平原地区雨水管道设计坡度的选择

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收稿 日期 :06 0 — 7 20 — 2 2
式 中: _ 水力坡度( 卜 _ 即水 面坡度 , 等于管底
坡 度 ) 一) (
n— —
管壁粗糙系数
流 速 ( /) m s
作者简 介 : 孙怡强( 7一, , 1 2)男 工程师 , 9 副总工程师 , 从事给水排
水工程设计工作。
地 区的雨 水管 道设 计坡 度选 择 问题 , 为雨水 管道 设计提 供 了新 的经验 。 关键词 : 原地 区 ; 小设 计坡 度 ; 平 最 管道 埋深 ; 逆坡 排水 中图分类号 :U 9 . 文献标识码 : 文章编号 : 0 — 7 6 2 O ) 一 15 0 T92 3 0 A 1 9 7 1 ( 0 60 O 1- 2 0 4 .
基 本 公 式  ̄ 1 ・ ・ 可 以得 出: -/ .
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1 管道 系统概 况
新 乡市位于河南 省北 部 ,是豫北重要 的工业 城市 , 高新技术产业 开发区位 于市 区东南部 , 排 其 水工程采用污 、 水分流排水体 制。 雨 雨水管道设 计 依据专项规划确定的标准 :按照新 乡市暴雨强 度 公式 , 暴雨重现期 P=1 , 径流系数 =0 。 a . 5 东孟泵站排水 区北起 道清 路 , 至午阳路 , 南 西 起东 干道 , 至丰乐 路 , 东 总汇水面积 67k 排放 . m, 水体为东孟姜女河 。本规划 区内雨水干管沿南北 向道 路布置 , 向 由北 向南 , 流 区内地势平坦 , 高 南 北低 , 高差为 0 不仅无 法利 用地形条件 来排 . m, 5 水, 而且需要反坡排 水 05m, . 主干管径流距 离为
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防 洪 排 水
20 年 7 06 月第 4期
最小设计坡度值也就最小 。有关研究成果 中给出 了相应于一定管径的最小设 计坡度 , 见表 1 计坡 度
深 , 以减少 污水 提升泵 站一座 , 可 有利于 污雨水 管
道 高程 的协调 , 降低 了污水 中途提升的费用 , 整 使 个排水 管网达到最优化 。
() 3 采用 最小设计坡 度优化了管道设计 方案 , 可以降低 工程总造价。 根据暴雨量计算公 式 , 采用最小设计坡度 时 , 管道 内水 流速度较小 ,雨水管 内流行时 间相应延 长, 干管末 端 由于汇流时间的延长 , 平均暴雨强度 减小 , 而设 计流量减小 。所 以, 从 雨水干管并不会 因为设计 坡度减小而增大管径及 工程造 价 ,相反
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20 年 7 06 月第 4 期
防 洪排 水
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平 原地 区 雨水管道设 计坡 度 的选 择
孙怡强。 戚新 玉 , 明双 魏
( 新乡市市政 设计研究 院, 河南新 乡 4 3 0 50 )

要: 平原 地 区由于 地势 平坦 , 排水 管道 往往 无地形 高 差可 以利用 , 成下 游管道埋 深 过大 。该文 以工程 实例来 说 明平 原 造
R ——水 力半 径( 过水断面面积与湿周 的比 值 )m) ( 从上述公式 可 以看 出,设 计坡度与设计流 速 的平 方成正 比 , 与水力半径 4 / 3次方成 反 比。由于 水力 半径 又是过水 断面积与湿周 的比值 ,因此在 给定 污水管设计充 满度条件下 , 管径越大 , 相应的
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图 1 雨水 管道 系统 图
2 管道设 计坡 度 的选择
2 1最小设计坡度的概念 . 为 防止淤积 ,管道 内的流速应大于或等 于最 小设 计流速 ,相应 于最小设计 流速时的管道坡度 为最小设 计坡度 。由排水管道水利计算 的均 匀流
由于埋深减 小 , 土方量降 低 , 降水 周期减 小 , 提升 泵站埋 深减小 , 水泵扬程降低 , 而工程总造价降 从
低, 运转维 护费用降低。 根据 已完工程竣工投资统 计测算 ,东孟分 区雨水管道 系统 工程总造价 比管 道坡度平均选 用 I0 0 时可 以节省 1 % ,具 有 =. 1 0 5
0 前 言
市政排水工程包括污水 、 雨水两种管道 系统 。 对于地形坡度较大的城市 ,通常在设计流速不超 过最大允许 流速的情 况下 ,使管道埋设坡度与设 计地 区的地面坡度基本一致 ,很容易满足设计 流
3 mo管道具体布置如图 l ・k 8 所示。
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速大于最小设 计流速 的要求 ,可 以保证满足 管道 内不易淤积的条件 。 但对于部分平原城市 , 由于地 势过于平坦 , 常情 况下 , 通 管道设计坡度都远远 大
于地形坡度 ,造成下游管道埋深 随管道铺设距 离 的增加而埋深迅速增大 ,污水管道往往要经 过几 级 提升才能到达污水处理厂 。雨水管 道在铺设 至 排 放水体 时 , 管顶 已经低于汛期洪水位很多 , 必须 通 过 泵站 提升 才能 保证 城 市雨 水顺 利 排 放 的要 求 。因此 , 在排水工程设计 中, 管道设 计坡度的选 择 至关重要 它牵涉到技术经 济等多种方面相关 因素。现以新 乡市高新技术产 业开发 区东孟泵站 分区雨水管道 系统 为例来说 明在平原地 区地形平 坦且逆坡排水条件 下 ,雨水管 道设计时排水坡度
的选择 问题 。
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