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摘要：本文根据室外给排水设计规范及实践经验，对市政雨水管道工程设计中，需要考虑几个问题进行了简要的分析。
关键词：市政道路；雨水工程；管道；设计
Abstract: in this paper, according to the outdoor water supply and drainage design specifications and practice experience, the municipal drainage engineering design, some problems need to consider briefly analysed.
Keywords: municipal road; The rain engineering; Pipe; design
前言中图分类号：S611文献标识码：A 文章编号：
随着改革开放30多年的经济大发展，我国的城市化建设进入了前所未有的时期，各种城市新建道路每天都在进行着。市政雨水工程是城市基础设施重要组成部分，做好它的规划及设计，对建设一个良好的城市人居环境意义重大。从大范围来讲,室外雨水管道工程设计首先要依据城市排水规划规范、室外给排水设计规范等相关规范和手册；然后要结合地区地理、气候特点等实际情况,从技术可行性、经济合理性出发综合设计。下面谈谈室外市政道路雨水管道工程设计中需要着重考虑的几点问题。
1．专业的规划设计
专业规划设计是工程管线规划设计的前提和必要准备,下面简要介绍市政雨水工程中的系统规划设计。
1.1道路规划设计
道路网络规划设计是各市政专业系统规划设计的基础。道路规划是在交通量调查资料和该区域发展规划的前提下进行的,通常要作出道路总平面图图纸及道路总平面图道路中心点交叉点高程图。道路纵断面图来表现设计内容。
1.2雨水规划设计
(1)排水体制的选择
城市道路雨水工程设计应以批准的排水工程总体规划为主要依据。排水体制的选择, 应更根据城镇规划、当地降雨情况、原有雨水设施地形和水体等条件,综合考虑确定。对于新建道路设计应采用雨污分流制排水。
(2)汇水面积的划分
根据本区域地面高程和设计需要,可以划分若干自然汇水区域。根据各区域地面排水的自然流向,及确定最终排入的河渠,就大致确定了本区排水系统。一般来讲,应尽量避免兴建雨水泵站,以节约建设和运行费用。
(3)径流系数确定
径流系数为雨水流域的排水管道流量(径流)与降雨量之比。在城镇或小区,建筑面积,道路面积及硬化面积比例很大,雨水大部分经雨水管排走,径流系数一般取值在0•4~0•9.一般按照《室外排水设计规范》中相关规定记取。
(4)暴雨强度的确定
设计手册上暴雨强度公式,
式中：q－设计暴雨强度[L/(s•hm2)]
t－降雨历时（min）
P－设计重现期（a）
A1、C、n、b－参数，根据统计方法进行计算确定
(4)雨水量的计算
雨水设计流量，应按下列公式计算：
Qs=qΨF
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
F－汇水面积（hm2）
（5）雨水管道设计水力计算参数的确定
水力计算的基本公式：
式中Q — 流量（m3/s）;
ω— 过水断面面积（m2）；
v — 流速（m/s）；
R — 水力半径（m）；
I — 水力坡度；
n —粗糙系数。
a.各管段的设计流量按该管段起点，及上游管段终点的设计降雨历时进行计算的，计算暴雨强度时，t2按上游各管段内雨水流行时间之和 求得。
b.求单位面积径流量
c．单位面积径流量乘以該管段的总汇水面积得设计流量。
d．根据设计流量求管径、管道坡度和流速。
(5)管网规划
根据规划区及周围具体情况,划分几个雨水排放区域，确定排放点。进一步调查排放点水文资料如河底高程及最高水位等。以排放点高程为基准点,反向推算至规划区域以及水力计算等参数,可以确定干管,支管的管径,流量,坡度等。
（6）根据所做规划绘制绘制雨水管道的平面图和纵剖面图
2．管材选用
室外无压排水管一般较为常见的为混凝土及钢筋混凝土管,近几年双壁波纹管、HDPE 高密度缠绕管等也在室外排水工程中得到较为广泛的应用。设计时应根据建设要求结合各种管材的特性做到管材选用经济、合理。雨水管道管径小于或等于400 mm采用圆形断面的混凝土管，管径大于400 mm采用钢筋混凝土管。
3.设计时应该注意的原则问题：
城市道路雨水工程设计应在城市排水工程专项规划指导下进行，根据专项规划的设计成果对所实施的市政排水项目进行优化设计。在设计中应遵循以下要求:
(1)布置管渠系统，划分汇水流域面积，确定排水方向及出路。
(2)安排好控制点的高程。应根据城市道路竖向设计，保证汇水面积内的水都能自流排出。
(3)正确采用设计数据，污水排放量标准、设计降雨重现期、地面集水时间和径流系数，暴雨强度公式的采用等。
(4)管道的设计坡度和埋深根据设计规范、道路纵坡和外部排水条件确定，在满足排水要求的前提下尽可能减少管渠埋深。
(5)钢筋混凝土管接口选择:用于雨水的混凝土管的管口形式常用的有平口管、企口管和承插口管。管口形状不同,接口的方法也不同。管道接口一般分为柔性接口、刚性接口、半柔性接口三种。橡胶圈接口、沥青油膏、石棉沥青卷材接口等均为柔性接口；刚性接口常见的有水泥砂浆、钢丝网水泥砂浆抹带接口；而石棉水泥接口则为半柔性接口。
(6)管线高程控制管线高程控制应从多方面进行综合考虑：为保证管线所服务区域雨水能顺畅排入，要求管线要有足够的埋深；而随着埋深增大，挖槽深度增加，施工难度也随之增大，特别是在土质较为软弱地段更为突出，这样必然提高管网造价；同时城市道路下的市政管线错综复杂，为在高程上使各管线基本相互错开，也应合理控制各管线高程。
4.结语
随着我国的经济建设的快速发展越来越多的道路正在被规划和新建，城市道路雨水管道工程也越发重要，合理专业的规划设计，合理的管材选择，可靠的水力计算都是十分重要。总的来说，室外雨水管道工程设计是一个实践经验与能动性相结合的过程。在满足规范要求的同时，要根据实际情况，因地制宜、因时制宜，尽量做到经济合理。
参考文献：
[1] 室外排水设计规范，2011.
[2] 魏文信，马辉.市政工程管线综合设计概述.河南教育学院学报.2000.
[3] 杨现立，杨红宾.室外给排水管道工程设计分析.山西建筑.2007.
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。
关键词：市政道路；雨水工程；管道；设计
Abstract: in this paper, according to the outdoor water supply and drainage design specifications and practice experience, the municipal drainage engineering design, some problems need to consider briefly analysed.
Keywords: municipal road; The rain engineering; Pipe; design
前言中图分类号：S611文献标识码：A 文章编号：
随着改革开放30多年的经济大发展，我国的城市化建设进入了前所未有的时期，各种城市新建道路每天都在进行着。市政雨水工程是城市基础设施重要组成部分，做好它的规划及设计，对建设一个良好的城市人居环境意义重大。从大范围来讲,室外雨水管道工程设计首先要依据城市排水规划规范、室外给排水设计规范等相关规范和手册；然后要结合地区地理、气候特点等实际情况,从技术可行性、经济合理性出发综合设计。下面谈谈室外市政道路雨水管道工程设计中需要着重考虑的几点问题。
1．专业的规划设计
专业规划设计是工程管线规划设计的前提和必要准备,下面简要介绍市政雨水工程中的系统规划设计。
1.1道路规划设计
道路网络规划设计是各市政专业系统规划设计的基础。道路规划是在交通量调查资料和该区域发展规划的前提下进行的,通常要作出道路总平面图图纸及道路总平面图道路中心点交叉点高程图。道路纵断面图来表现设计内容。
1.2雨水规划设计
(1)排水体制的选择
城市道路雨水工程设计应以批准的排水工程总体规划为主要依据。排水体制的选择, 应更根据城镇规划、当地降雨情况、原有雨水设施地形和水体等条件,综合考虑确定。对于新建道路设计应采用雨污分流制排水。
(2)汇水面积的划分
根据本区域地面高程和设计需要,可以划分若干自然汇水区域。根据各区域地面排水的自然流向,及确定最终排入的河渠,就大致确定了本区排水系统。一般来讲,应尽量避免兴建雨水泵站,以节约建设和运行费用。
(3)径流系数确定
径流系数为雨水流域的排水管道流量(径流)与降雨量之比。在城镇或小区,建筑面积,道路面积及硬化面积比例很大,雨水大部分经雨水管排走,径流系数一般取值在0•4~0•9.一般按照《室外排水设计规范》中相关规定记取。
(4)暴雨强度的确定
设计手册上暴雨强度公式,
式中：q－设计暴雨强度[L/(s•hm2)]
t－降雨历时（min）
P－设计重现期（a）
A1、C、n、b－参数，根据统计方法进行计算确定
(4)雨水量的计算
雨水设计流量，应按下列公式计算：
Qs=qΨF
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
F－汇水面积（hm2）
（5）雨水管道设计水力计算参数的确定
水力计算的基本公式：
式中Q — 流量（m3/s）;
ω— 过水断面面积（m2）；
v — 流速（m/s）；
R — 水力半径（m）；
I — 水力坡度；
n —粗糙系数。
a.各管段的设计流量按该管段起点，及上游管段终点的设计降雨历时进行计算的，计算暴雨强度时，t2按上游各管段内雨水流行时间之和 求得。
b.求单位面积径流量
c．单位面积径流量乘以該管段的总汇水面积得设计流量。
d．根据设计流量求管径、管道坡度和流速。
(5)管网规划
根据规划区及周围具体情况,划分几个雨水排放区域，确定排放点。进一步调查排放点水文资料如河底高程及最高水位等。以排放点高程为基准点,反向推算至规划区域以及水力计算等参数,可以确定干管,支管的管径,流量,坡度等。
（6）根据所做规划绘制绘制雨水管道的平面图和纵剖面图
2．管材选用
室外无压排水管一般较为常见的为混凝土及钢筋混凝土管,近几年双壁波纹管、HDPE 高密度缠绕管等也在室外排水工程中得到较为广泛的应用。设计时应根据建设要求结合各种管材的特性做到管材选用经济、合理。雨水管道管径小于或等于400 mm采用圆形断面的混凝土管，管径大于400 mm采用钢筋混凝土管。
3.设计时应该注意的原则问题：
城市道路雨水工程设计应在城市排水工程专项规划指导下进行，根据专项规划的设计成果对所实施的市政排水项目进行优化设计。在设计中应遵循以下要求:
(1)布置管渠系统，划分汇水流域面积，确定排水方向及出路。
(2)安排好控制点的高程。应根据城市道路竖向设计，保证汇水面积内的水都能自流排出。
(3)正确采用设计数据，污水排放量标准、设计降雨重现期、地面集水时间和径流系数，暴雨强度公式的采用等。
(4)管道的设计坡度和埋深根据设计规范、道路纵坡和外部排水条件确定，在满足排水要求的前提下尽可能减少管渠埋深。
(5)钢筋混凝土管接口选择:用于雨水的混凝土管的管口形式常用的有平口管、企口管和承插口管。管口形状不同,接口的方法也不同。管道接口一般分为柔性接口、刚性接口、半柔性接口三种。橡胶圈接口、沥青油膏、石棉沥青卷材接口等均为柔性接口；刚性接口常见的有水泥砂浆、钢丝网水泥砂浆抹带接口；而石棉水泥接口则为半柔性接口。
(6)管线高程控制管线高程控制应从多方面进行综合考虑：为保证管线所服务区域雨水能顺畅排入，要求管线要有足够的埋深；而随着埋深增大，挖槽深度增加，施工难度也随之增大，特别是在土质较为软弱地段更为突出，这样必然提高管网造价；同时城市道路下的市政管线错综复杂，为在高程上使各管线基本相互错开，也应合理控制各管线高程。
4.结语
随着我国的经济建设的快速发展越来越多的道路正在被规划和新建，城市道路雨水管道工程也越发重要，合理专业的规划设计，合理的管材选择，可靠的水力计算都是十分重要。总的来说，室外雨水管道工程设计是一个实践经验与能动性相结合的过程。在满足规范要求的同时，要根据实际情况，因地制宜、因时制宜，尽量做到经济合理。
参考文献：
[1] 室外排水设计规范，2011.
[2] 魏文信，马辉.市政工程管线综合设计概述.河南教育学院学报.2000.
[3] 杨现立，杨红宾.室外给排水管道工程设计分析.山西建筑.2007.
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。