水污染控制工程 第四章 城鎮(zhèn)雨水溝道的設(shè)計
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1、第四章 城鎮(zhèn)雨水溝道的設(shè)計,第一節(jié) 雨水徑流量的計算 雨水溝道和合流溝道的設(shè)計以降雨量為基礎(chǔ),其設(shè)計流量為雨水徑流量。 一雨水流量公式 (4-1) 式中: qv 雨水溝道的設(shè)計流量(Ls) A 排水面積(ha) i 降雨強(qiáng)度(mmmin) q 設(shè)計降雨強(qiáng)度(L/sha) K 單位換算系數(shù),等于167 徑流系數(shù),其值小于1,,二暴雨強(qiáng)度公式 暴雨強(qiáng)度q一般按下面公式計算: (4-2) 式中:q一 設(shè)計降雨強(qiáng)度(L/sha) P 設(shè)計降雨重現(xiàn)期(年) A1重現(xiàn)期為一年的設(shè)計降雨的雨力 C 雨力變動參數(shù)
2、。反映設(shè)計降雨各歷時不同重現(xiàn)期的強(qiáng)度變化程度(即呈現(xiàn)在單對數(shù)格紙上的斜率=ip=1C) t降雨歷時(分鐘) b歷時附加參數(shù) n歷時指數(shù) b、n兩個參數(shù)聯(lián)用,共同反映同重現(xiàn)期的設(shè)計降雨隨歷時延長其強(qiáng)度遞減變化的情況。 不同城市的暴雨強(qiáng)度公式可查閱給排水設(shè)計手冊城市排水分冊。 馬鞍山市的暴雨強(qiáng)度公式為: (參照蕪湖地區(qū)) (4-3),,圖4-1 安徽省部分地區(qū)的暴雨強(qiáng)度公式,三基本參數(shù)的確定 1設(shè)計降雨的重現(xiàn)期 設(shè)計降雨的重現(xiàn)期系根據(jù)地形特點(diǎn)和地區(qū)建設(shè)性質(zhì)(居住區(qū)、中心區(qū)、工廠區(qū)、干道、廣場等)兩項(xiàng)主要因素確定,一般按下表確定(選自給排水設(shè)計手冊城市排水分冊): 設(shè)計
3、降雨的重現(xiàn)期,2設(shè)計降雨歷時 一場暴雨經(jīng)歷的整個時段稱陣雨歷時;陣雨過程中任一連續(xù)的時段則稱降雨歷時。陣雨歷時和降雨歷時常用分鐘計算。 雨水管渠的設(shè)計降雨歷時包括地面集水時間和管渠內(nèi)流行的時間兩部分,計算公式為: (4-4) 式中: t 設(shè)計降雨歷時,min; t1 地面集水時間,min; t2管渠內(nèi)流行時間,min; m 延緩系數(shù)(也稱折減系數(shù)), 暗管m=2,明渠m=1.2。,(1) 地面集水時間的確定 地面集水時間:是管渠起點(diǎn)斷面在設(shè)計重現(xiàn)期、設(shè)計歷時降雨的條件下達(dá)到設(shè)計流量的時間, 確定這個時間,要考慮地面集水距離、匯
4、水面積、地面覆蓋、地面坡度和降雨強(qiáng)度等因素。在地面坡度皆屬平緩、地面覆蓋互相接近、降雨強(qiáng)度都差不多的情況下(我國多數(shù)平原大中城市即屬這種情況),地面集水距離成為主要因素。從匯水量上考察,平坦地形的地面集水距離的合理范圍是50150米,比較適中的是80120米。 以圖4-2為例。,,圖4-2 地面集水時間計算示意圖 1一房屋,2一屋面分水線,3一道路邊溝 , 4一雨水管 , 5一道路,,圖中箭頭表示水流方向。雨水從匯水面積上最遠(yuǎn)點(diǎn)的房屋屋面分水線A點(diǎn)流到雨水口的地面集水時間通常是由下列流行路程的時間所組成: a. 從屋面A點(diǎn)沿屋面坡度經(jīng)屋檐下落到地面散水坡的時間,通常為0.3O.5min。
5、b. 從散水坡沿地面坡度流入附近道路邊溝的時間. c. 沿道路邊溝到雨水口a的時間。 地面集水時間受地形坡度、地面鋪砌、地面種植情況、水流路程、道路橫坡和寬度等因素的影響,這些因素直接決定著水流沿地面或邊溝的速度。此外,也與暴雨強(qiáng)度有關(guān),因?yàn)楸┯陱?qiáng)度大,水流時間就短。但在上述各因素中,地面集水時間主要取決于水流距離的長短和地面坡度。,在實(shí)際應(yīng)用中,要準(zhǔn)確地計算t。值是困難的,故一般不進(jìn)行計算,而采用經(jīng)驗(yàn)數(shù)值。 根據(jù)室外排水設(shè)計規(guī)范規(guī)定;地面集水時間視距離長短和地形坡度而定,一般采用t =515min。在設(shè)計工作中,應(yīng)結(jié)合具體條件恰當(dāng)?shù)剡x定。如t選用過大,將會造成排水不暢,以致使管道上游地面經(jīng)
6、常積水,選用過小,又將使雨水管渠尺寸加大而增加工程造價。 按照經(jīng)驗(yàn),一般在建筑密度較大、地形較陡、雨水口分布較密的地區(qū),或街坊內(nèi)設(shè)置有雨水暗管,宜采用較小的t1值,可取t1=58min左右。而在建筑密度較小、匯水面積較大、地形較平坦、雨水口布置較稀疏的地區(qū),宜采用較大的t1值,一般可取t1=1015min。起點(diǎn)井上游地面流行距離以不超過120150m為宜。,地面集水時間可參考圖4-3選用。圖4-3上數(shù)據(jù)系按華北平原的平均降雨強(qiáng)度計算,基本上適用于東北平原,華北平原,長江中下游平原的城市,西北內(nèi)陸、嶺南沿海的平坦地形城市參用時可將集水時間適當(dāng)加以調(diào)整,山區(qū)城市不適用。,,地面集水距離L(米)
7、圖4-3 地面集水時間,(2) 延緩系數(shù)m值的確定 雨水管道按滿流進(jìn)行設(shè)計,但計算雨水設(shè)計流量公式的極限強(qiáng)度法原理指出,當(dāng)降雨歷時等于集流時間時,設(shè)計斷面的雨水流量才達(dá)到最大值。因此,雨水管渠中的水流并非一開始就達(dá)到設(shè)計狀況,而是隨著降雨歷時的增長才能逐漸形成滿流,其流速也是逐漸增大到設(shè)計流速的。這樣就出現(xiàn)了按滿流時的設(shè)計流速計算所得的雨水流行時間小于管道內(nèi)實(shí)際的雨水流行時間的情況。如果t值過小,會引起降雨強(qiáng)度過大,計算出的管道斷面偏大,造成投資增加。蘇聯(lián)的蘇林教授對列寧格勒的雨水道進(jìn)行了觀測,發(fā)現(xiàn)大多數(shù)雨水管道中雨水流行時間比按最大流量計算的流行時間大20。建議用大于1(1.2)的系數(shù)乘以用
8、滿流時的流速算出的管內(nèi)雨水流行時間t2。,,此外,雨水管渠內(nèi)各管段的設(shè)計流量是按照相應(yīng)于該管段的集水時間的設(shè)計暴雨強(qiáng)度來計算的,所以在一般情況下,各管段的最大流量就不大可能在同一時間內(nèi)發(fā)生。如圖4-4所示,管段AB的最大流量是發(fā)生在t=t1時,其管徑按滿流設(shè)計為DAB。而管段BC的最大流量是發(fā)生在t=t1+tA-B時,其管徑按滿流設(shè)計為DB-C。當(dāng)DAB出現(xiàn)最大流量時,此時的DB-C只是部分滿流,當(dāng)管段BC內(nèi)達(dá)到最大流量時,其上游管段AB的最大流量已過;由于暴雨強(qiáng)度q一般隨歷時而減少,此時(t=t1+tA-B時)管段AB的流量顯然降低,而DAB是不變的,所以在沿AB長度內(nèi)的管道斷面就出現(xiàn)了沒有
9、充滿水的空隙面積x,在DAB內(nèi)形成一定的富??臻g,即為管道內(nèi)的空隙容量。,圖4-4 雨水管段剖面,上述表明,當(dāng)任一管段發(fā)生設(shè)計流量時,其他管段都不是滿流(特別是上游管段),所以可設(shè)想利用此上游管段存在的空隙容量,使一部分水量暫時貯存在此空間內(nèi),而起到調(diào)蓄管段內(nèi)最大流量的作用,從而可以降低其高峰流量,減小管渠斷面尺寸,降低工程造價。 然而這種調(diào)蓄作用,只有在當(dāng)該管段內(nèi)水流處于壓力流條件下,才可能實(shí)現(xiàn)。因?yàn)橹挥刑幱趬毫α鞯墓芏蔚乃桓哂谄渖嫌喂芏挝礉M流時的水位足夠大時,才能在此水位差作用下形成回水,迫使水流逐漸向上游管段空隙處流動而充滿其空隙。由于這種水流回水造成的滯流狀態(tài),使管道內(nèi)實(shí)際流速低于
10、設(shè)計流速,也就是使管內(nèi)的實(shí)際水流時間t2增大。為了利用這一原因產(chǎn)生的管道調(diào)蓄能力,可用大于l的系數(shù)乘以用滿流時流速算得的管內(nèi)流行時問t2。,根據(jù)蘇聯(lián)列寧格勒公用事業(yè)研究院的空隙容量計算理論,該系數(shù)為1.67。 綜上所述,折減系數(shù)m實(shí)際是蘇林系數(shù)與管道調(diào)蓄利用系數(shù)兩者的乘積。 我國室外排水設(shè)計規(guī)范建議折減系數(shù)的采用為:暗管m=2,明渠m=1.2。在陡坡地區(qū),暗管的m=1.22。,3徑流系數(shù) 1)徑流系數(shù)的定義: 降落在地面上的雨水,一部分被植物和地面的洼地截留,一部分滲入土壤,只有部分沿地面流入雨水管渠,這部分進(jìn)入雨水管渠的雨水量稱做徑流量。徑流量與降雨量的比值稱徑流系數(shù),其值常小于l。,2)徑
11、流系數(shù)的影響因素: (1)降雨條件 包括強(qiáng)度、歷時、雨峰位置、前期雨量、強(qiáng)度遞減情況、全場雨量,年雨量等; (2)地面條件 包括覆蓋、坡度、匯水面積及其寬長比、地下水位、管渠疏密等。 降雨因素中的前期雨量,對徑流系數(shù)的影響比較突出。 各種單一覆蓋徑流系數(shù)按下表4-1采用。,表4-1 單一覆蓋徑流系數(shù),各城市應(yīng)參照降雨因素、地面因素等各種具體條件,根據(jù)單一覆蓋徑流系數(shù)用加權(quán)平均計算綜合徑流系數(shù)采用,表4-2數(shù)據(jù)可作參考。 表4-2 綜合徑流系數(shù),注:上表中不透水覆蓋面積情況的l、2及3一般相當(dāng)市區(qū),4相當(dāng)郊區(qū)。,第二節(jié) 城鎮(zhèn)雨水溝道的設(shè)計 一、雨水溝道設(shè)計的原則 (1) 盡量利用池塘、河
12、浜受納地面徑流,最大限度地減少雨水溝道的設(shè)置。受納水體周圍的地面徑流可直接借地面排入水體。 (2) 利用地形,就近排入地面水體。雨水徑流的水質(zhì)和地面情況有關(guān),初期徑流的污染較大。近年來,國外個別地區(qū)計劃處理初期徑流,但通常都直接排入水體。雨水溝道應(yīng)充分利用地形,就近排放地面水體,以降低造價。 (3) 考慮采用明溝。明溝造價低。在建筑物密度較高,交通繁忙的地區(qū),可以采用加蓋明溝。 (4) 盡量避免設(shè)置雨水泵站。雨水泵站的投資很大,用電量也很大,可能沖擊正常用電。 (5) 管道在檢查井內(nèi)連接,一般采用管頂平接,不同斷面管道必要時也可采用局部管段管底平接,但在任何情況下進(jìn)水管底不得低于出水管底。 (
13、6) 在有條件的地方,應(yīng)考慮兩個管道系統(tǒng)之間的連通。,(7) 明渠與暗管的連接: 1)明渠接入暗管,一般有跌差,其護(hù)砌做法以及端墻、格柵等均按進(jìn)水口處理,見圖4-5。,,圖4-5 明渠接入暗管示意,,圖4-6 暗管接入明渠示意,2) 暗管接入明渠,應(yīng)考慮淤積問題,也宜安排適量跌差,其端墻及護(hù)砌做法按出水口處理,見圖4-6。,(8) 明渠與橋涵連接:明渠連接橋涵,要考慮水流斷面收縮、流速變化等因素造成水面壅高的影響,必要時需對橋涵的過水能力進(jìn)行核算。橋涵過水?dāng)嗝?,?yīng)按明渠水面達(dá)到設(shè)計超高時的泄水量計算。橋涵流水面可適當(dāng)?shù)陀谇?,對于管涵,其降低高度宜?.20O.25倍管徑,降低部分不計入過水?dāng)?/p>
14、面。橋涵上游和下流的一段明渠應(yīng)加鋪砌,以防沖刷。 (9) 明渠穿過洼地和高地: 1)明渠穿過洼地,應(yīng)盡可能允許洼地的雨水排入。需順渠身筑堤時,宜按土質(zhì)情況 決定其內(nèi)外邊坡,堤頂寬度不小于0.5米。 2)明渠避免穿過高地,當(dāng)不得已需局部穿過時,應(yīng)通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較,然后再定該 段采用明渠還是暗渠,二、雨水溝道系統(tǒng)的平面布置 (1)雨水溝道的平面布置,應(yīng)根據(jù)城市規(guī)劃和建設(shè)情況,考慮利用河湖水體與洼地調(diào)蓄雨水,把地形條件、地下水位以及原有的和規(guī)劃的地下設(shè)施、施工條件等因素綜合考慮、合理布置、分期建設(shè)、逐步完善。 (2)在平坦地區(qū),干溝應(yīng)設(shè)在流域的中部,以減少兩側(cè)支溝長度,免得干溝埋深過大,增加
15、造價;在陡坡地區(qū),為避免因溝道坡度太陡而設(shè)跌水窨井等特殊構(gòu)筑物,使干溝與等高線斜交,以適當(dāng)減少干溝坡度。 溝系定線還需注意設(shè)在地質(zhì)良好地段,沿線的特殊構(gòu)筑物要少,使施工簡易,降低造價,也便于養(yǎng)護(hù)。 (3)雨水溝系常沿道路鋪設(shè),設(shè)在道路中線的一側(cè),與道路相平行,盡量在快車道以外。雨水口的設(shè)置位置,要配合道路邊溝,在道路交叉口處,雨水不應(yīng)漫過路面。,三雨水溝道水力學(xué)設(shè)計的準(zhǔn)則 雨水溝道的水力學(xué)設(shè)計,可按室外排水設(shè)計規(guī)范進(jìn)行: (1) 管道按滿流設(shè)計,明溝應(yīng)留超高,不小于0.2 m; (2) 最小設(shè)計流速為0.75 m/s,明溝為0.4 m/s; (3) 管道可不考慮最大流速,明溝的最大流速可按
16、表4-3采用; (4) 最小管徑300mm,最小坡度0.003;雨水口連接管管徑200mm,最小坡度0.01; (5) 雨水溝道流速公式: (6)管段銜接一般用管頂平接,當(dāng)條件不利時也可用管底平接; (7)最小覆土厚度,在車行道下時,一般不小于0.7m,基礎(chǔ)應(yīng)設(shè)在冰凍線以下;,表4-3 明溝最大設(shè)計流速,注:上表運(yùn)用于明溝水深在0.41.0m范圍內(nèi)。 如h在0.41.0 m以外,表中流速應(yīng)乘以下系數(shù) h1 m,125;h2m,1.4,四、設(shè)計步驟 (1) 布置管渠系統(tǒng),劃定匯水面積: 在適當(dāng)比例的、并繪有規(guī)劃總圖的地形圖上,布置干支管渠系統(tǒng),確定水流方向,確定排水出路,劃定并計算干支
17、線的匯水面積。 (2) 定線: 在較大比例的、并繪有規(guī)劃路的地形條圖上,根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際測量定線的成果,定出干支管渠的準(zhǔn)確線路,并確定井位(計算斷面)及每一管(渠)段長度。如線路較短,情況簡單,也可圖上定線,但施工時應(yīng)以實(shí)際的位置、長度為準(zhǔn)。 (3) 劃分設(shè)計溝段與沿線匯水面積。雨水溝道設(shè)計一般以100200m左右為一段。沿線匯水面積的劃分,要根據(jù)當(dāng)?shù)氐匦螚l件。當(dāng)?shù)匦纹教箷r,則根據(jù)就近排除的原則,把匯水面積按周圍溝道的布置用等分角線劃分。當(dāng)?shù)孛嬗衅露葧r,則按雨水向低流的原則劃分:,(4) 定控制高程:根據(jù)現(xiàn)況的、規(guī)劃的各種有關(guān)條件,確定控制點(diǎn)的高程, 確定溝道的最小埋深。 (5) 選定設(shè)計數(shù)據(jù),
18、包括設(shè)計降雨的重現(xiàn)期、地面集水時間和徑流系數(shù)。設(shè)計降雨強(qiáng)度根據(jù)暴雨強(qiáng)度公式計算采用。當(dāng)?shù)厣袩o暴雨公式時最好配合工程設(shè)計進(jìn)行編制,或參用鄰近氣象條件相似地區(qū)的暴雨公式。 (6) 確定雨量參數(shù)的設(shè)計值。徑流系數(shù),重現(xiàn)期、地面集水時間等; (7) 進(jìn)行水力計算,確定管渠斷面、縱坡及高程。 (8) 布置雨水口。 (9) 進(jìn)行構(gòu)筑物的選用和設(shè)計,一般應(yīng)優(yōu)先選用標(biāo)準(zhǔn)圖、特殊的專門設(shè)計。,【例】 圖4-7為一小型居住街坊,地形西高東低,東側(cè)有一天然河道,常水位為17.5米。要求布置雨水管渠,進(jìn)行水力計算。,,圖4-7-1 雨水管道設(shè)計平面圖,,圖4-7-2 雨水管道設(shè)計縱斷面圖,,第三節(jié) 特殊位置的雨排水系
19、統(tǒng) 一立交排水 1 特點(diǎn) 立交排水與一般道路排水不同,具有以下特點(diǎn): (1)高程上的不利條件:無論公路立交或鐵路立交,位于下邊的道路,其最低點(diǎn)往往比周圍干道低約23米,形成盆地且縱坡很大,雨水很快就匯集到立交最低點(diǎn),極易造成嚴(yán)重積水。 (2)交通上的特殊性:立交多設(shè)在交通頻繁的主要干道上,防止積水,確保車輛通行,自然成為排水設(shè)計應(yīng)考慮的主要原則,因此排水設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)要高于一般道路。 (3)養(yǎng)護(hù)管理上的要求:由于立交道路一般車輛多,速度快,對排水管道的養(yǎng)護(hù)管理、雨水口的清淤帶來一定困難。設(shè)計上應(yīng)適當(dāng)考慮養(yǎng)護(hù)管理的便利。 (4)地下水排除問題:當(dāng)?shù)叵滤桓哂谠O(shè)計路基時,為避免地下水造成路基翻漿和凍脹
20、,需要同時考慮地下水的排除問題。,2一般規(guī)定 (1)匯水面積:匯水面積應(yīng)包括引道、坡道、匝道、跨線橋、綠地以及建筑紅線以內(nèi)的適當(dāng)面積(約10米),見圖4-8。 立交的類別和形式較多,每座立交的組成部分也不完全相同,但對于劃分匯水面積,應(yīng)當(dāng)提出一個共同的要求:盡量縮小其匯水面積,以減小流量,在條件許可的情況下,應(yīng)爭取將屬于立交范圍的一部分面積,劃歸附近另外系統(tǒng),或采取分散排放的原則,即高水高排(地面高的水接入較高的排水系統(tǒng),可自流排出);低水低排(地面低的水,接入另一個較低的排水系統(tǒng),不能自流排除者,進(jìn)泵站抽升)。以免使雨水都匯集到最低點(diǎn),一時排泄不及,造成積水。,,圖4-8 立交排水匯水面
21、積,(2) 雨水口布置: 立交的雨水口,一般沿坡道兩側(cè)對稱布置,越接近最低點(diǎn),雨水口擺得越多,往往開始為單蓖或雙蓖,到最低點(diǎn)增加到8蓖或10蓖。另一種布置形式為在立交最低點(diǎn),橫跨路面布置一排(或?qū)?yīng)兩排)雨水口,這種截流式雖截流量較大,但對車輛行駛不便,不如前一種好。面積較大的立交,除坡道外在引道、匝道、綠地中的適當(dāng)距離和位置,也都應(yīng)布置一些雨水口。處于最高位置的跨線橋,為了不使雨水徑流過長的距離,往往采用泄水孔排水,通過立管引入下層的雨水口或檢查井中。雨水口布置的數(shù)量,應(yīng)與設(shè)計流量相符合,并應(yīng)考慮到樹葉雜草等堵塞的不利情況,一般在計算出雨水口的總數(shù)后,還應(yīng)視重要性乘以1.21.5的安全系數(shù)
22、。雨水口的泄水能力:見給排水設(shè)計手冊 (3) 管道布置及斷面選擇: 立交排水管道的布置,應(yīng)與其它市政管道綜合考慮,要避開立交橋基礎(chǔ),和與其它市政設(shè)施的矛盾。如不能避開時,應(yīng)從結(jié)構(gòu)上考慮加固。,二 廣場排水 廣場包括集會(檢閱)廣場、交通廣場(火車站、長途汽車站、輪船客運(yùn)站、候機(jī)樓前的廣場、路口廣場)、各種停車場及其它用途的廣場等。 1廣場排水的特點(diǎn): 1)地面較平坦,坡度一般在O.005以下。 2)場內(nèi)不便于設(shè)置雨水口,雨水一般靠較長的地面淌流進(jìn)入周邊的雨水口。 3)使用性質(zhì)重要,不允許造成較嚴(yán)重的積水。 廣場內(nèi)還可能有附設(shè)的管理人員用房和臨時公用廁所的生活污水,宜采用分流制。 2
23、. 匯水面積劃分: (或平整成)有利地形,匯水面積按分散的原則劃分。在建筑群中改建的廣場應(yīng)盡量選擇廣場,應(yīng)對原有排水系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)了解,統(tǒng)籌安排,不使其雨水威脅廣場,見圖4-9。,,圖4-9 廣場匯水面積劃分及管線雨水口布置,3豎向布置: 宜盡可能設(shè)計成龜背式,向四周分散排水,減小徑流長度和匯流水層厚度,見圖4-10。廣場較小或地形受到限制時,也可設(shè)計成坡向兩側(cè)或坡向一側(cè)的形式,見圖4-11。 4管線位置: 管線位置應(yīng)盡量安排在廣場周邊匯水線上,但要考慮與樹木保持一定的距離,以防樹根鉆入,堵塞管道。 5管道斷面: 采用的斷面一般與道路上的雨水管相同。為了更多地截流雨水或當(dāng)覆土不夠時,也可采用加算
24、明渠,有鐵算和鋼筋混凝土算兩種,根據(jù)具體情況選用。經(jīng)常過車的算子,下面應(yīng)加橡膠墊,以防震動。,,,圖4-10 廣場豎向布置 圖4-11 廣場豎向布置 (四向排水) (一向排水),6雨水口: 廣場雨水口有條件時宜對稱布置,但要避開廣場的出入口。應(yīng)當(dāng)選用泄水量大、構(gòu)造堅固、造型美觀的算子。在立面進(jìn)水時,也應(yīng)加設(shè)算子,以免樹葉亂紙進(jìn)入。廣場面積較大,徑流系數(shù)較高,設(shè)置數(shù)量宜較計算的適當(dāng)加多。由于比較集中,常以組為單位進(jìn)行布置,每組一般為2蓖、3蓖,組與組之間的距離,根據(jù)水力計算確定。 7沉泥井: 宜在管道的一定距離設(shè)沉泥井。 , 8排水出路: 就近接入雨水干管或水體,必要時應(yīng)核算出口
25、水位,防止發(fā)生倒灌。 9設(shè)計參數(shù): 重現(xiàn)期見表1-8,必要時可提高到5年或10年。徑流系數(shù)見表1-9。,第四節(jié) 雨水泵站的設(shè)計 由于雨水泵站的基建費(fèi)用很高,而其使用率又往往很低,因此在雨水溝道的設(shè)計中,應(yīng)避免建造雨水泵站。只有當(dāng)?shù)貏萜教?,管路較長,或出水河道水位很高(如受潮汐影響),才考慮設(shè)置雨水泵站。 一、雨水泵的選擇 雨水泵的特點(diǎn)是出水量大而揚(yáng)程小。適合這一要求的水泵為軸流泵和混流泵。泵站的設(shè)計流量為人流溝道流量的120。水泵的選型首先應(yīng)滿足最大設(shè)計流量的要求,同時還必須考慮雨水徑流量的變化,因?yàn)榇笥陼r的徑流量與小雨時的徑流量的差別很大。所以,雨水泵的臺數(shù),一般不宜少于23臺,且最好選用
26、同一型號。如必須采用不同型號時,也不宜超過兩種。由于雨水泵可以旱季檢修,可不設(shè)備用水泵。 對于合流泵站,晴天時要為城市污水工作,因此,泵站中還要裝設(shè)小流量的離心式污水泵或小型的軸流泵,以節(jié)約電能。,二、進(jìn)水池的設(shè)計 和污水泵站相比,雨水泵站都是大型泵站。在暴雨時,泵站在短時內(nèi)要排出大量雨水,如果完全用集水池來調(diào)節(jié),往往需要很大的容積。由于雨水溝道的斷面一般都很大,其敷設(shè)的坡度較小,故可以將溝道本身作為備用調(diào)節(jié)池來利用。 由于進(jìn)水池中的水流情況極易影響軸流泵葉輪進(jìn)口的水流條件,從而影響水泵的工作性能。所以,正確地設(shè)計進(jìn)水池和布置水泵就顯得格外重要;否則,在進(jìn)水池或水泵吸水室中將可能產(chǎn)生渦流而使
27、水泵的工作狀態(tài)不平穩(wěn)、效率下降、以及軸承磨損和葉輪腐蝕。應(yīng)使進(jìn)水均等地流向每臺水泵,必要時可以設(shè)置導(dǎo)流壁或錐,以防止渦流的形成。 為便于檢修,進(jìn)水池最好分隔為幾個進(jìn)水間。分隔可采用水工上常用的閘板裝置。墻設(shè)磚墩,墩上有槽,以便插入閘板。閘板設(shè)二道,中間可用粘土填實(shí)。,三、雨水泵站的布置 雨水泵站按水泵輪軸安裝的位置,有臥式(圖4-12)、豎式(圖4-13)和斜式(圖4-14)之分。根據(jù)泵組間是否浸水,可分為濕室與干室兩類。圖4-15為干室雨水泵站,圖4-16為濕室雨水泵站。,,圖4-12 臥式軸流雨水泵站 圖4-13豎式軸流雨水泵站,,圖4-14 斜式軸流雨水泵站,圖4-15干室雨水泵站 人流管;格柵; 水泵;出水管傳動軸;立式電機(jī);單向流活門;出水井;出水管;單梁吊車,,圖4-16 濕室雨水泵站 人流管;格柵;水泵;壓水管;傳動軸;立式電機(jī);單向流活門;出水井;出水管;單梁吊車,進(jìn)水池中面對入流管設(shè)格柵以阻攔粗大飄浮物,柵條間距一般采用50100mm。雨水泵站,尤其是終點(diǎn)雨水泵站,宜設(shè)泄水岔道,以便在河水位不高的情況下,雨水可自流排入水體。圖4-17所示是“干室式”雨水泵站的實(shí)例。,,,,圖4-17 干室雨水泵站 實(shí)例,
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