劉建軍

排水溝施工方案設(shè)計研究

劉建軍

（貴州省建筑設(shè)計研究院有限責(zé)任公司，貴州 貴陽 550081）

以貴陽市某排水設(shè)施施工工程為例，探討了排水溝主干線的設(shè)計方案和實施步驟。結(jié)合工程實際背景分析了項目的可行性并分析了目前水溝的現(xiàn)狀，結(jié)合城市規(guī)劃和城區(qū)具體情況計算洪水流量確定排水主干線排洪溝平面線型及斷面尺寸，確定沿線污水管道線型及管徑，經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟比較，選用合理設(shè)計方案。實踐證明，所選的施工設(shè)計方案能充分發(fā)揮項目的社會經(jīng)濟效益和環(huán)境效益。

排水溝；施工方案；主干線；防洪工程

1 項目建設(shè)的必要性

大路河大溝流經(jīng)區(qū)域沒有完善的排水體系，降雨時，雨水由高處向低處順坡匯流。該區(qū)域集雨面積較大，坡面較陡，一降暴雨，在短時間內(nèi)就能匯集成洪水。

由于沒有完善的排洪系統(tǒng)，山水橫流，嚴重沖刷山坡，造成水土流失，山體滑坡。隨著周邊區(qū)域被開發(fā)建設(shè)，周邊工業(yè)企業(yè)投產(chǎn)，建筑垃圾隨意丟棄，導(dǎo)致現(xiàn)有的排洪溝淤積日益嚴重，當(dāng)遭受暴雨時，周邊城區(qū)的防洪排澇形勢變得更加嚴峻。

2 工程概況與存在的問題

2.1 工程概況

白云片區(qū)是貴陽市較大的工業(yè)城區(qū)，工業(yè)用地面積為6 726 900 m2，占城市建設(shè)用地57.07%，人口密度較大。該區(qū)境內(nèi)河系眾多，徑流主要來源于降水，多年平均流量27 m3/s，最大流量988 m3/s，最枯流量1.28 m3/s。地處黔中丘陵向黔西北高原的過渡地帶。境內(nèi)地勢西南高，東北低，平均海拔在800～1 500 m。最高海拔為大田鄉(xiāng)的北泥窩大山1 884 m，最低海拔為清池鎮(zhèn)的魚塘河底457 m，相對高差達1 427 m。全縣各類地形中，山地占34%，丘陵占48%，盆地占18%。

大路河原有老溝埋設(shè)在建筑下，彎曲不平，斷面及過水能力均不滿足規(guī)劃設(shè)計要求，沿線污水管未埋設(shè)，雨污混流，未實現(xiàn)雨污分流。

2.2 存在的問題

對目前的排水溝進行實際走訪調(diào)查，發(fā)現(xiàn)存在諸多問題，不能滿足園區(qū)內(nèi)的生產(chǎn)生活需要。主要表現(xiàn)為：①合流制排水，污染嚴重，不適應(yīng)城市的發(fā)展，不符合城市總體規(guī)劃要求；②排水溝渠斷面狹窄，不滿足防洪要求，雨天排水不暢，容易水淹；③采用石砌暗溝或明溝排水，滲漏嚴重，對地下水水資源影響較大。

3 工程方案設(shè)計

3.1 確定防洪標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)國家《防洪標(biāo)準(zhǔn)》（GB 50201—94）及《城市排洪工程設(shè)計規(guī)范》，綜合保護對象的范圍及其重要性，該排洪溝工程的洪水重現(xiàn)期以25年進行設(shè)計[2]。設(shè)計流量小流域洪峰流量計算供水，計算后按下式進行核算，即：

=××（1）

式（1）中：為設(shè)計暴雨強度，L/s·hm2；為徑流系數(shù)，匯水面積的平均徑流系數(shù)按地面種類加權(quán)平均計算，本工程采用綜合徑流系數(shù)，徑流系數(shù)取值為0.7；為匯水面積，hm2。

本工程采用當(dāng)?shù)厮木值谋┯陱姸裙?，表達式為：

=1 887×（1+0.707lg）/（+9.350.031）0.695（2）

式（2）中：為設(shè)計重現(xiàn)期，年；為降雨歷時，min。

=1+2（3）

式（3）中：2為管渠內(nèi)雨水流行時間，本項目取1=5～10 min。

3.2 工程平面布置方案

結(jié)合工程所在地的規(guī)劃資料，經(jīng)多次實地踏勘方案比較，確定排洪溝平面布置方案為沿規(guī)劃線型布置，最終排入麥架河，本方案排洪溝總長度為3 194 m。根據(jù)園區(qū)內(nèi)功能區(qū)劃分排水區(qū)域，進行排洪溝水力計算。本工程的污水管道平面布置原則與排洪溝一致，為了盡量減少占地、節(jié)約投資，本工程污水管道擬沿大溝兩側(cè)設(shè)置，排至麥架河擬建截污干管，最終接入擬建麥架污水處理廠。

3.3 工程設(shè)計方案

3.3.1 排洪溝設(shè)計

本項目排洪服務(wù)范圍為東至云環(huán)路中段，西至茅關(guān)片區(qū)，北至麥架河，南至尖山居住區(qū)，總服務(wù)面積12.26 km2。根據(jù)匯水面積劃分、雨水匯入點及排洪溝的設(shè)計坡度，進行水力計算，確定排洪溝的斷面尺寸及設(shè)計坡度[3]。排水溝各階段的水力計算結(jié)果如表1所示。

表1 排洪溝水力計算表

樁號管長/m累計匯水面積/hm2集水時間t1重現(xiàn)期P徑流系數(shù)ψ暴雨強度/L/（s·hm2）管道輸入能力Q/（L/s）設(shè)計流量Q/（L/s） 中環(huán)路—建安路段1 140.00200.008.00250.6302.2242 362.6036 266.12 恒大城段390.00400.008.00250.6284.9070 421.4768 376.10 濕地公園段530.00640.008.00250.6266.55129 117.70102 353.93 燕京啤酒段360.00986.008.00250.55255.77144 051.29138 703.34 馬掌坡至麥架河段2 357.001 226.008.00250.55204.73144 051.29138 047.22

3.3.2 排洪溝斷面確定

中環(huán)路-恒大地塊段大溝長度為1 140 m，大溝斷面為4 000 mm×3 000 mm，白云北路—恒大地塊段支溝長440 m，斷面為2 400 mm×2 000 mm，恒大地塊段大溝長390 m，大溝斷面為6 000 mm×3 000 mm，濕地公園—燕京啤酒廠段大溝長890 m，大溝斷面為10 000 mm×3 000 mm～11 000 mm×3 000 mm，馬掌坡路—麥架河段大溝長度為2 357 m，大溝斷面為11 000 mm×3 000 mm。

3.3.3 污水管設(shè)計

污水管沿大溝布置，中環(huán)路—建安路段大溝右側(cè)設(shè)污水管，污水管管徑為1 000 mm，恒大城段大溝右側(cè)設(shè)污水管，污水管管徑為1 200 mm，濕地公園段不設(shè)污水管，燕京啤酒段大溝右側(cè)設(shè)污水管，管徑為1 200 mm，馬掌坡至麥架河段大溝兩側(cè)設(shè)污水管，左側(cè)污水?dāng)嗝鏋?00～800 mm，右側(cè)污水?dāng)嗝鏋? 200 mm，在與道路相交段埋設(shè)預(yù)留管，收集道路污水。

3.3.4 方案的確定

根據(jù)工程的整體布置原則和周邊環(huán)境特點，整個方案共分為三段（濕地公園段、啤酒廠段和污水管道段）進行設(shè)計。濕地公園段采取如下方案：取消原濕地公園污水廠尾水管，污水廠尾水管可接入3 000 mm×3 000 mm大溝內(nèi)的設(shè)計方案，其大溝總長337 m，工程投資額為287萬元。啤酒廠段的方案為：充分利用原有渠道，采用明暗溝相結(jié)合的方式，其中K0+720～K0+862段暗溝，造價每米為3萬元，其他地方為明溝，造價每米為2.5萬元，總工程造價876萬元。

4 環(huán)境保護措施

本項目在施工期對環(huán)境存在著一定的影響，屬于可以控制和防范的，但是在施工期仍必須嚴格按照施工要求，加強環(huán)境保護[4]。

本方案根據(jù)有關(guān)規(guī)定和要求，給出如下具體措施。

4.1 大氣保護

為了保證施工生產(chǎn)區(qū)和生活區(qū)的大氣環(huán)境質(zhì)量滿足規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，使用燃油的機械應(yīng)安裝除塵裝置，排出的煙塵須與統(tǒng)一型號的柴油機煙塵限度值相一致，如果使用汽油機械和設(shè)備，汽油機械污染負荷須低于機動車輛汽油機械污染排放標(biāo)準(zhǔn)。為避免運輸物質(zhì)的灑落形成粉塵危害，運輸水泥、石灰、砂子和垃圾的車輛必須掩蓋起來，同時施工道路及交通道路應(yīng)定期灑水以避免道路上次生飄塵造成的空氣污染。

4.2 環(huán)境保護措施

在施工過程中應(yīng)采取攔擋措施，施工完畢后，及時拆除臨時建筑物，清理丟棄的雜物，恢復(fù)地貌及植被，以保護生態(tài)環(huán)境。施工棄渣要運到指定地點堆放，并要及時平整、壓實，以免飛揚。

4.3 人群健康防護措施

狠抓環(huán)境和飲食衛(wèi)生，垃圾、糞便應(yīng)及時清理，做好施工期的衛(wèi)生防疫工作，加強衛(wèi)生保健宣傳教育，并建立健全衛(wèi)生防疫制度。施工期間要定期對施工人員進行各項體標(biāo)檢查，排除傳染病源。施工過程中嚴格按照環(huán)保要求施工，禁止超標(biāo)的污染物排入項目區(qū)內(nèi)。

5 結(jié)語

本工程屬于城市基礎(chǔ)設(shè)施項目，完善片區(qū)內(nèi)防洪體系，可確保城市防洪安全，保障國家財產(chǎn)和人民生命財產(chǎn)安全；盡快修建該防洪渠工程，將進一步改善片區(qū)的外部環(huán)境，促進白云區(qū)經(jīng)濟的發(fā)展，建成后，經(jīng)濟社會效益十分顯著，能確保居民及企業(yè)生命財產(chǎn)安全及水體環(huán)境?？蓪崿F(xiàn)當(dāng)?shù)鼐用窠?jīng)濟持續(xù)、穩(wěn)定、協(xié)調(diào)、健康發(fā)展，為實現(xiàn)國民經(jīng)濟戰(zhàn)略目標(biāo)創(chuàng)造穩(wěn)定的建設(shè)環(huán)境。

［1］楊慧.景觀排水溝設(shè)計研究［D］.長沙：中南林業(yè)科技大學(xué)，2014.

［2］林燕紫.市政道路鋸齒形與縫隙式排水溝優(yōu)化設(shè)計研究［J］.福建建筑，2018（10）：110-113.

［3］周科，楊振樞.景區(qū)道路的中央排水溝設(shè)計初探［J］.山西建筑，2017，43（8）：132-133.

［4］張學(xué)明.明溝排水系統(tǒng)設(shè)計淺析［J］.陜西水利，2012（3）：94-95.

TU992

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2019.14.055

2095－6835（2019）14－0122－02

劉建軍（1975—），男，貴州貴陽人，2000年畢業(yè)于重慶建筑大學(xué)城市建設(shè)學(xué)院，學(xué)士學(xué)位，高級工程師，主要從事城市市政工程設(shè)計工作。

〔編輯：嚴麗琴〕