越南某钢铁项目厂内排水沟设计方法

2019-07-01

福建质量管理 2019年13期

关键词：汇水排水沟水力

(中冶长天国际工程有限责任公司湖南长沙 410205)

一、引言

本文通过越南某钢铁项目实例，根据《室外排水设计规范(2016年版)》(GB 50014-2006)、《台塑河静钢铁兴业责任有限公司工厂设计统一技术规定(01版)》总结出一套设计厂内排水沟断面尺寸的方法。

二、项目背景

该项目厂址位于越南河静省永安经济区，北距河内市约410km，南距胡志明市约1300km。本次设计厂区占地面积179520m2，东西长561m，南北宽320m，共布置有13条排水沟。根据场地排水方向和排水沟分布情况，厂分为13个汇水区域。

三、初步选择排水沟

先暂定排水沟尺寸和水力坡降，然后计算出排水沟出口处的雨水设计流量QS和排水沟出口处的极限流量Q，若QS≤Q，则方案可行，否则应增加排水沟断面尺寸或者水力坡降。

根据经验暂定排水沟断面尺寸，该项目排水沟为混凝土矩形明沟，起点沟深0.4米，沟宽0.5米，水力坡降2.5‰，沟长140～487不等。本文选取该项目汇水面积较大，沟长较长的1号排水沟作为计算实例。该沟沟宽固定，为0.5m，起点沟深0.4m，沟长470m，水力坡降2.5‰，终点沟深1.575m，平均沟深0.988m。

四、设计暴雨强度计算

(一)设计暴雨强度计算公式

当地暴雨强度计算公式按照越南交通运输部编写的道路桥梁水文水利计算手册所对应的荣市区域(越南 vinh 地区)参数值进行暴雨强度计算，具体公式如下：

q=A0(1+ClgP)/(t+b0Pm)n

①

式中 q——设计暴雨强度[L/(s*hm2)];

t——降雨历时(min);

P——设计重现期(年)，本次设计P=5年。

公式中参数值为：

A0=3430、b0=20、C=0.55、m=0.16、n=0.69。

排水沟的降雨历时t，应按下列公式计算：

t=t1+mt2

②

式中 t1——地面集水时间(min)，应根据汇水距离、地形坡度和地面种类计算确定，一般采用5到10min，(本次设计取10min)；

m——水流障碍系数，本次设计取2.0；

t2——排水沟内雨水流行时间(min)。

排水沟内雨水流行时间t2，应按下列公式计算：

③

其中

l ——水沟长度(m)；

(二)沟内雨水流速

排水沟的雨水流速，应按下列公式计算：

④

式中 v——流速(m/s)；

R——水力半径(m)；

I—— 水力坡降；

n——粗糙系数，取0.014。

排水沟的水力半径，应按下列公式计算：

⑤

式中 R——水力半径(m)；

A——有效断面(m2)；

x——湿周。过流断面上流体与固体壁面接触的周界线，称为湿周。

在矩形沟当中，有效断面和湿周应按下列公式计算

A=bh

⑥

x=b+2h

⑦

式中 b——沟深；

h——水深。

计算时因排水沟平均设计水深无法确定，可用排水沟的平均极限水深代替平均设计水深。

⑧

(三)计算实例

将t2=6.64min，地面积水时间t1=10min，水流障碍系数m=2代入式②，可得降雨历时t=23.28min。

将t=23.28min，设计重现期P=5年,参数A0=3430、b0=20、C=0.55、m=0.16、n=0.69代入式①，可得设计暴雨强度q=323.12 L/(s*hm2)。

五、雨水设计流量计算

雨水设计流量，应按下列公式计算：

QS=qψF

⑨

式中 Qs——雨水设计流量(L/s)；

q ——设计暴雨强度[L/(s·hm2)]；

Ψ ——径流系数；

威廉斯对中国哲学的好奇与其个性密不可分。无论是忍让、接受，抑或冷静，都是中国哲学教人直面现实的策略。威廉斯很容易受伤，他“怀旧,对逝去岁月的追念”,“人生而俱来的寂寞”等都出现在他的作品中，让他的审美呈现出“女性化的特征”（章渡，2004:48-50）。威廉斯的这些特质与中国道家里“虚静、柔弱、无为、无欲”（韩丽华，2010：150）等柔性特质有着高度的契合。

F ——汇水面积(hm2)。

该项目1号沟汇水面积F=22300m2。

查《室外排水设计规范》，可知各种屋面，混凝土或沥青路面径流系数可取0.85～0.95，此处取Ψ=0.85。

将q=323.12 L/(s·hm2)，Ψ=0.85，F=22300 m2代入式⑨可得

Qs=612L/s=0.612 m3/s。