雨水利用工程

本文格式為Word版，下載可任意編輯——雨水利用工程

室外雨水工程的設(shè)計(jì)探討

室外雨水工程的設(shè)計(jì)探討1前言針對(duì)建筑工程（包括大型建筑組團(tuán)隊(duì)）的室外雨水排放工程（以下簡(jiǎn)稱為“室外雨水工程”）的特點(diǎn)，筆者介紹了目前對(duì)比常用的設(shè)計(jì)計(jì)算方法，對(duì)目前的設(shè)計(jì)選用參數(shù)舉行了分析對(duì)照，提出了對(duì)室外雨水工程更加是排水組織形式和材料選擇的獨(dú)特理解，對(duì)室外雨水工程的設(shè)計(jì)舉行了細(xì)致的探討分析。

2室外雨水工程的計(jì)算方法國(guó)內(nèi)的室外雨水工程目前的計(jì)算方法一般采用GB50014-2022《室外排水設(shè)計(jì)模范》中的公式Qs=qyF舉行計(jì)算，下面就該公式各參數(shù)的選擇舉行探討分析。

2.1重現(xiàn)期N及暴雨強(qiáng)度q的選擇一般處境下，暴雨重現(xiàn)期的選擇直接影響著暴雨強(qiáng)度的大小?！妒彝馀潘O(shè)計(jì)規(guī)范》對(duì)道路、廣場(chǎng)等區(qū)域制定的重現(xiàn)期的最低值為0.5~3年。

這是針對(duì)全國(guó)范圍內(nèi)的處境要求的，而且是以面向市政排水工程為主體的要求，理應(yīng)是一個(gè)最低值而非最高值。對(duì)于建筑工程或者大型的建筑組團(tuán)，暴雨會(huì)影響一個(gè)建筑物或者建筑組團(tuán)的正常使用，因此對(duì)于重現(xiàn)期一般應(yīng)取高值，如一般建筑物為5年，重要建筑物為10年。以筆者的工程閱歷，實(shí)現(xiàn)室外雨水工程安好經(jīng)濟(jì)的任務(wù)首先不應(yīng)靠提高重現(xiàn)期的方式去實(shí)現(xiàn)，而是選擇合理的排水形式，概括在室外雨水工程的排水形式中細(xì)致開展。確定重現(xiàn)期后，暴雨強(qiáng)度的選擇理應(yīng)有針對(duì)性。目前每個(gè)地區(qū)一般均有當(dāng)?shù)厮畡?wù)局或者市政排水管理部門組織編寫的暴雨強(qiáng)度選擇表格，選用這種表格上面的數(shù)據(jù)是對(duì)比能反映當(dāng)?shù)乇┯陱?qiáng)度的實(shí)際處境的，在建筑工程的室外雨水工程一般不涉及其他區(qū)域雨水匯入的情況，所以建議采用單一重現(xiàn)期的暴雨強(qiáng)度，既簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)模型，又能達(dá)成工程使用的精確度要求。在當(dāng)?shù)厥姓潘芾聿块T有暴雨強(qiáng)度選擇指引的處境下，目前給排水設(shè)計(jì)手冊(cè)或者一些計(jì)算軟件自帶的暴雨強(qiáng)度可以作為參考分析，但不宜用作設(shè)計(jì)計(jì)算的依據(jù)。

2.2匯水面積F的選擇一般按整個(gè)用地面積舉行考慮，但若建筑物或建筑組團(tuán)在低洼處修筑或其周邊被山體環(huán)繞時(shí)，匯水面積應(yīng)考慮周邊區(qū)域匯入的雨水，在工程的周邊應(yīng)設(shè)置相應(yīng)的排洪溝、截水溝，周邊排水設(shè)施理應(yīng)考慮有可能的匯水面積來確定設(shè)計(jì)雨水流量。

2.3徑流系數(shù)y的選擇建筑工程的室外雨水工程與市政工程的識(shí)別是建筑工程可能有大面積的地下室，當(dāng)?shù)叵率翼敯迳戏接写竺娣e草地且該區(qū)域下滲的雨水也片面收集到雨水管網(wǎng)的處境，徑流系數(shù)不宜按模范取0.1~0.2，而可能提高至0.3~0.4，保證場(chǎng)地雨水排水的安好。

2.4排水管渠的水力計(jì)算目前對(duì)于室外排水管、排水溝渠等水力計(jì)算，均以平勻流的模型為主，即GB50014-2022《室外排水設(shè)計(jì)模范》的公式略，坡度和管徑成為影響管道或溝渠排水才能的兩大要素，在同等管徑的條件下，應(yīng)盡量放大敷設(shè)坡度，從而在不增加造價(jià)的處境下盡量提升管道的排水才能。

3室外雨水工程排水形式及材料的選擇分析3.1單一建筑物的處境單體的建筑工程室外的廣場(chǎng)或者道路面積一般都不會(huì)很大，這種處境選擇“雨水口+雨水管道”形式對(duì)比適合，雨水管道將雨水口的雨水收集后能就近接入市政雨水的接戶井，雨水管的起始管徑宜從DN300開頭，雨水口和雨水井的連接納應(yīng)保證管徑不小于DN200，坡度不小于0.01，但應(yīng)留神有地下室的建筑物其頂板上覆土深度對(duì)雨水管道埋深的影響。在管材方面，雨水管道可以采用HDPE的雙壁波紋管或鋼筋混凝土管道，HDPE塑料管道的單價(jià)略高，但施工速度快、安裝費(fèi)用低，比起鋼筋混凝土管道造價(jià)也不會(huì)增加好多。建筑物首層標(biāo)高確實(shí)定也是室外排水工程考慮的重要因素，按照建筑相關(guān)模范，其±0.000相對(duì)應(yīng)的十足標(biāo)高應(yīng)比室外建筑完成面標(biāo)高高0.1~0.3m，且該標(biāo)高理應(yīng)與建筑物所在區(qū)域的防洪標(biāo)高相對(duì)比，若能高于20年甚至50年、100年一遇的防洪標(biāo)高才能發(fā)揮室外排水工程的作用，更加是在河邊、山體邊緣修建的建筑物，更加需要留神此標(biāo)高的確定。否那么特大暴雨到臨時(shí)，不成能靠十來個(gè)雨水口和雨水管來保證室外雨水工程的安好。另外假設(shè)建筑物自身的周邊有條件應(yīng)設(shè)置一圈圍身明溝，寬20cm、深10~20cm之間，既有利于建筑物屋面、陽(yáng)臺(tái)雨水的排放，也有利于室外雨水自然漫流時(shí)的收集速度。3.2大型廠房的處境大型廠房區(qū)內(nèi)建筑物通常排列整齊劃一，規(guī)模為10萬m2~50萬m2甚至更大，這種處境選擇“室外排水明溝+雨水管道+雨水口”方式對(duì)比適合。室外排水明溝可以設(shè)在道路兩側(cè)，寬30~50cm，每隔20~100m可以設(shè)置DN300~400的連接納將雨水排入雨水管道中，坡度可從0.001~0.005之間設(shè)置，甚至可以平坡度設(shè)置，且匯水面積的起點(diǎn)處可以全部使用雨水明溝收集雨水，這種方式最為經(jīng)濟(jì)。排水明溝的做法可以用磚砌、素混凝土澆筑、鋼筋混凝土澆筑，甚至還有用樹脂混凝土澆筑的成品排水溝。筆者認(rèn)為在地質(zhì)條件較好的區(qū)域，適合推廣磚砌排水溝，施工時(shí)注意預(yù)留安裝蓋板位置并用心施工，排水溝內(nèi)側(cè)分段刷1∶2水泥砂漿，排水才能和承載才能同樣能得到保證，磚砌排水溝的造價(jià)是最為低廉的。在地質(zhì)條件較差的區(qū)域，最好連同道路一起舉行軟基處理后再舉行室外雨水工程施工，這樣才能保證雨水管道、排水溝渠不會(huì)展現(xiàn)因地面沉降引起斷裂的情況。個(gè)別廠房由于有重車（超過40t）的行駛，應(yīng)更加留神排水溝的承重功能，更加是鋼板和排水溝寬度的影響，通常推舉使用樹脂混凝土澆筑的成品排水溝和排水蓋板，保證其承壓的要求，（圖略），3.3大型廣場(chǎng)和建筑組團(tuán)的處境大型體育廣場(chǎng)或市民廣場(chǎng)、建筑組團(tuán)（用地面積超過10萬m2），通常室外鋪裝面積很大，且對(duì)室外鋪裝的美觀要求較高，這種處境適合選擇“室外線性排水溝系統(tǒng)+雨水管道+雨水口”方式，且大型體育廣場(chǎng)的綠地區(qū)域還應(yīng)適當(dāng)設(shè)置雨水調(diào)蓄系統(tǒng)。室外的線性排水溝系統(tǒng)是一種無底坡的排水溝，收水面是1根約1cm寬的鋼板拼合好的縫隙。在鋪裝變換位置設(shè)置，在得志廣場(chǎng)排水功能的同時(shí)給室外景觀合作預(yù)留很大的空間，不會(huì)由于排水設(shè)施的存在而破壞室外景觀的整體效果。線性排水溝系統(tǒng)也是需要雨水管道輔佐的，每隔20~30m就要設(shè)1個(gè)DN200的跌水井將雨水排入雨水管道，雨水干管的管徑選取跟其他工程一致。

線性排水溝有樹脂混凝土成品，也可以在現(xiàn)場(chǎng)現(xiàn)澆，一般成品的產(chǎn)品比現(xiàn)澆線性排水溝更為美觀耐用，但價(jià)格略高，如圖2所示。大型室外廣場(chǎng)應(yīng)提倡設(shè)置雨水調(diào)蓄工程，包括雨水儲(chǔ)存系統(tǒng)和雨水滲透系統(tǒng)，均為HDPE或PE塑料，采用若干收集單元通過固定卡和固定件鏈接組成一個(gè)埋地貯水箱，通過不滲透的土工布包成一個(gè)密閉體作為整個(gè)系統(tǒng)的貯水裝置，概括容量和外形可根據(jù)實(shí)際要求和現(xiàn)場(chǎng)狀況確定。降雨時(shí)，通過屋面雨水和室外雨水排放系統(tǒng)將雨水引到地下雨水管道，經(jīng)過濾裝置和雨水操縱井后到達(dá)貯水箱，這時(shí)雨水已較清白，在黑暗、低溫（約10℃）且通風(fēng)良好的貯水箱中儲(chǔ)藏，將有效防止細(xì)菌滋生，起到進(jìn)一步凈化的作用，完全可以達(dá)成除飲用外其他大多數(shù)用途的標(biāo)準(zhǔn)要求。貯水箱通過吸入管線與專用水泵單元連接，然后可將水輸送到各個(gè)使用點(diǎn)，（圖略）。雨水滲透系統(tǒng)和雨水儲(chǔ)存系統(tǒng)好像，但采用的是單向滲透土工布，收集箱的雨水會(huì)通過土工布緩慢滲透到地下或周邊土壤中以補(bǔ)充地下水資源。隨著城市地下水的枯竭，在政府工程中應(yīng)大力提倡采用雨水滲透系統(tǒng)，維持城市地下水的平衡。

3.4各種特殊室外雨水工程的處境在建筑工程或者大型建筑組團(tuán)工程中，室外排水工程的參數(shù)選取是最重要的一個(gè)步驟，若重現(xiàn)期選擇過短，那么導(dǎo)致建筑物的使用經(jīng)常遭遇暴雨影響，過長(zhǎng)那么造成一次性投資大增。筆者認(rèn)為，室外雨水工程是與現(xiàn)場(chǎng)地形緊密關(guān)聯(lián)的，如處在凹地或被山體包圍的工程，除考慮用地范圍的雨水外，還應(yīng)考慮外圍雨水的影響，在工程周邊設(shè)置排洪溝讓周邊的雨水不能進(jìn)入工程中。諸如3.1的處境，在工程開展時(shí)就應(yīng)將首層地面標(biāo)高定在一個(gè)合理位置，否那么當(dāng)一般暴雨到臨，雨水漫過道路進(jìn)入室內(nèi)或者地下室，室外雨水工程的重現(xiàn)期取多少年也都會(huì)無濟(jì)于事。

而在高地設(shè)置的建筑物，因暴雨到臨時(shí)雨水會(huì)通過管道自然排放到低處，場(chǎng)地內(nèi)根本無水淹展現(xiàn)的可能，這樣重現(xiàn)期可選擇較小，甚至取模范的最低標(biāo)準(zhǔn)即可。

4已建成工程實(shí)例4.1廣州16屆亞運(yùn)會(huì)馬術(shù)場(chǎng)館工程整個(gè)工程由我院設(shè)計(jì)，匯水面積超過120萬m2，設(shè)置了排洪溝、雨水管、排水明溝、水壩等雨水排水設(shè)施。排洪溝最大截面為寬3m、深2m，設(shè)計(jì)排水才能達(dá)14m3s，雨水管管徑最大1.2m。各種排水明溝寬20～50cm，排水管道、排水溝渠總長(zhǎng)超過10km。該工程體驗(yàn)過2022年全國(guó)第8屆民運(yùn)會(huì)和2022年亞運(yùn)會(huì)的考驗(yàn)，室外雨水系統(tǒng)運(yùn)作正常。4.2廣州奧林匹克中心廣場(chǎng)工程整個(gè)廣場(chǎng)全部由我院設(shè)計(jì)，用作亞運(yùn)會(huì)田徑比賽的主入口，工程匯水面積5萬m2，設(shè)置了“線性排水溝+雨水管”排水系統(tǒng)。線性排水溝寬20cm，全長(zhǎng)1.3km，雨水管道管徑最大DN800，全長(zhǎng)1.2km。該工程從2022年亞運(yùn)會(huì)使用至今，室外雨水系統(tǒng)運(yùn)作正常。

4.3國(guó)家數(shù)據(jù)中心（南海）工程該工程位于佛山南海區(qū)南國(guó)桃園內(nèi)，占地面積約2萬m2，因地處高勢(shì)，室外雨水系統(tǒng)采用“雨水口+雨水管道”方式，雨水管道為DN500，與