斯琴高娃(合肥市市政设计院有限公司)
摘要:城市中的老旧道路一般建设年代较早、排水管道狭小陈旧、各种地下管线错综复杂,且周边地块开发成熟、人员流动量大。故相比新建道路而言,老旧道路的改造工程设计及实施难度都较大。本文主要通过安徽省肥西县巢湖路(派河大道~金寨路段)翻建改造工程排水设计实例来浅述老路改造项目排水工程设计中应注意的一些问题及解决思路。
关键词:老路改造;排水工程;分流制
一、工程背景及现状肥西县位于安徽省中部,与合肥市毗邻,为全国百强县之一。本文所述的巢湖路位于肥西县中心城区,北起派河大道,南至金寨路,全长约3.3km,建设于上世纪80年代,为一条现状道路。巢湖路及周边地势总体为南高北低、坡向派河,现状地面高程31.80~13.42米(吴淞高程)。现状巢湖路两侧多为商铺、住宅楼、学校、办公场所等,人流攒动、商业气息浓厚。
根据物探成果得知巢湖路地下管线种类繁多:有排水管、给水管、燃气管、弱电电缆、路灯管线等,管位错综复杂。巢湖路现状排水体制主要为截流式合流制,道路两侧各敷设了一根合流制排水管,管径为d600~d1000,由南向北排入派河大道d1000沿河截污管,最终排入合肥市龚响堂污水处理厂。该道路现状排水方式主要是商户及住宅等的污水就近、分散排入巢湖路合流排水管内,道路沿线雨水口多处堵塞及损坏,据周边商户反映,雨季时常有路面积水情况发生。
二、排水工程设计1、雨水高、低排区划分:在全球变暖的大背景下,近几年因城市热岛效应及局地短时强暴雨等极端气候造成的城市内涝、洪水事件频繁发生。合肥市属重点防洪城市,雨水按照高水高排、低水泵排原则排放。对于存在内涝问题的区域,需设置低排区管道及排涝泵站。根据《肥西县城区排水工程专项规划》(2011~2030),巢湖路位于规划排水分区中的老城区(派河区),此区域外河防洪标准采用100年一遇,根据派河防洪水位确定高低排区分界线为16.1m(吴淞高程)。按照排水规划中“高水高排,低水低排”的原则,巢湖路(金寨路~青年路)段属高排区,雨水须由新建高排管排入派河;(青年路~派河大道)段属低排区,须新建低排区雨水管道及一座雨水泵站,将低排区雨水经泵站提升后排入派河。
2、排水体制选择:截流式合流制排水系统的弊端一方面在于初降雨时的混合污水量较大,导致截流主干管尺寸及污水处理厂容量增大、建设费用增高;另一方面在于强降雨时因混合污水的流量超过截流干管的疏水能力而致使部分混合污水经溢流井溢出再直接排入水体,导致水体污染。
故根据《室外排水设计规范》(2014年版)及肥西县总体规划、排水规划将巢湖路现状合流制排水体制改造为雨、污分流制排水体制。即将原合流制排水管道废除,新建雨、污水管道。
3、雨水工程设计计算:
其中:p——设计暴雨重现期(年);t——降雨历时(分钟)该工程排水设计中综合径流系数及设计暴雨重现期根据《肥西县城区排水工程专项规划》分别取0.6及3年。
③降雨历时计算公式:t=t1+t2式中t1为起始管道地面集水时间,采用10min,t2为管内流行时间。
根据高、低排区的划分及上述计算公式得到高排区雨水管管径为d500~d2000,管道由南向北敷设,穿过派河大道排入派河。该管在高排区内设计为重力流管道,收集路面及街坊雨水;穿过低排区段的设计为压力管,节点处设置钢筋混凝土压力检查井,其井盖上设置压力法兰进行封闭,压力管只用于转输上游管段的雨水而不收集本段路面及街坊雨水。低排区单独设置一根雨水管用于收集低排区路面及街坊雨水,管径为d500~d1200,该管由南向北敷设,低排区雨水最终通过新建的雨水泵站提升后排入派河。
4、污水工程设计计算:①污水量公式:Q=KzFA其中:Kz——污水总变化系数;F——服务面积(ha);A——城市污水量指标(L/(s·ha))②污水总变化系数:按当地实际综合生活污水量变化资料采用,没有测量资料时,可按《室外排水设计规范》(2014年版)中表3.1.3的规定取值。
③城市污水量指标:根据排水规划中确定的污水量指标进行计算,综合生活污水量指标为0.5万m3/km2.d,工业用地污水量指标为0.81万m3/km2.d。
根据上述公式计算得巢湖路设计污水管管径为d400~d500,管道由南向北敷设,排入派河大道d1000沿河截污管,最终排入合肥市龚响堂污水处理厂。
三、设计要点浅述1、在设计老旧道路排水管道前首先应踏勘现场,充分了解并分析现状地势及各易涝点位置,结合现场观察及问询、查阅物探资料等方式了解商户、住户及地块排水出口的位置及性质,做好记录。此外还应对现状其他管线情况进行深入分析,了解其性质、位置、埋深、断面尺寸等信息。在进行管线横断面设计时应从遵守规范、尊重现状、方便施工等几个角度出发合理安排各种管线位置。
2、设计雨水管道时应充分结合现状地势、易涝点位置及排口位置合理布置雨水检查井及雨水口,根据单个雨水口的泄水能力及其收纳路面范围内的雨水径流量计算合理选择雨水口类型,旨在保证迅速有效地收集路面雨水、防止积水。《室外排水设计规范》(2014年版)中规定雨水口间距宜为25~50m,为提高雨水系统收水能力本工程雨水检查井间距取为30~40米,机动车道除个别道口及易涝点采用多箅雨水口外其余均采用双箅雨水口,非机动车道及人行道采用单箅雨水口。
3、因巢湖路为现状道路,其沿线污水排放形式主要为各商户、住宅将污水分散排入临近的排水检查井或雨水口,个别住宅的污水未排入合流管而是沿路面径流。整体来说各户污水排口的位置已成现状,很难更改。故在设计巢湖路污水管道时,在遵守规范的前提下将设计污水检查井尽量设置在原井位处或现状排污口附近。此外除了每隔100~180米预留一段d500污水预留管外,还结合物探成果在各个现状排口处预留d300~d400污水支管,方便新建污水管建成后能最大程度的收集沿街居民的生活污水。
四、结束语随着城市的快速发展及人民生活水平的改善,老旧道路因其设施陈旧、路面损坏等原因,翻建改造的需求日益迫切。老旧道路改造的设计过程较复杂及繁琐,既要满足最新的设计标准,又要兼顾现状情况,还要最大程度上减少投资及施工难度,设计过程中需集思广益,权衡利弊。本文应篇幅所限只略述拙见,意为抛砖引玉。
参考文献:[1]GB50014-20086室外排水设计规范(2014年版)[S].中国计划出版社,2014.[2]孙慧修.《排水工程》(上册-第四版)[M].中国建筑工业出版社,2008.[3]王秀容.城市道路路面排水设计探讨[J].给水排水,2014,(10):35-38.