城市道路給排水工程設(shè)計(jì)問題探討

城市道路給排水工程設(shè)計(jì)問題探討摘要：城市道路給排水工程的管道設(shè)計(jì)不僅要考慮到交通的影響，周邊居民生活用水以及污水雨水的排放也必須要嚴(yán)格把關(guān)，本文則結(jié)合設(shè)計(jì)實(shí)例，對給水工程設(shè)計(jì)、雨水工程設(shè)計(jì)、雨水工程管材及附屬構(gòu)筑物設(shè)計(jì)進(jìn)行了簡單的探討。關(guān)鍵詞：給水工程；雨水工程；管道規(guī)劃引言隨著人民日益增長的對美好生活的需要，道路給水排水的設(shè)計(jì)問題也越來越被設(shè)計(jì)者所關(guān)注，在考慮交通便利以及自身的使用年限的同時，還要考慮對加強(qiáng)該地區(qū)交通聯(lián)系，完善路網(wǎng)結(jié)構(gòu)，為沿線用地開發(fā)建設(shè)提供全面的市政配套服務(wù)功能，提升土地利用價值，吸引商業(yè)投資等許多問題。１道路給排水系統(tǒng)的作用道路給排水系統(tǒng)的主要任務(wù)保證交通便利，居民用水供水方便以及道路雨水積水的排放，若排除不及時就會威脅行車、行人安全，以致中斷道路交通，給人們的生產(chǎn)生活帶來嚴(yán)重的不便。設(shè)計(jì)給水和排水工程有著很重要的作用，因此下面著重介紹了給水工程和雨水工程的設(shè)計(jì)原則以及實(shí)際工程的設(shè)計(jì)案例。２管道設(shè)計(jì)原則２．１給水管道布置原則（１）為保證供水的安全可靠，給水管道網(wǎng)布置呈環(huán)狀。（２）如果路基與路肩距離超過４０米，給水管道的布線設(shè)計(jì)盡可能的增大，至少是雙管雙側(cè)。（３）在新建管網(wǎng)的干管上每隔２００ｍ設(shè)置一處ＤＮ２００預(yù)留支管及路口按規(guī)劃新建給水管。（４）根據(jù)規(guī)范，兩個消火栓之間距離不能超過１２０米，而且必須設(shè)置在干管上。（５）閥門按ｎ－１原則設(shè)置，在給水管網(wǎng)中除在各交叉路口處設(shè)置閥門外，在直線段上每５００ｍ距離亦應(yīng)設(shè)置閘閥，使管網(wǎng)的供水安全性進(jìn)一步提高，不會因局部管道故障而造成大面積區(qū)域的停水。（６）主干管隆起處安裝排氣閥，低處安裝排泥閥。２．２雨水工程管道布置原則（１）雨水管線或雨水明溝可就近接入現(xiàn)狀雨水系統(tǒng)或排水明渠。（２）路基段雨水管主要布放在綠化帶的兩側(cè)或機(jī)動車道外側(cè)。（３）盡量保持現(xiàn)狀排水和防洪系統(tǒng)不變，對受到本工程影響的現(xiàn)狀排水和防洪系統(tǒng)進(jìn)行恢復(fù)或改建。（４）雨水經(jīng)左右支管至檢查井匯入道路下的雨水干管，水力計(jì)算為滿流，雨水管道根據(jù)實(shí)際情況，可以選擇管頂平接或水面平接。雨水管道與道路應(yīng)成一條直線，坡度一致，可以減少埋深降低施工難度。（５）雨水干管按３０－４０ｍ間距設(shè)置雨水檢查井，道路兩側(cè)每隔１２０ｍ左右設(shè)雨水預(yù)留管，雨水預(yù)留管除特殊注明均為ＤＮ６００，分別以ｉ＝０．００２坡向干管檢查井。（６）道路兩側(cè)結(jié)合邊坡情況設(shè)置排水邊溝、截洪溝和急流槽，分段排入設(shè)計(jì)雨水管渠或就近排入現(xiàn)狀河道。３工程實(shí)例該地區(qū)地形地貌比較復(fù)雜，北部大多都是高丘山地，山巒重疊，中部則是丘陵、臺地；南部沿海多為臺地、平原。亞熱帶季風(fēng)氣候，海洋性氣候清晰，豐富的光熱和水資源。其主要特點(diǎn)：氣候溫暖，雨量充沛，干濕晴朗；秋冬季干旱夏季經(jīng)常發(fā)生臺風(fēng)暴雨天氣。極端氣候事件頻發(fā)，２０１８年全市年降雨量１９８３ｍｍ，汕尾城區(qū)降雨量１８６２．４ｍｍ，海豐縣降雨量２１７２．６ｍｍ，陸豐市降雨量１９１３．２ｍｍ。主要河流有汕尾螺河，黃江河，烏坎河和赤石河境內(nèi)四大水系，２５２公里總長度的３６１３．７平方公里的流域面積。汕尾境內(nèi)，汛期長，約１４９５ｍｍ，全市年平均產(chǎn)量為７．８十億立方米的水平均徑流深。全年氣溫較高，平均溫度為２２．８℃，夏天炎熱且潮濕，溫度約在２６．３℃之間。五月至九月間多雨，有時雨勢頗大。夏秋之間，時有臺風(fēng)，五月至十一月期間都有可能受不同強(qiáng)度的熱帶氣旋吹襲。在北太平洋西部、東海及南海上，每年平均有３０個熱帶氣旋形成，其中半數(shù)達(dá)到臺風(fēng)強(qiáng)度，最高風(fēng)速為每小時１１８ｋｍ或以上。平均全年雨量２２１４．３毫米，８月份雨量最多，１月份最少。該區(qū)東部瀕臨黃江、大液河，西部臨惠東縣吉隆河，北部臨惠東西枝江與白盆珠水庫、南部面向紅海灣，境內(nèi)有海豐縣第二大河流一赤石河。赤石河發(fā)源于高１２－５６ｍ的白馬山，由大安水、明熱水、鵝埠水三條支流組成，向南流入九龍灣，干流長３６ｋｍ，流域面積３８２ｋｍ２，占合作區(qū)陸地面積７８．６０７０。河流徑流量平均２８．４６８億ｍ３，每平方米徑流１３２１ｍｍ（變化在９００－１５５０毫ｍ）。河流平均破降５．２１‰，落差１１８０ｍ，可利用落差１００ｍ，水能理論蘊(yùn)藏量１．２９萬千瓦。赤石河上游與下游多山丘，中游有赤石盆地。明熱河為赤石河一級支流，發(fā)源于峰高１２８２ｍ的禾鐮石，于鯉魚鋪匯入赤石河。長２２ｋｍ天然落差１２８２ｍ，集雨面積１０８ｋｍ２。３．１工程概況該項(xiàng)目位于廣東省的東南部，總面積４６８．３ｋｍ，其中包括了當(dāng)?shù)厮膫€小鎮(zhèn)，我們選取其中某段道路進(jìn)行討論。該條道路呈南北走向，沿線與高鐵、公路相交，全長約６．０ｋｍ，按城市主干路標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，雙向８車道，設(shè)計(jì)時速５０ｋｍ／ｈ，紅線寬６０ｍ。市政給排水設(shè)計(jì)內(nèi)容主要包括：道路紅線范圍內(nèi)給水工程、雨水（防洪）工程設(shè)計(jì)?，F(xiàn)階段路網(wǎng)條件僅能滿足該地區(qū)居民基本的出行要求，各等級的路網(wǎng)密度明顯偏低，各等級道路分配不合理，內(nèi)部道路系統(tǒng)框架未形成，片區(qū)間缺乏有效的聯(lián)系通道。區(qū)內(nèi)城市建成區(qū)規(guī)模不斷擴(kuò)張，區(qū)內(nèi)部交通網(wǎng)絡(luò)及道路交通設(shè)施難以滿足未來的道路交通發(fā)展需求，難以適應(yīng)未來產(chǎn)業(yè)新城的快速化發(fā)展要求。３．２給排水工程現(xiàn)狀及管道規(guī)劃３．２．１給水工程現(xiàn)狀及管道規(guī)劃（１）當(dāng)前現(xiàn)狀。經(jīng)實(shí)際了解，該地區(qū)現(xiàn)狀供水能力為０．６萬ｍ３／ｄ。根據(jù)現(xiàn)場踏勘及物探資料，該道路兩側(cè)無現(xiàn)狀給水干管，部分村落有零星給水支管。（２）規(guī)劃水源及管網(wǎng)。在該地區(qū)市政工程詳細(xì)規(guī)劃中，本項(xiàng)目片區(qū)新建中心水廠，片區(qū)用水由中心水廠供給。根據(jù)該地區(qū)的給水工程規(guī)劃圖，該道給水管道為雙側(cè)布置，同時根據(jù)規(guī)劃布置給水主管及再生水管。道路起點(diǎn)南山路至創(chuàng)智路段為規(guī)劃２根ＤＮ１０００給水主管，創(chuàng)智路至望鵬大道規(guī)劃為２根ＤＮ６００給水主管；道路起點(diǎn)南山路至創(chuàng)智路段為規(guī)劃１根ＤＮ６００再生水管，創(chuàng)智路至望鵬大道規(guī)劃為１根ＤＮ３００再生水管。３．２．２雨水工程現(xiàn)狀及規(guī)劃（１）雨水工程現(xiàn)狀。根據(jù)現(xiàn)場踏勘及收集資料，周邊現(xiàn)狀為農(nóng)田、池塘及自然沖溝，分別較多水系，現(xiàn)狀無市政排水管道。其中，在道路樁號Ｋ０＋４６０處與現(xiàn)狀里坑河交叉、在Ｋ０＋７００處與現(xiàn)狀鯉坑水庫泄洪沖溝交叉，在Ｋ１＋４６０處與現(xiàn)狀２×１．５排水溝渠交叉，在Ｋ２＋２００處與現(xiàn)狀２×１．５排水溝渠交叉，在Ｋ２＋８８００處與現(xiàn)狀１．６×１．０排水溝渠交叉，在Ｋ３＋３２０處與現(xiàn)狀洋坑河交叉，東線Ｋ４＋２２０處與現(xiàn)狀大蕉園河交叉，在Ｋ５＋１００和Ｋ５＋７００處與現(xiàn)狀沖溝交叉，Ｋ５＋７００西線Ｋ３＋５６０至Ｋ５＋４６０為現(xiàn)狀公路改造，其中在Ｋ３＋６６０處、Ｋ４＋３００、Ｋ４＋８４０、Ｋ４＋９２０、Ｋ５＋０４０、Ｋ５＋４４０處于現(xiàn)狀過路涵管交叉。（２）雨水工程管道規(guī)劃。根據(jù)當(dāng)?shù)赜晁こ桃?guī)劃圖，道路雙側(cè)布置雨水管，雙側(cè)布置ＤＮ６００－ＤＮ１３５０雨水管，雨水沿道路坡向就近排入現(xiàn)狀河道或相交道路雨水管。該地區(qū)建設(shè)區(qū)內(nèi)主要的河流為赤石河，中心區(qū)及各分區(qū)均受到赤石河干流洪水影響，故赤石河干流防洪標(biāo)準(zhǔn)為２００年一遇；里坑河、洋坑河、大蕉園河、新屋河及田寮河規(guī)劃按５０年一遇防洪標(biāo)準(zhǔn)。赤石片水系的里坑、長坑、大蕉園河，規(guī)劃水系基本保持現(xiàn)狀走向，根據(jù)規(guī)劃防洪排澇能力進(jìn)行河道綜合整治，結(jié)合片區(qū)科教研發(fā)、休閑旅游、生態(tài)農(nóng)業(yè)為主導(dǎo)的遠(yuǎn)景功能提升區(qū)的定位，構(gòu)建一幅依山傍水的優(yōu)美景象。３．３工程設(shè)計(jì)３．３．１給水工程管道設(shè)計(jì)根據(jù)現(xiàn)場踏勘及物探資料，無現(xiàn)狀給水主干管，部分村落有零星給水支管道路起點(diǎn)南山路至創(chuàng)智路段，道路紅線寬度大于４０ｍ，道路西側(cè)綜合管廊內(nèi)敷設(shè)ＤＮ１５００給水干管，同時廊內(nèi)設(shè)計(jì)ＤＮ２００－ＤＮ４００配水管，東側(cè)人行道下設(shè)置ＤＮ２００－ＤＮ４００配水管道。應(yīng)當(dāng)設(shè)置ＤＮ６００的給水管道在道路西側(cè)的機(jī)動車道下，設(shè)置ＤＮ６００的給水主管在東側(cè)綠化帶下。關(guān)于橋梁，在兩側(cè)人行道夾層上設(shè)置兩根ＤＮ４００的給水管道。起點(diǎn)南山路至創(chuàng)智路段，敷設(shè)ＤＮ６００的再生水管在道路西側(cè)的綜合管廊內(nèi)。創(chuàng)智路至終點(diǎn)望鵬大道段，本次設(shè)計(jì)于道路東側(cè)綠化帶下新建ＤＮ３００再生水管道，東側(cè)橋梁段在橋梁人行道夾層上敷設(shè)過橋。３．３．２給水工程管材及附屬構(gòu)筑物根據(jù)規(guī)范，給水管管材小于等于ＤＮ８００采用球墨鑄鐵管橡膠圈接口，大于ＤＮ８００時采用鋼管焊接接口。原水管統(tǒng)一采用鋼管?？紤]市政消防要求，在人行道上布設(shè)室外消火栓，消火栓采用ＳＳＦ－１５０／６５室外防撞地上式消火栓，沿道路兩側(cè)布置，間距１００ｍ～１２０ｍ。根據(jù)實(shí)際情況，為方便用戶接駁，按間距２００ｍ左右設(shè)置預(yù)留支管及閥門井，給水預(yù)留支管管徑為ＤＮ２００。為了方便檢查維修管道，閥門井應(yīng)設(shè)置在路口處。管道基礎(chǔ)一般采用２００ｍｍ厚砂墊層基礎(chǔ)，遇軟弱土基礎(chǔ)需換填夯實(shí)或根據(jù)地質(zhì)實(shí)際情況另行處理。管道沿線除規(guī)劃路口外按規(guī)劃預(yù)留支管，其余路段每隔２００－２４０ｍ預(yù)留給水支管。管道回填時回填石粉渣至管頂以上５０ｃｍ，其余部分回填優(yōu)質(zhì)原土。管道設(shè)計(jì)工作壓力為０．６ＭＰａ，試驗(yàn)壓力為１．１ＭＰａ。在人行道、綠化帶中的給水檢查井采取輕型井蓋及井座，在機(jī)動車道中的給水檢查井采取Ф７００球墨鑄鐵防盜井蓋及支座。為日后維護(hù)管理方便，新建給水管道在三通、四通、拐彎、變徑處及管道直線段沿線每隔一定距離設(shè)置標(biāo)志樁，具體參照深圳市水務(wù)集團(tuán)有限公司相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。３．３．３雨水工程設(shè)計(jì)（１）雨水量計(jì)算。根據(jù)規(guī)范，設(shè)計(jì)雨水量采用下列公式計(jì)算：（２）防洪計(jì)算。洪峰流量計(jì)算采用“推理公式法（新雨型）”，部分支流的上游段采用“廣東省洪峰流量經(jīng)驗(yàn)公式”進(jìn)行估算。３．３．４雨水工程管材及附屬構(gòu)筑物根據(jù)規(guī)范，雨水管我們設(shè)計(jì)使用ＩＩ級鋼筋的混凝土管。雨水支管應(yīng)當(dāng)與已經(jīng)建好的道路兩側(cè)的匯水管相連。雨水口的規(guī)格，我們可以使用聯(lián)合式雙箅的雨水口，連接管采?。模危常埃颁摻铐殴?；對于路口處的雨水口，連接管采?。模危矗埃颁摻铐殴?。雨水口都使用球墨鑄鐵箅圈、箅子，深度為１．０ｍ。雨水檢查井井蓋應(yīng)采用Φ７００一體式網(wǎng)格防墜、防沉降、防噪音、防跳動、防位移的球墨鑄鐵井蓋。在人行道、綠化帶及非機(jī)動車道中的雨水檢查井采用輕型井蓋及井座，在機(jī)動車道中雨水檢查井采用重型井蓋及井座，檢查井均按有地下水按國標(biāo)圖集選用。管中心至管頂以上０．５ｍ以內(nèi)選取合適的碎石渣回填，管頂若超過０．５ｍ，回填可選取合適的原狀土，機(jī)動車道下檢查井外壁０．５ｍ以內(nèi)選取合適的石粉渣回填到頂。４存在問題由于路網(wǎng)規(guī)劃尚未完善，周邊用地屬性、道路節(jié)點(diǎn)標(biāo)高、給排水節(jié)點(diǎn)標(biāo)高等詳細(xì)規(guī)劃尚未最終明確，對給排水管道的方案設(shè)計(jì)影響較大。缺乏現(xiàn)狀管線勘探資料，由于尚未平整開發(fā)，現(xiàn)狀的水系、溝渠、池塘等在道路施工的時候可能會被截斷，這就可能導(dǎo)致暴雨時候的排水不暢，造成內(nèi)澇，因此，須考慮近期的排水出路，連通現(xiàn)狀水系溝渠等，保證排水有序。新建雨水管道接入下游規(guī)劃雨水管渠中，由于前期施工導(dǎo)致遠(yuǎn)期規(guī)劃雨水管渠未進(jìn)行設(shè)計(jì)，使道路雨水管道沒有布置。為解決近期設(shè)計(jì)道路排水出路問題