城市下立交雨水排水系統(tǒng)設(shè)計
發(fā)布時間：2010-01-14 共1頁
摘要：城市立交雨水排水系統(tǒng)的組成與特點進行了介紹，結(jié)合設(shè)計經(jīng)驗對城市立交排水系統(tǒng)設(shè)計中的幾個相關(guān)問題進行了探討，并列舉了設(shè)計實例。
關(guān)鍵詞：下立交；雨水排水系統(tǒng)
隨著國民經(jīng)濟和城市化建設(shè)的不斷發(fā)展，城市道路的功能得到不斷完善，復(fù)雜的城市道路網(wǎng)具有越來越多的城市立交橋。而下立交排水問題也已逐漸成為一個影響城市交通安全順暢運行的重要因素，受到有關(guān)部門的重視。現(xiàn)結(jié)合設(shè)計經(jīng)驗對城市下立交排水系統(tǒng)設(shè)計中的幾個相關(guān)問題略作介紹。
一、下立交雨水排水系統(tǒng)的作用與特點
下立交雨水排水系統(tǒng)的作用是在陰雨天氣時及時有效地排除立交范圍內(nèi)匯集的量雨水，維持城市道路安全順暢的運行。由于下立交兩側(cè)引道縱坡一般都較，具有降雨時聚水較快的特點，若排除不及時就會威脅行車行人安全，以致中斷道路交通，而眾多立交一般又位于城市道路系統(tǒng)的咽喉部位，一旦交通中斷往往影響很，所以對其排水要求高于一般的雨水排水系統(tǒng)。
二、下立交雨水排水系統(tǒng)組成
立交雨水排水系統(tǒng)由雨水收集系統(tǒng)和雨水泵站組成。其作用是收集集水范圍內(nèi)的雨水至集水池。由于立交引道坡度較（通常在2%-3.5%之間），造成雨水的地面徑流流速較，接近甚至超過管道排放的流速，在引道上設(shè)置雨水井效果并不理想，所以一般采取在立交最低處設(shè)置多篦集水井來收集雨水，就近進入泵站集水池。多篦水井的個數(shù)是雨水設(shè)計流量與單個集水井容納流量的比值，并考慮1.2-1.5的堵塞系數(shù)。
近幾年的設(shè)計與運行經(jīng)驗表明，利用潛水泵的立交排水泵站在實踐中取得的效果較好，這是由潛水泵及潛水泵站的優(yōu)點所決定的，其優(yōu)點為：
①工程投資省，一般可節(jié)省40%-60%，工期可以縮短1/2-2/3；
②安裝維護方便，可臨時安裝；
③運行安全可靠，輔助設(shè)備少，降低了故障率；
④運行條件為改善，泵房與控制室分開，振動、噪聲小；
⑤自動化程度高，潛水泵機組啟動程序簡單，操作程序簡化；
⑥簡化泵房結(jié)構(gòu)。
三、設(shè)計中應(yīng)注意的問題
下立交雨水排水系統(tǒng)設(shè)計與城市雨水排水系統(tǒng)的設(shè)計原理相同，但有其特殊性。
（一）設(shè)計標準與規(guī)模。雨水排水系統(tǒng)因其整個系統(tǒng)較周圍環(huán)境要低，需要重點考慮排水安全性，故其設(shè)計參數(shù)較一般排水系統(tǒng)要相應(yīng)提高，在《室外排水設(shè)計規(guī)范》（GB50014—2006）中對立體交叉道路的雨水管道設(shè)計參數(shù)有明確的規(guī)定，即重要干道、地區(qū)或短期積水即能引起嚴重 后果的地區(qū)，重現(xiàn)期一般選用3-5年；立體交叉道路排水的地面徑流量計算，宜符合下列規(guī)定：
1）設(shè)計重現(xiàn)期不小于3年，重要區(qū)域標準可適當提高，同一立體交叉工程的不同部位可采用不同重現(xiàn)期。
2）地面集水時間宜為5-10min.與城市雨水排水系統(tǒng)不同的是，下立交引道坡度較，集水較快，并考慮立交的重要程度，應(yīng)適當提高下立交排水的設(shè)計重現(xiàn)期，一般宜取其上限。
（二）雨水泵站集水池容積及流態(tài)。對潛水泵站而言，集水池即泵室，由于潛水泵間距較小，集水池小決定著泵站小和工程造價，合理確定集水池小顯得尤為重要。隨著水泵技術(shù)、自控技術(shù)進步，集水池容積可減小。集水池雨水流態(tài)會對泵的運行產(chǎn)生影響，由于與雨水收集系統(tǒng)集水井直接相連，暴雨時流速較快的雨水徑流集水井直接進入集水池會形成回流、湍流，從而惡化水泵進水條件，導(dǎo)致水泵效率下降，應(yīng)采取導(dǎo)流等措施改進雨水流態(tài)以助于泵站的正常運行，可采取的措施有：設(shè)置導(dǎo)流板或?qū)Я鞫铡核寤驌跛宓取?
（三）水泵的選型與控制。水泵作為下立交泵站核心直接對泵站的運行效率產(chǎn)生影響。對于立交泵站水泵運行一般要求易安裝、易維護，運行安全可靠、結(jié)構(gòu)簡單故障率低。因此潛水泵作為一種泵與電機連體，并同時潛入液下工作的泵型。其明顯具有以下幾個方面的優(yōu)點：
①泵體結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積小。由于泵體潛入液下工作，因此可直接安裝于污水池內(nèi)，可以節(jié)省量的土地及基建費用。
②安裝維修方便。小型的潛水排污泵可以自由安裝，型的潛水排污泵一般都配有自動藕合裝置可以進行自動安裝，通過導(dǎo)軌下降至池底底座，安裝及維修相當方便。
③連續(xù)運轉(zhuǎn)時間長。潛水排污泵由于泵和電機同軸，軸短，轉(zhuǎn)動部件重量輕，因此軸承上承受的徑向載荷相對較小，壽命比一般泵要長得多。
④不存在汽蝕破壞及灌引水等問題。特別是后一點給操作人員帶來了很的方便。
⑤振動噪聲小，電機溫升低，對環(huán)境無污染。其設(shè)計流量在自動控制時應(yīng)按設(shè)計秒流量確定，人工控制時應(yīng)按最小時流量確定，水泵數(shù)量應(yīng)不少于2臺，以保證有1臺備用泵。
水泵的控制手段與能否及時排除雨水密切相關(guān)。自動控制不僅有助于及時排水，還直接影響集水池的小，可減小集水池容積，因此立交排水宜充分利用潛水泵易于實現(xiàn)自動控制的優(yōu)點，采用報警水位雙泵啟動方式控制，即高水位（小雨）時啟動1臺水泵，超高水位（雨）時再啟動1臺水泵并報警。值得注意的是，使用潛水泵時最低水位不應(yīng)低于電動機露出液面部分的一半高度。
四、設(shè)計實例
隴海鐵路過商丘市區(qū)，上跨多條主干道，平原路在與之相交處設(shè)計了下穿式立交橋。該設(shè)計中，立交最低處在地下水位以上0.65m，故未考慮排除地下水。立交雨水經(jīng)泵站提升后進入壓力窖井，再納入市政雨水管道。
泵站為半地下式，下部為集水池，上部為管理與生活設(shè)施。雨水收集采取在非機動車道最低處和暗埋段最低處設(shè)置橫截溝，收集后由在非機動車道橫截溝的最低處設(shè)置的200mm管道將雨水引到在立交暗埋段最低處設(shè)置的橫截溝，匯集后進入泵站集水池。橫截溝上敷設(shè)GTG50H型水溝蓋。在立交東側(cè)最低點設(shè)雨水泵房一座，內(nèi)設(shè)400QW1500-10-75型潛水泵三臺（2備1用），水泵流量Q=1500m3/h，揚程H=98kPa，n=990 r/min，配套電機功率為75kW，水泵采取自動與現(xiàn)場控制相結(jié)合。該雨水排水系統(tǒng)自建成后取得較好的實際運行效果。
關(guān)鍵詞：下立交；雨水排水系統(tǒng)
隨著國民經(jīng)濟和城市化建設(shè)的不斷發(fā)展，城市道路的功能得到不斷完善，復(fù)雜的城市道路網(wǎng)具有越來越多的城市立交橋。而下立交排水問題也已逐漸成為一個影響城市交通安全順暢運行的重要因素，受到有關(guān)部門的重視。現(xiàn)結(jié)合設(shè)計經(jīng)驗對城市下立交排水系統(tǒng)設(shè)計中的幾個相關(guān)問題略作介紹。
一、下立交雨水排水系統(tǒng)的作用與特點
下立交雨水排水系統(tǒng)的作用是在陰雨天氣時及時有效地排除立交范圍內(nèi)匯集的量雨水，維持城市道路安全順暢的運行。由于下立交兩側(cè)引道縱坡一般都較，具有降雨時聚水較快的特點，若排除不及時就會威脅行車行人安全，以致中斷道路交通，而眾多立交一般又位于城市道路系統(tǒng)的咽喉部位，一旦交通中斷往往影響很，所以對其排水要求高于一般的雨水排水系統(tǒng)。
二、下立交雨水排水系統(tǒng)組成
立交雨水排水系統(tǒng)由雨水收集系統(tǒng)和雨水泵站組成。其作用是收集集水范圍內(nèi)的雨水至集水池。由于立交引道坡度較（通常在2%-3.5%之間），造成雨水的地面徑流流速較，接近甚至超過管道排放的流速，在引道上設(shè)置雨水井效果并不理想，所以一般采取在立交最低處設(shè)置多篦集水井來收集雨水，就近進入泵站集水池。多篦水井的個數(shù)是雨水設(shè)計流量與單個集水井容納流量的比值，并考慮1.2-1.5的堵塞系數(shù)。
近幾年的設(shè)計與運行經(jīng)驗表明，利用潛水泵的立交排水泵站在實踐中取得的效果較好，這是由潛水泵及潛水泵站的優(yōu)點所決定的，其優(yōu)點為：
①工程投資省，一般可節(jié)省40%-60%，工期可以縮短1/2-2/3；
②安裝維護方便，可臨時安裝；
③運行安全可靠，輔助設(shè)備少，降低了故障率；
④運行條件為改善，泵房與控制室分開，振動、噪聲小；
⑤自動化程度高，潛水泵機組啟動程序簡單，操作程序簡化；
⑥簡化泵房結(jié)構(gòu)。
三、設(shè)計中應(yīng)注意的問題
下立交雨水排水系統(tǒng)設(shè)計與城市雨水排水系統(tǒng)的設(shè)計原理相同，但有其特殊性。
（一）設(shè)計標準與規(guī)模。雨水排水系統(tǒng)因其整個系統(tǒng)較周圍環(huán)境要低，需要重點考慮排水安全性，故其設(shè)計參數(shù)較一般排水系統(tǒng)要相應(yīng)提高，在《室外排水設(shè)計規(guī)范》（GB50014—2006）中對立體交叉道路的雨水管道設(shè)計參數(shù)有明確的規(guī)定，即重要干道、地區(qū)或短期積水即能引起嚴重 后果的地區(qū)，重現(xiàn)期一般選用3-5年；立體交叉道路排水的地面徑流量計算，宜符合下列規(guī)定：
1）設(shè)計重現(xiàn)期不小于3年，重要區(qū)域標準可適當提高，同一立體交叉工程的不同部位可采用不同重現(xiàn)期。
2）地面集水時間宜為5-10min.與城市雨水排水系統(tǒng)不同的是，下立交引道坡度較，集水較快，并考慮立交的重要程度，應(yīng)適當提高下立交排水的設(shè)計重現(xiàn)期，一般宜取其上限。
（二）雨水泵站集水池容積及流態(tài)。對潛水泵站而言，集水池即泵室，由于潛水泵間距較小，集水池小決定著泵站小和工程造價，合理確定集水池小顯得尤為重要。隨著水泵技術(shù)、自控技術(shù)進步，集水池容積可減小。集水池雨水流態(tài)會對泵的運行產(chǎn)生影響，由于與雨水收集系統(tǒng)集水井直接相連，暴雨時流速較快的雨水徑流集水井直接進入集水池會形成回流、湍流，從而惡化水泵進水條件，導(dǎo)致水泵效率下降，應(yīng)采取導(dǎo)流等措施改進雨水流態(tài)以助于泵站的正常運行，可采取的措施有：設(shè)置導(dǎo)流板或?qū)Я鞫铡核寤驌跛宓取?
（三）水泵的選型與控制。水泵作為下立交泵站核心直接對泵站的運行效率產(chǎn)生影響。對于立交泵站水泵運行一般要求易安裝、易維護，運行安全可靠、結(jié)構(gòu)簡單故障率低。因此潛水泵作為一種泵與電機連體，并同時潛入液下工作的泵型。其明顯具有以下幾個方面的優(yōu)點：
①泵體結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積小。由于泵體潛入液下工作，因此可直接安裝于污水池內(nèi)，可以節(jié)省量的土地及基建費用。
②安裝維修方便。小型的潛水排污泵可以自由安裝，型的潛水排污泵一般都配有自動藕合裝置可以進行自動安裝，通過導(dǎo)軌下降至池底底座，安裝及維修相當方便。
③連續(xù)運轉(zhuǎn)時間長。潛水排污泵由于泵和電機同軸，軸短，轉(zhuǎn)動部件重量輕，因此軸承上承受的徑向載荷相對較小，壽命比一般泵要長得多。
④不存在汽蝕破壞及灌引水等問題。特別是后一點給操作人員帶來了很的方便。
⑤振動噪聲小，電機溫升低，對環(huán)境無污染。其設(shè)計流量在自動控制時應(yīng)按設(shè)計秒流量確定，人工控制時應(yīng)按最小時流量確定，水泵數(shù)量應(yīng)不少于2臺，以保證有1臺備用泵。
水泵的控制手段與能否及時排除雨水密切相關(guān)。自動控制不僅有助于及時排水，還直接影響集水池的小，可減小集水池容積，因此立交排水宜充分利用潛水泵易于實現(xiàn)自動控制的優(yōu)點，采用報警水位雙泵啟動方式控制，即高水位（小雨）時啟動1臺水泵，超高水位（雨）時再啟動1臺水泵并報警。值得注意的是，使用潛水泵時最低水位不應(yīng)低于電動機露出液面部分的一半高度。
四、設(shè)計實例
隴海鐵路過商丘市區(qū)，上跨多條主干道，平原路在與之相交處設(shè)計了下穿式立交橋。該設(shè)計中，立交最低處在地下水位以上0.65m，故未考慮排除地下水。立交雨水經(jīng)泵站提升后進入壓力窖井，再納入市政雨水管道。
泵站為半地下式，下部為集水池，上部為管理與生活設(shè)施。雨水收集采取在非機動車道最低處和暗埋段最低處設(shè)置橫截溝，收集后由在非機動車道橫截溝的最低處設(shè)置的200mm管道將雨水引到在立交暗埋段最低處設(shè)置的橫截溝，匯集后進入泵站集水池。橫截溝上敷設(shè)GTG50H型水溝蓋。在立交東側(cè)最低點設(shè)雨水泵房一座，內(nèi)設(shè)400QW1500-10-75型潛水泵三臺（2備1用），水泵流量Q=1500m3/h，揚程H=98kPa，n=990 r/min，配套電機功率為75kW，水泵采取自動與現(xiàn)場控制相結(jié)合。該雨水排水系統(tǒng)自建成后取得較好的實際運行效果。
