新室外排水设计规范对新建市政道路工程设计的影响

2015-10-20周炜

城市道桥与防洪 2015年8期

关键词：设计规范管径雨水

周炜

(上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司，上海市 200092)

新室外排水设计规范对新建市政道路工程设计的影响

周炜

(上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司，上海市 200092)

以浙江省某市的某市政道路为例，说明《室外排水设计规范》(2014版)对该市政道路设计中雨水设计的影响。该道路的规划阶段在2013年度到2014年度完成，规划时以《室外排水设计规范》(2011版)为主要参考对象之一。该道路在2014年进入可行性研究与初步设计设计阶段，根据2014版新规范，该道路雨水设计的计算重现期提高、降雨历时变短，整个雨水管道系统的容积与造价明显增加，对道路建设的造价产生较大影响。

道路雨水设计；重现期；降雨历时；排涝

0 概述

浙江省某市的某道路被规划为该城市的一条主干道，链接该城市的主城区与开发区，全路段基本不设红绿灯，可以明显缓解该城市的交通拥堵问题。该道路规划为城市快速路，根据规划及道路功能定位分析，该道路近期按城市主干路定位，在城市道路网中起骨架作用，远期可提升为快速路，作为快速路路网的一部分，承担长距离区域间的交通联系。

该道路规划路宽80 m，近期实施65 m。该道路的雨水规划重现期仅仅为1 a，地面集水时间为15 min，折减系数取2。根据新版《室外排水设计规范》(2014版)，重现期为1 a偏小，且已经完全取消折减系数的概念。在该道路的可行性研究报告阶段，已经完成的规划参考价值主要限于雨水管道的位置、规划的雨水出水口的位置。根据新版的室外排水设计规范，该道路的雨水规划的管径，以及道路的纵向标高都需要进行修正。

1 道路雨水规划情况

该道路的雨水管道规划设计应满足现行《城市工程管线综合规划规范》的规定。根据工程管线综合规划，该道路采用分流制排水系统。在整个规划过程中，该道路按照满流设计。雨水管最小起点坡度、检查井设置间距、管道流速按《室外排水设计规范》(2011版)规定确定。

雨水管道管位设置参照该市该道路与工程管线综合规划的雨水管规划管位，在该道路的南北两侧均布置雨水管道。该道路主要接受道路北侧地块产生的约60%的雨水与道路南侧地块约20%的雨水。服务地块区域主要为一类居住用地与二类住宅用地，以及少量的村庄安置用地、公共绿地、休闲农业经营用地、医疗卫生用地与其他商业设施用地。根据地块特性，对服务范围内的综合径流系数进行计算，确定为0.6。

L/(s·hm2)，该道路雨水重现期为1 a，地面集水时间为15 min，折减系数取2。根据以上参数，再给予规划道路的高程可以计算出规划道路上雨水管道的合理管径。

规划雨水系统工程量见表1所列。

表1 规划雨水管道系统工程量一览表

2 新室外排水规范实施与规划之间的矛盾

根据新排水设计规范(2014版)，该城市的该道路区域属于大城市中心区域，该道路的雨水管线设计暴雨重现期应该采用2～5 a，该道路为新建道路，应根据新规范实施，而规划采用的暴雨重现期仅仅为1 a，已有规划已经不能满足新规范对雨水管道系统提出的要求［1］。该道路雨水重现期至少为2 a，地面集水时间为15 min，取消了折减系数的概念。采用2 a的重现期计算，规划雨水管道的最大管管径达到2 200 mm，计算结果见表2所列。根据计算结果可知，已批复的排水规划管道管径偏小较多。

表2 根据新规范最低要求计算的雨水管道系统工程量一览表

根据已经批复的规划，雨水管线铺设在机非隔离带的绿化带下，而该绿化带的宽度仅仅为2 m，宽度不够最大管道的施工界面，且影响雨水管的维护。

3 规范对该道路雨水设计的相关规定

根据新排水设计规范(2014版)，该城市的该道路区域属于大城市中心区域，该道路的雨水管线设计暴雨重现期应该采用2～5 a。该道路为新建道路，且道路的等级为该城市较高等级的道路。该道路发生内涝会对城市交通造成较大影响。根据新规范(2014版)对内涝防治提出的要求，该道路至少有一条车道的积水深度不超过15 cm，这已要求对内涝防治设计的重现期提出了要求(条文3.2.4)。在该城市雨水设计时，应采用内涝防治设计重现期至少为30 a对该道路的雨水积水深度进行校核。

在校核过程中，既要考虑该道路下雨水管道的服务面积，也要考虑周边道路的雨水管道服务面积与雨水汇入的水体能够接受的洪水量进行综合考虑。

由于该道路服务地块有少数点的高程偏低，雨水的地面径流可能比设计径流量大，应采用雨水渗透、调蓄等设施，从地块的源头减少雨水的径流量。根据新规范(条文3.2.5)，对该地块的汇水距离、地形坡度和地面种类进行综合，合理地布置雨水渗透、调蓄设施。

4 可行性研究阶段对该问题的处理

4.1 径流系数的选择

径流系数遵循《室外排水设计规范》(GB50014-2006)(2014版)规定，与2011版本的规范无太大差距。径流系数的选择完全按照该市该区域的控制性规划，该道路的服务地块区域主要为一类居住用地与二类住宅用地，以及少量的村庄安置用地、公共绿地、休闲农业经营用地、医疗卫生用地与其他商业设施用地。通过地块特性，对服务范围内的综合径流系数进行计算，确定为0.6。

4.2 关于雨水管道重现期的选择

根据新排水设计规范(2014版)，该城市的该道路所在区域属于大城市中心区域，暴雨重现期应该采用2～5 a，该道路为新建道路，且道路的等级为该城市较高等级的道路，理论上宜采用5 a，按照5 a重现期计算，最大管径达到3 000 mm，管径大，造价高，与规划管径相差较大，采用3 a重现期计算，最大管径2 800 mm，综合考虑规划管径与新规范的要求，采用2 a的重现期较为合理。但在一些绿地较多或规划纵向标高较低的地块需要配合新规范要求设置雨水渗透、调蓄系统，减小进入雨水管道系统的雨水量，从实质上适当提高该区域的暴雨重现期。

雨水管道重现期的选择直接关系到管道的造价，按照5 a的重现期设计，该道路雨水管道系统的造价增加1.2倍，按照3 a的重现期设计，该道路雨水管道系统的造价增加0.9倍，按照2 a的重现期计算该道路的雨水管道系统造价增加0.6倍。参考规划与投资的控制，该道路采用2 a的重现期是相对比较合理的，在该道路周边地块开发时，尽量多设置雨水渗透、调蓄设施，从源头减少雨水径流量，减小该道路发生积水的概率。

4.3 关于降雨历时的计算

式中：t1——地面集水时间，采用15 min；

t2——管道内雨水径流时间。

根据新规范(2014版)，不再有折减系数。

4.4 雨水管道的布置

雨水管走向服从规划的布置原则。雨水管按满管流设计，沿规划道路敷设布置在道路红线范围内。根据规划区道路路网的竖向控制，雨水排放采用“高水高排、低水低排”的原则，就近排入现状河道或规划河道等自然水体，设计中充分利用地势高差，雨水尽量采用重力流排水，在保证满足道路及道路两侧地块排水接入要求的前提下尽量浅埋，以节约工程投资及方便今后管道维护及管理。

规划中要求雨水管线设置在道路机非隔离带的绿化带下，但机非隔离带的宽度仅仅2 m，并不能满足该道路下大管道的施工界面，且雨水井设置在绿化带内对于雨水管道的维护带来较多的不便。可行性研究阶段建议雨水管道设置在辅道下。

4.5 出水口的处理

根据雨水管道规划，雨水管道出水端排入水体时，管道顶标高高于水体50 a一遇的洪水位约40 cm，管道底标高与50 a一遇洪水位相同。

根据新排水设计规范(2014版)重新计算后并考虑避让污水规划污水管道［2］，雨水管道的顶标高低于50 a一遇的洪水位约15 cm，管道底标高低于50 a一遇洪水位95 cm，所以需要在出水端设置闸门，在洪水时保证水体中的洪水不会倒灌进入该道路下雨水管道。