑借以往的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，控制雨水口的間隔距離，導(dǎo)致城市道路上面的雨水不能得到及時(shí)的處理。

關(guān)鍵詞：城市道路；雨水口；設(shè)計(jì)

城市道路雨水口是通過(guò)專業(yè)的雨水管道以及合流管道等，對(duì)城市路面上的雨水進(jìn)行有效的收集，其實(shí)際上是依附于管道系統(tǒng)的構(gòu)筑物。首先雨水口會(huì)將路面上的雨水收集起來(lái)，然后連接雨水管道，將雨水直接排到下水道內(nèi)做進(jìn)一步的處理。所以城市道路雨水口設(shè)計(jì)的位置就逐漸凸現(xiàn)出來(lái)，只有設(shè)計(jì)好雨水口的具體位置，才能使雨水得到及時(shí)有效的處理，進(jìn)而避免城市道路上出現(xiàn)大量積水，而影響人們的正常生活。

1 雨水口位置設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀

1.1 城市道路直線段

在城市道路上開(kāi)展設(shè)計(jì)雨水口的工作時(shí)，選取地段是設(shè)計(jì)工作中的重點(diǎn)，其中最科學(xué)、最合適的路段就是直線段，但是部分設(shè)計(jì)人員選擇在直線段上設(shè)計(jì)雨水口的時(shí)候，經(jīng)常會(huì)漏掉凹點(diǎn)位置，甚至還有一些設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)雨水口時(shí)，對(duì)其進(jìn)行任意安插，并在任意安插的基礎(chǔ)上，每隔25m設(shè)置一個(gè)雨水口，在設(shè)置的過(guò)程中，并沒(méi)有考慮城市道路的實(shí)際情況，也沒(méi)有考慮雨水口的收水功能，致使道路上的凹型位置出現(xiàn)積水問(wèn)題[1]。

1.2 城市道路曲線段

結(jié)合城市排水設(shè)計(jì)圖紙，從中可以看出，在城市道路的曲線段上，不適合設(shè)計(jì)雨水口，特別是轉(zhuǎn)彎處的道路上。但是在部分城市中，位于居民住宅區(qū)域以及市政道路等區(qū)域，這些曲線段上經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)雨水口的設(shè)計(jì)，而原因就是設(shè)計(jì)人員在曲線段上設(shè)置了豎向低點(diǎn)，這給設(shè)計(jì)排水系統(tǒng)的工作人員帶來(lái)了干擾，最終導(dǎo)致工作人員直接在曲線段上設(shè)置了雨水口。在曲線段上進(jìn)行雨水口的相關(guān)設(shè)計(jì)，其能夠達(dá)到的收水效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)比不上直線段上雨水口的收水效果，一旦發(fā)生暴雨，就會(huì)致使雨水口的雨水不能得到及時(shí)處理，道路路面上出現(xiàn)過(guò)多積水，進(jìn)而影響人們的正常出行。

2 雨水口設(shè)計(jì)的原則

城市道路雨水口的設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)充分考慮道路的豎向、周邊環(huán)境以及建筑等情況，考慮暴雨強(qiáng)度、路面種類、道路坡度以及路面寬度等等。尤其是在道路排水的低洼處、匯合點(diǎn)以及轉(zhuǎn)彎切點(diǎn)等位置都應(yīng)設(shè)計(jì)雨水口，如建筑物收集雨水落水管位置，居民住宅的出入口位置以及道路十字路口位置等等，都需要設(shè)置雨水口。但是不能將雨水口設(shè)計(jì)在建筑物的進(jìn)出口與分水點(diǎn)等位置上，除此之外，十字路口在設(shè)計(jì)雨水口時(shí)，設(shè)計(jì)人員需要考慮雨水的流向問(wèn)題，也就是考慮道路的位置、高度與寬度，并結(jié)合未來(lái)道路的發(fā)展趨勢(shì)，再做進(jìn)一步的設(shè)計(jì)[2]。

3 城市道路雨水口的設(shè)計(jì)步驟

3.1 計(jì)算來(lái)水量

城市道路雨水口計(jì)算水流量的公式是：Q=Χ*q*F

其中Χ、q以及F分別表示徑流的系數(shù)，降雨的強(qiáng)度，還有匯水的面積。上述計(jì)算水流量的公式是通過(guò)等流時(shí)線法直接計(jì)算出雨水徑流量的公式，這項(xiàng)計(jì)算公式也是當(dāng)前道路雨水管渠進(jìn)行計(jì)算時(shí)經(jīng)常使用的公式。其中道路雨水管渠劃分匯水面積在計(jì)算時(shí)，會(huì)考慮雨水的進(jìn)入方式，一類是直接進(jìn)入管段的雨水口匯水區(qū)域；另外一類則是通過(guò)支管與連接管進(jìn)入管段的雨水匯水區(qū)域。

3.2 計(jì)算排水量

這里計(jì)算排水量主要是指雨水口的單個(gè)排水量，通過(guò)相應(yīng)公式的計(jì)算得出它的排水能力。

Q1=w*α■*k

公式中的Q1、W、α以及g分別表示雨水口可以排泄的流量，實(shí)際進(jìn)水時(shí)孔口的面積，以及孔口系數(shù)；其中h表示的是雨水口上準(zhǔn)許的水頭，經(jīng)常會(huì)使用h=0.02-0.06m；k則是表示孔口阻塞系數(shù)。根據(jù)各地所在區(qū)域具體位置的不同，每個(gè)城市的降雨量也不相同，因此，各地在進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)，設(shè)計(jì)人員可以結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際降雨情況，以及使用的雨水箅廠家給出的產(chǎn)品參數(shù)做進(jìn)一步的核實(shí)計(jì)算，最大限度地減小誤差[3]。

3.3 計(jì)算降雨強(qiáng)度

城市道路雨水口的設(shè)計(jì)，主要目的就是在降水的過(guò)程中，道路能夠及時(shí)地將雨水收集起來(lái)，做進(jìn)一步的處理，以免給人們的正常出行，帶來(lái)不便，但是在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，也需要考慮如果發(fā)生暴雨時(shí)其強(qiáng)度是否會(huì)影響到雨水口的作用。下面就是計(jì)算暴雨強(qiáng)度的公式：

q=167A1（1+ClgP）/（t+b）n

其中P表示設(shè)計(jì)的重現(xiàn)時(shí)間，單位為a；t則是表示設(shè)計(jì)降雨的歷時(shí)，單位是min；A1、C、b、n表示的是地方參數(shù)。在選擇重現(xiàn)時(shí)間之前，設(shè)計(jì)人員應(yīng)先對(duì)排水管渠進(jìn)行計(jì)算，充分考慮服務(wù)區(qū)域的實(shí)際地形條件。但是在道路排水設(shè)計(jì)過(guò)程中，其在選擇重現(xiàn)時(shí)間的時(shí)候，常常會(huì)先根據(jù)城市的級(jí)別以及城市道路的等級(jí)等，做出相應(yīng)的選擇。由此可以看出，由于設(shè)計(jì)人員的工作觀念以及設(shè)計(jì)原則等存在差異性，致使重現(xiàn)時(shí)間在進(jìn)行選擇的過(guò)程中，其側(cè)重點(diǎn)也會(huì)出現(xiàn)不同，最終給出的重現(xiàn)時(shí)間范圍也會(huì)發(fā)生變化。

3.4 計(jì)算t

設(shè)計(jì)人員在對(duì)排水管渠進(jìn)行計(jì)算時(shí)，其設(shè)計(jì)的降雨歷時(shí)是t=t1+mt2。公式中t1表示道路集水的有效時(shí)間，主要指的是雨水在流域內(nèi)最遠(yuǎn)位置的地面、道路中的偏溝以及屋脊經(jīng)屋面最后落到雨水口的所有流行時(shí)間；m則是表示延緩系數(shù)；t2表示管內(nèi)雨水的流行時(shí)間。通過(guò)了解可以明確，在雨水口進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，管內(nèi)的流行時(shí)間可以忽落不計(jì)，進(jìn)而得出t=t1。由此可以得出結(jié)論：因?yàn)橛晁趨R流的特點(diǎn)是和城市管渠存在一定的差異性，所以把來(lái)水量的計(jì)算公式直接用于雨水口單個(gè)流量的計(jì)算上并不是十分合理。

3.5 計(jì)算泄水量

道路雨水口泄水量通過(guò)孔口出流進(jìn)行計(jì)算的公式為：Q=μ*ω■。

其中ω、m以及h分別表示雨篦進(jìn)水孔口面積，孔口的流量系數(shù)，還有雨篦上的水深。

立篦泄水量進(jìn)行計(jì)算的公式為：Q=mcb■h1、.5

其中mc表示的是孔口的流量系數(shù)；h表示的是雨篦前的水深；b則表示雨篦的孔口面積。由于孔口流量系數(shù)會(huì)隨著孔口形狀、邊緣狀況以及雨篦厚度等發(fā)生變化，再加之實(shí)際使用過(guò)程中雨水口常會(huì)出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象，因此雨水口實(shí)際泄水能力經(jīng)常使用下式計(jì)算：Q=WC■K

其中W、C、h以及K分別表示雨篦的進(jìn)水孔口面積、孔口的系數(shù)，還有雨水篦上的水深與孔口的阻塞系數(shù)。由于道路雨水口在實(shí)際設(shè)計(jì)的過(guò)程中，它的實(shí)際排水量與雨篦的質(zhì)量有著直接關(guān)系。因此，道路雨水口的設(shè)計(jì)人員如果不在設(shè)計(jì)時(shí)將道路的實(shí)際情況以及雨篦孔口的面積，還有雨篦的粗糙系數(shù)考慮在內(nèi)，而是直接通過(guò)參考數(shù)據(jù)進(jìn)行設(shè)置，常常會(huì)使設(shè)計(jì)不符合實(shí)際情況[4]。

4 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)上述內(nèi)容，可以看出，城市道路雨水口在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，除了設(shè)計(jì)雨水口的工作人員要加強(qiáng)對(duì)它的重視之外，還需要加強(qiáng)與城市排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員之前的聯(lián)系，因?yàn)槌鞘械缆酚晁诘脑O(shè)計(jì)會(huì)與多方面內(nèi)容有著直接關(guān)聯(lián)，如在雨水口的設(shè)計(jì)方面、位置的選擇、間隔的距離等等，這些都需要根據(jù)城市道路的實(shí)際坡度來(lái)進(jìn)行計(jì)算。因此，設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)城市道路雨水口時(shí)，一定要根據(jù)道路的實(shí)際情況，對(duì)道路雨水口的位置進(jìn)行合理布置。

參考文獻(xiàn)

[1]楊洋，陶月贊.城市道路雨水口設(shè)計(jì)淺析[J].建筑設(shè)計(jì)管理，2012，2：22-23+67.

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[3]余美文.城市道路雨水排水設(shè)計(jì)若干問(wèn)題研究[J].給水排水，2015，9：33-35.

[4]陳偉林，俞濤，梅旗偉.城市道路雨水口設(shè)置探究[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2012，11：111.