浅谈城市道路雨水口设计

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　　 摘要：雨水口是道路排水系统中的重要构筑物，雨水口形式、数量及设置位置都会直接影响一条市政道路在降雨过程中径流排放速度和积水程度。现就雨水口设计中需注意问题进行相应分析，并提出相应的建议。
　　关键词：雨水口形式重现期径流系数位置最低点
　　1、前言
　　雨水口是雨水管道系统中收集雨水的构筑物，也是城市道路的一部分。路面上的雨水首先进入雨水口，再通过收水支管进入雨水管道。一个雨水系统内管道的流量，泵站的容量固然决定了该区域内的雨水排放效果， 但雨水口的疏密程度， 摆放位置及采用形式也直接影响了一条市政道路在降雨过程中径流排放的速度和积水程度，并间接影响了道路交通安全及道路面层、基层的结构稳定。
　　而在我们以往的雨水口设计和施工中，往往忽视了这一细节，将雨水口作为雨水管道工程中的附属及次要，凭经验沿道路或雨水管道等分地布设雨水口，随意性较大，这样既不能保证设计的合理性，也会因此造成路面积水，进而破坏路面机构。
　　本文将对城市道路在降雨过程中由雨水口布置不当引起的积水问题进行分析，并提出相对较为合理的计算及布置方法。
　　2、雨水口形式的选择
　　雨水口形式有平篦式、偏沟式、联合式、立篦式四种，在道路排水中较为常用的是平篦式、偏沟式和立篦式。偏沟式、立篦式及联合式适用于有路沿石的道路，平篦式适用于无路沿石的路面、广场、地面低洼积水处。偏沟式和平篦式雨水口的结构型式、泄水能力及运行情况基本相同。联合式雨水口结构型式为平篦式与立篦式组合。
　　平篦式雨水口结构较立篦式简单，施工方便。但平篦式雨水口位于车行道边缘，若雨水口周边回填不好会对路面结构有所影响，加上车辆的碾压，雨水口及周边道路容易损坏。施工时可采用5%石屑、40%石粉和10%水泥混合物加强雨水口周边回填，增加周边道路强度。雨水篦子需要有足够的强度，满足车辆荷载。立篦式雨水口的进水栅、井盖位于车行道外侧，不需承受车辆荷载，从而解决井盖破损、遭窃等问题。同时立篦式雨水口的景观效果较平篦式好些。
　　根据国家建设标准设计图集《市政排水管道工程及附属设施》（06MS201-8）中这两种雨水口单篦设计泄水能力均为20L/S，理论泄水量相同。但在实际工程应用中，立篦式收水效果要弱于平篦式收水效果，且立篦式雨水口更易被树枝等垃圾堵塞，影响排水效果。在实际应用中，立篦式雨水口存在一个问题，当道路路面新铺沥青层时，立篦式雨水口进水口会受影响，在部分工程设计中，会在立篦式雨水口前增加道路横坡坡度，将雨水口前300×800mm范围路面做成坡向雨水口的收水凹槽，槽底与雨水口底部平，以获得更好的收水效果。而实际上路面摊铺施工无法在此局面实现设计意图，并且局部改变道路横坡线形也影响了路面的平整度。
　　平篦式雨水口垃圾容易进入雨水口中，特别是有些环卫工人在清扫道路时，将垃圾扫入雨水口中，平篦式雨水口更易淤堵，进而是雨水主管道堵塞。这就要求相关部门加强管理，同时对雨水口及时清理，确保排水畅通。在下暴雨过程中，会有许多漂浮垃圾在雨水口周边汇集，雨水口排水泄洪功能将受到严重影响，造成道路积水。平篦式雨水口可以及时清理周边垃圾，甚至可以人工移开篦子，迅速获得更大的泄水量，而立篦式雨水口则较难实施。
　　平篦式雨水口与立篦式雨水口各有各的特点，在一些景观要求较高同时对于雨水不需要快速排放的路段，可采用立篦式雨水口。对于交通量比较大特别是后期道路会进行沥青罩面的路段，建议采用平篦式雨水口。同时在设计施工及后期运行管理工程中，可采取相应的措施，减小不同雨水口的弊端，更好的满足城市道路泄水要求。
　　3、设计重现期选择
　　《室外排水设计规范》第3.2. 4条规定：雨水管渠设计重现期，应根据汇水地区性质、地形特点和气候特征等因素确定。同一排水系统可采用同一重现期或不同重现期。重现期一般采用0.5～3年，重要干道、重要地区或短期积水即能引起较严重后果的地区，一般采用3～5a，并应与道路设计协调。特别重要地区和次要地区可酌情增减。
　　《城市道路设计规范》第1 2 .1 .2条关于道路排水重现期设计标准如下：城区道路排水设计重现期见下表，重现期高于地区排水标准时，应增设必要的排水设施。
　　城市道路排水设计重现期（单位：年）
　　
　　
　　通过对比可以看出，《室外排水设计规范》中以雨水系统所在地区的重要性为标准选用设计重现期；而《城市道路设计规范》以道路等级作为设计重现期的选择依据。由此可见，雨水系统的流量计算，除了根据不同地区选择不同重现期外，在相同地区也应该根据不同的道路等级选择不同重现期。由于近几年极端天气增多，重现期选择可以选取较大数值，以增大城市管网的排水能力。
　　4、径流系数选择
　　在雨水管道的设计中，一般都是依据设计区域内的地面覆盖情况，选取单一覆盖径流系数进行加权平均计算出综合径流系数或根据区域不透水覆盖面积情况选取综合径流系数（见下表）进行流量的计算。
　　综合径流系数
　　
　　
　　雨水口设计中城市道路路面雨水径流系数则不能选用城市综合径流系数，只能按道路面层结构形式选用相应的单一覆盖径流系数（见下表）。
　　单一覆盖径流系数
　　
　　
　　由于现在城市发展迅速，硬化地面越来越多，径流系数选择应取较大值，以适应城市的快速发展。
　　5、雨水口位置设置
　　5.1、《室外排水设计规范》中第 4 .7 .1条中说明：雨水口的型式、数量和布置，应按汇水面积所产生的流量、雨水口的泄水能力及道路型式确定。雨水口间距宜为25～50m。雨水口多了，造成浪费的同时影响道路的美观；雨水口设计少了，达不到及时收集路面雨水的效果，雨水口的数量与间距根据道路参数的不同而不同，需经过计算来确定。在计算雨水口的数量和间距时应采取如下步骤：
　　（1）根据道路纵断确定路面分水线，计算路面汇水面积；
　　（2）根据流量公式及参数进行路面雨水流量计算；
　　（3）根据道路断面确定雨水口形式；
　　（4）根据流量、雨水口的泄水能力计算雨水口间距及数量。大雨时易被杂物堵塞的雨水口，如平箅雨水口等泄水能力应按乘以0.5～0.7的系数计算。
　　雨水口的间距还应考虑道路的纵向坡度，当道路纵向坡度小于0.3％时，应当适当加密收水井，当道路纵坡大于2％时，因纵坡大于横坡，雨水流入雨水口少，故沿途可少设雨水口，集中设置多篦雨水口。
　　5.2、道路最低点及路口处雨水口布置
　　降雨过程中路面雨水沿道路纵坡及横坡汇至道路最低点，形成汇水区。在道路汇水区设置雨水口收集路面雨水可在很大程度上提高路面雨水的排放速度，减少路面积水。所以道路局部最低点必设雨水口，且以多篦为好。
　　城市道路的交叉口上，车流量及人行量较大，路口处的雨水快速排放对城市的交通及人们的出行有密切关系。交叉口转角处往往成为降雨后的积水点，影响行人过路及车辆通行。道路专业的设计人员在路口竖向设计的过程中应综合考虑路面排水要求及交通工程，尽量将路口最低点设置在转弯圆弧的切点处，在转弯切点出设置雨水口。较大路口处也可以根据情况在转弯圆弧中间设置雨水口，但雨水口应避开人行道坡道，以免影响行人过街。雨水口多以双篦雨水口为主，局部低点或者较大路口处可以设置三、四篦雨水口，以便快速排放雨水。
　　6、结论及建议：
　　城市道路排水工程是一个复杂的工程，雨水口的设置是城市道路排水工程中重要组成部分，这就需要我们每一个设计及施工人员努力完善设计、施工中的每一个细节，以人性化设计为标准，在各专业协调的基础上，结合工程的实际情况，力求规范和严谨，对雨水口进行设计和施工。确保交通畅通及行人出行以及避免道路结构的破坏，达到快速排放雨水的目的。
　　注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。

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