老城区雨水积水点改造设计

老城区雨水积水点改造设计摘要：随着我国城市化进程不断加快，大规模的城市基础设施建设和城市改造逐年增加。许多城市由于历史上雨水排水规划起点较低，雨水自流排入河道的雨水管管径偏小，室外自然地坪较低，再加上建设用地不断扩大，汛期时，如遇暴雨台风，高潮位时，往往有不少居住小区、城市道路等积水点或积水路段的形成。这些积水点退水缓慢，形成了不少地方严重的积水，有些积水进入居民家中，给居民的生活、出行带来了很大的困难。雨水管道管径偏小，年久失修，再加上局地地势低洼，所以目前很多城市老城区存在主汛期暴雨积水，严重地影响着居民生活、生产和城市交通安全。关键词：给排水工程；积水点改造；老城区。城市雨水排放设施是大气降水径流的接纳输送和排出的重要基础设施之一，它是保证城市生产、经营、居住、办公和人民生活的基础公用设施重要组成部分，是城市排除易涝灾害和防治水污染的保障体制，是保障人民身体健康和城市交通安全，为人民创造清洁优雅的生活和劳动环境的重要手段；雨水排水是否通畅，直接关系到人民生活质量，关系到城市经济和社会的可持续性发展，也关系到社会稳定、和谐发展；雨水排水设施的建设和积水点的改造是现代化城市建设不可缺少的工作之一。随着城镇建设的迅猛发展，雨水地面径流不断增加，房地产的大力开发，常住人口不断增长，人民生活水平不断提高，各方对城市生活和工作环境的要求越来越高，对雨水排放、防汛抗涝的要求也越来越高。老城区原有雨水管已远不能满足城市功能的要求。经常积水的城市道路，严重影响了附近居民的生活和企、事业单位正常办公。因此，积水点改造显得越发迫切，也是提高城市防汛排涝能力，保障人民生命财产，安居乐业的重要举措。从设计角度出发，解决积水点的改造的技术问题，不断提高雨水管网的效能和安全性，是给排水工程设计人员关心的热点问题。1.积水点成因分析1.1老城区雨水管道建设时间早，所采用的标准低，因此雨水管道管径偏小。1.2雨水管道年久失修，存在管道破损、淤积等情况，导致雨水排放困难。1.3部分地区地势低洼，河道水位高，雨水为淹没出流或半淹没出流，造成排水困难。1.4有的居住小区建有雨水强排泵站，但是所选择的雨水泵流量太小，无法达到快速退水的目的。2.积水点改造设计原则2.1考虑地质条件。雨水管网全部埋于地下，线路较长，水文工程地质条件往往变化很大，要根据不同的地质情况，对管道基础处理分别进行设计，采取最有效的施工方法保证雨水管网的施工质量，为雨水管网的良好运行和管理打下基础。2.2摸清地下其他公共管线设施埋设情况。城市道路下各种不同功能的管线错综复杂，在平面或立面上经常发生冲突。设计人员需要对雨水管线沿途的地下设施埋设情况通过物探或挖样沟的方法调查清楚，使管线设计更合理、更科学，达到设计雨水排放能力。2.3采用先进新型管材。传统的市政雨水管道多采用混凝土管，管体自重大、施工难度大、强度小、管壁粗糙，易引起管道流水不畅甚至堵塞。采用新型管材，如UPVC管．HDPE波纹管或缠绕管等则可以大大提高雨水管网的过水能力。2.4充分利用原有雨水设施。雨水管网在满足排放暴雨水量的要求及考虑施工维修方便的前提下，应节省造价，减少投资，而不是一味地追求加大管径。2.5符合改造规划。旧城雨水管网的改造设计要强调逐年实施的可能性。根据政府部门对旧城改造规划的具体实施计划(如路网改造等)，确定逐年改造安排，做好经济估算，保证管网改造落到实处。2.6实施雨污分流。暴雨时，合流制排水管水量过大，会给污水处理厂带来额外的负担，严重影响处理质量，污染河流水质。一旦产生积水，将不可避免地导致路面污水四溢，使居民出行状况恶劣。而且，实施雨污分流也可减轻雨水管负担，使排水更顺畅。2.7严格控制改造工程工期。应在雨季汛期之后开始施工，并在次年汛期来临之前完工。3.积水点改造的一般方式3.1在地下空间充裕，有管位的情况下，增加一条雨水管，形成并联排水模式。3.2在没有条件增加管位的情况下，考虑原管位翻建，扩大管径。3.3在河道水位高，而地面低洼处，淹没出流时，应按淹没流计算管径，或放置强排泵站。同时，检验泵前雨水收集管道管径，确保雨水收集能力。3.4对于原有强排泵站水泵流量过小的，考虑增加水泵数量或换装大流量的水泵。4.雨水量预测根据《室外排水设计规范》的雨水量计算公式和相应参数，计算雨水量。4.1雨水量计算雨水流量的计算应遵循《室外排水设计规范》GB50014-2006中规定的雨水流量计算公式：即Q=C×A×q式中：Q——雨水设计流量（L/s）C——径流系数A——汇水面积（ha）q——设计暴雨强度[（L/（s•ha）]4.2汇水面积汇水面积是指雨水管汇集雨水的面积。应结合现有雨水口和雨水立管布置计算。4.3径流系数径流系数应根据用地性质按“室外排水设计规范”中有关表3.2.3-1的径流系数按面积加权计算而得。4.4管径和管道坡度的确定在实际计算中，通常采用根据公式制成的水力计算图或水力计算表。5.管径管材的选择和对比雨水收集系统中管道工程投资比较大，从保护环境出发，国外及国内很多城市已经开始大量使用新型排水管材。替代混凝土管出现塑料加筋管（UPVC）、HDPE、玻璃钢夹砂管（RPMP）、塑料螺旋管以及顶管专用钢筋砼管、玻璃钢树脂管等。新型管材具有如下优点：a比重小、重量轻，施工方便。b单根管道长度长。单根管道长度一般为6m，12m，接口数量少，减少接头数量，提高防渗透性能。c水力性能优异，节约能耗。具有光滑的内表面，摩阻系数小，水力特性好，可以大大减少水头损失，降低能耗。d抗腐蚀性能好、使用寿命长。同时随着新型管材的发展，各种管材价格方面的差距在缩小。设计中应多方面对比，综合考虑，选择合适的管材。6．雨水管布置6.1雨水管的平面布置在管网布局时，充分考虑河道布局特点，力求使雨水通过管道入河距离最短，部分道路交叉部位考虑各方向雨水管道的连接、沟通，充分利用管道过水能力，缩短雨水路径长度。6.2雨水管竖向高程控制雨水管起始处最小覆土厚度按规范规定不小于0.7m。在竖向布置时应考虑与其他地下构筑物在相交处相互协调，不破坏其它既有管线及地下建筑。7.雨水强排泵站老城区地势较低，汛期河道水位高于城区内小区地平面，即造成较大面积积水，只有等待河道水位降低，城区积水才能慢慢退去。在这种情况下，只能建成圩区，设置强排泵站排水。7.1新建雨水强排泵站选址作为积水点改造项目，新建雨水强排泵站通常必须设置在老城区、居民区等已建成的小区中，可供选择的余地不大。同时，应当避免对原有居民区等产生环境影响。考虑泵站启动会产生噪音、夏季集水池积水可能发臭等因素，选址时应离开已有建筑物一定的距离或加上盖建筑物。并应考虑暴雨排水方便，减少管道长度，有条件时可选择靠近河道的空地建造泵站。7.2泵房形式泵房形式取决于泵站性质、建设规模、选用的泵型与台数、进出水管渠的深度与方位、出水压力与接纳泵站出水的条件、施工方法、管理水平，以及地形、水文地质情况等诸多因素。所以如何选择排水泵房的形式，应该因地制宜地从设计、施工、管理、造价各方面综合分析，通过方案比较后决定。