31公路

指导老师：谭龙金设计人员：夏开宗徐盛世祝学刚杜娟吕小黎Page2主要内容绪论设计背景及可行性分析设计目的和意义本装置的具体设计结论及展望Page31.绪论高速公路建设加速高——速公路面积扩大城市化、工业化加速——城市缺水的矛盾加深环境与生态问题扩展高速公路雨水的收集和利用Page42.设计背景及可行性分析我国人均占有水资源量：总量少、分布不均城区蓄水量上升、污染严重部分雨水资源流入境外雨水径流量变化此时，人们把目光放到高速公路路面雨水收集再利用上，因此将雨水作为一种优质的水源进行开发利用势在必行。水资源紧缺Page52.2我国高速公路雨水收集量分析现在我国高速公路通车里程为1.9万公里，创下世界第二的新纪录。目前我国高速公路仍保持高速发展。根据《公路、水路交通发展三阶段战略目标》预测：年份全国公路（公里）高速公路（公里）2010180万3.5万2020230万5.5万如果我们把这些高速公路的雨水收集起来，可以收集到多少水呢？Page6假设：6月份平均降雨量为0.154米路面收集雨水量（除损耗）按85%计算公路长:23832m积水面积:857952㎡长:39612m积水面积:950688㎡A4宽：24m六月份两条公路收集雨水量为（857952＋950699）×0.154×85%=1808640×0.154×85%=236750.976（立方米）≈23.6750（万吨）如果我们把这些高速公路的雨水收集起来，可以收集到两亿多吨水，如果我们把这些水用来配合高速公路的绿化带踊跃，比如洗车，加水、沿线植被浇灌。这对缓解我国雨水严重缺乏起到了很大的作用。Page73.设计目的和意义3.1设计目的为了充分利用雨水这一天然资源，为了解决缺水、环境、生态等一连串的矛盾，让水资源达到空间的协调，我们设计了带折叠式的雨水收集的简易装置。即：把高速公路路面的雨水收集起来，用于配合高速公路沿线绿化，解决高速沿线的雨水缺乏问题，同时在一定程度上改善城市的雨水利用紧张问题。Page83.2理论意义和现实价值高速公沿线的浇灌绿化、冲洗车等公益用水及车防热水等新兴的用水行业又进一步加重了水供应的负担。可是每年的暴雨季节，泛滥的雨水又给高速公路路面造成了很大的积压。而高速公路雨水的收集和利用正好解决了这一给交通建设带来的两大难题。Page94.本装置的具体设计4.1设计思路提供一种实现公路路面雨水收集再利用的带折叠式简易装置，包括集水沟、浮渣隔离装置、Ｔ形三通管、前期水分离器、横向排水管、纵向排水管、带折叠式蓄水箱。在公路集水沟上设计浮渣隔离装置，能控制路面带来的树叶、垃圾、油类和悬浮固体等污染物，纵向排水管周围用反滤织物填充，反滤织物上方为透水填料，透水填料表层为凹形，该凹形即为集水沟。Ｔ形三通管的垂直端与纵向排水管相通，纵向排水管的雨水在初次流向Ｔ形三通管的一端设置有前期分离器，Ｔ形三通管的水平端连接横向排水管，横向排水管连接到带折叠式蓄水箱中。前期水分离器内部设置浮球，底部设置能拧开的盖，折叠式蓄水箱底部设置排水管，箱底设置有滚轮。Page104.2本装置的特点1.在公路路面雨水流到集水沟时，要经过浮渣隔离装置，能控制路面带来的树叶、垃圾、油类和悬浮固体等污染物。2.所述的集水沟是一种矩形或半圆形的装置。3.纵向排水管的管径在70-150mm内选用，管体壁上设有三排槽口或孔口，其开口总面积不小于41cm2/延米。4.纵向排水管的纵向坡度不小于公路纵坡的0.26%5.横向排水管的横向坡度不小于公路横坡的4.9%6.所述的公路路面雨水收集的简易装置，其拦污栅又1-2毫米直径的不锈钢编成，栅空为4-7毫米。7.所述的拦污栅与进水端到出水端轴线的夹角在15-60。任一角度。8.所述的前期水分分离器，其底部的盖上设置一根滴水管。9.所述的滴水管是一根管径小于2.5毫米的管道。10.所述的排水管设置有放水的阀门。Page114.3本装置的优点本装置克服了现有技术中存在的不足，提供了一种多次分离公路路面雨水简易装置，使其最大限度地低成本、高效率地收集公路路面雨水。而且能够保证所收集的雨水具有较高的水质。本装置还解决了以往公路路面在控制雨水污染、实现公路路面雨水再利用方面提供了可能Page124.4具体实施方式在深沟底部沿公路延伸方向设置有纵向排水管8。在该纵向排水管8的管体上有小孔；纵向排水管8通常采用聚氯乙烯PVC塑料管和聚乙烯PE塑料管；纵向排水管8设置三排槽口或孔口，其开口总面积不小于41cm2/延米纵向排水管8管径按设计流量由水利计算确定，通常在在70-150mm内选用。纵向排水管8的埋设深度应保证不被车辆或施工机械压裂，并应超过当地的冰冻深度。在非冰冻地区，新建路面时，排水管管底常与基层底面平齐；改建路面时，管中心应低于基层底面。纵向排水管8的纵向坡度宜与公路纵坡相同，但不小于0.26%沿上述纵向排水管8延伸方向每隔一定距离安装T型三通管5。T型三通管5的水平方向连接横向排水管9，该横向排水管9伸出深沟以外，其材质采用不带槽或聚氯乙烯塑料管，管径与纵向排水管8相同，其横坡度不小于4.9%，横向排水管9的外露端头用镀锌铁丝网或格栅罩住，其出水端连接简易式蓄水箱。Page13在上述纵向排水管8周围用反滤积物4填充，反滤积物4可选用聚酯类、尼龙或聚丙烯材料制成的无纺织物，能透水，但细粒土不能随水通过。反滤积物4上方为透水填料3，透水填料3由水泥处治或沥青处置开级配初集料组成，其孔隙率约为15%-30%，粗集料最大粒径不大于40mm，粒径4.5mm以下的细粒含量不超过16%，2.36mm以下的细粒含量不超过6%，为避免带水排水管被堵塞，透水填料3在通过率为85%时的粒径应比纵向排水管8的槽口宽或孔径口直径大1.0-1.2倍。透水填料3为凹型，该凹型即为集水沟2，集水沟2顶部的高度低于公路路面。集水沟2的内侧边缘可设在行车路面边缘处，有时为了排水管被施工机械压裂，或者避免露肩铺面受集水沟沉降变形的影响，必要时将集水沟2向外侧移出60cm-90cm集水沟4的地面的最小宽度，对新建路面不小于30cm；对改建路面时，应保证排水管两侧各留至少5cm宽的透水填料。路面采用双向坡路拱时，在路面两侧都设置集水沟2。其间距和安全位置由水利计算并考虑临近地面高程和公路纵横断面情况而定，一般在50-100cm范围类选用。Page145.结论与展望通过大量的论证及分析，折叠式路面雨水收集简易装置具有操作性、可行性。此项发明，对于我国充分利用雨水资源、缓解水资源缺乏的状况具有重大的意义。