摘要：一個城市擁有一個良好的排放系統就能保障雨天的城市交通，最大限度地消減洪澇災害，全面改善城市衛生條件。我們在實際設計中應因地制宜，充分吸收各地的先進經驗，有針對性地采取切實可行的措施，使城市排水規劃更趨向合理，保證投資建設的有效利用，為城市提供一個高質量的生活環境和投資環境。本文主要對城市下立交雨水排水設計等其它方面進行論述。
　　關鍵詞：城市排水下立交雨水雨水泵站設計
　　排水工程是城市基礎設施重要組成部分，城市總體規劃、分區規劃和詳細規劃中都涉及到給排水這部分內容。做好城市排水規劃設計，對建設一個良好居住環境意義重大，特別是在新的歷史條件下，城市建設必須走可持續發展道路，提倡省地節能的理念，力求為城市健康成長提供美好藍圖。筆者通過對某市立交雨水排水系統工藝特點、主要設計參數等的設計比較，總結了下立交排水系統的幾個設計要點。
　　1、下立交雨水排水系統的作用與特點
　　下立交雨水排水系統的作用主要是雨季時能及時有效地排除立交范圍內匯集的大量雨水，維持城市道路安全順暢的運行。由于下立交兩側引道縱坡一般都較大，具有暴雨時集水快的特點，若排除不及時就會威脅行車及行人安全，嚴重者可能導致交通中斷，而眾多立交一般又位于城市道路系統的咽喉部位，一旦交通中斷往往影響重大，所以對其排水標準高于一般的道路雨水排水系統。
　　2、下立交雨水排水系統組成
　　下立交雨水排水系統一般由雨水收集系統和雨水加壓泵站組成。由于立交引道坡度較大（通常在2%－3.5%之間），造成雨水的地面徑流流速較大，接近甚至超過管道排放的流速，在引道上設置雨水井效果并不理想，所以一般采取在立交最低處設置多篦集水井或明溝來收集雨水，排至設于附近的集水池，最后通過泵站加壓排入道路的排水管網。多篦雨水井的個數是根據雨水設計流量確定，考慮篦的堵塞，一般乘以1.2-1.5的系數。
　　下立交排水另一組成部分是加壓泵站，近幾年的設計與運行經驗表明，立交排水泵站采用潛水提升泵在實踐中取得的效果較好。這是由潛水泵及潛水泵站的優點所決定的，其優點為：①工程投資省，一般可節省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，輔助設備少，降低了故障率；④運行條件大為改善，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簡化泵房結構。
　　3、下立交雨水泵站設計是立交排水設計的重的，結構與設備的選用關系到整個設計的成敗，下面以某市立交排水設計泵站為例，對下立交泵站的設計進行論述。
　　3．1工程概括
　　某市立交全長579m，其中敞開段162m+179m，暗埋段158m，遮光段40m+40m。為保證對下立交外雨水的有效隔斷，阻止下立交范圍外多余雨水進入下立交造成匯水范圍擴大從而增加泵站負擔，在兩端敞開段以外道路設置駝峰以隔斷地面雨水進入下立交。因此匯水范圍確定為駝峰兩點之間范圍內的面積為下立交雨水泵站的匯水面積。下立交范圍以外的雨水通過下立交兩側輔道雨水管排除，不計入下立交泵站匯水范圍內。
　　3．2設計參數選擇
　　下立交雨水排水系統因其整個系統較周圍環境要低，需要重點考慮排水安全性，故其設計參數較一般排水系統要相應提高，在《室外排水設計規范》(GB50014-2006)中對立體交叉道路的雨水管道設計參數有明確的規定，即重要干道、地區或短期積水即能引起嚴重后果的地區，重現期一般選用3～5年；立體交叉道路排水的地面徑流量計算，宜符合下列規定：
　　（1）設計重現期不小于3年，重要區域標準可適當提高，同一立體交叉工程的不同部位可采用不同重現期。
　　（2）地面集水時間宜為5～10min。
　　在實際應用中由于下立交地勢低、縱坡大、匯水快及作為交通樞紐的重要性，應適當提高下立交排水的設計重現期，一般宜取其上限。本工程取P=5α，地面集水時間t1=5min，徑流系數ψ=0.9。
　　3．3主體泵房工藝設計
　　主體泵房采用矩形沉井，沉井尺寸為19.6m×10.7m。確定泵站室內地坪標高為4.80m。
　　（1）進水閘門井
　　由于泵站進水管底標高為-6.80m，埋深約11m，因此采用進水閘門井與主體泵房合建的方式較為經濟。僅需在格柵井前單獨設置一格作為進水閘門井同時兼作頂管接收井，施工時進水閘門井隨主體泵房一同下沉，從而避免獨立設置進水閘門井造成的基坑維護費用及進水閘門井下沉施工對主體泵房產生的影響，同時縮短了工期。進水閘門井在頂管施工完畢后安裝DN1000手電兩用閘門1臺，附壁式安裝。
　　(2)格柵設計
　　由于整個泵站埋置深度受地道縱坡制約埋深在13m左右，若采用常規設置格柵的方式將格柵上端設置到4.80m平面，不僅格柵長度長，同時也增大了整個沉井的平面尺寸，增加了泵站用地及基建費用。為減少矩形沉井長度，在泵房吸水池前配置機械抓斗格柵，通過將格柵上端降低至1.65m平面，1.65m平面以上采用抓斗垂直起吊，從而有效減小整個沉井長度，節約了泵站用地。本例的立交采用2組格柵有效寬度為1.0m的機械抓斗格柵，柵條間距40mm，使主體沉井的長度較采用普通格柵減小了約0.9m。
　　(3)水泵選型
　　水泵作為下立交泵站核心直接對泵站的運行效率產生影響。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、結構簡單故障率低。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，較一般臥式污水泵或立式污水泵等其他類型水泵比較適用于下立交泵站。其明顯具有以下幾個方面的優點：
　　a、泵體結構緊湊、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，可以節省大量的土地及基建費用。
　　b、安裝維修方便。小型的潛水排污泵可以自由安裝，大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，通過導軌下降至池底底座，安裝及維修相當方便。
　　c、連續運轉時間長。潛水排污泵由于泵和電機同軸，軸短，轉動部件重量輕，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。
　　d、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大的方便。
　　e、振動噪聲小，電機溫升低，對環境無污染。
　　4、結論
　　近年來，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，受到有關部門的重視。本人結合設計經驗，總結了城市下立交排水系統設計中的幾點體會：
　　（1）出于節約投資和系統安全考慮，下立交排水一般采用高水高排的原則，即將下立交雨水排水系統一般分為兩個單獨的排水系統：地面輔道排水系統和下立交排水系統。兩個系統分別單獨進行設計。地面輔道雨水(高水)就近接人鄰近雨水系統或排水河道：地下地道雨水(低水)通過下立交內收集系統收集后設置泵站，經泵站提升后再排入地面雨水排水系統或排水河道。
　　（2）要正確合理的確定匯水范圍，將下立交以外的地面雨水通過駝峰有效的隔斷在下立交以外，并引入地面輔道排水系統，從而減少下立交匯水面積，將下立交排水系統需排除的雨水控制在一個合理的受控的范圍內，從而節約泵站基建投資。從而真正做到高水高排，提高下立交排水的安全性。
　　（3）由于下立交縱坡大(通常在2％～3.5％之間)的特點下立交內雨水呈現出匯水快，水流急的特點。因此下立交雨水系統多采用設置橫向截水溝的形式來截取縱向水流再通過管渠排入泵站集水池。一般設置3～5道橫向截水溝。
　　（4）由于下立交出水管一般較深，應盡可能減小泵站主體沉井尺寸，以減小泵站占地，節約投資。
　　（5）盡量采用簡化的泵房結構以節約工程投資、縮短工期。
　　（6）應考慮設置備用泵，水泵的安裝維護應簡單、運行要安全可靠、輔助設備盡可能得少以降低了故障率、采用操作程序簡單易用的自控系統。隨著潛水泵技術的不斷成熟，應優先考慮采用潛水泵。
　　
　　參考文獻
　　1、《給水排水設計手冊》，第五、七冊，北京.中國建筑工業出版社.
　　2、《城市排水工程規劃規范》，GB50318-2000.[S].北京，中國建筑工業出版社.
　　3、《城市給水工程規劃規范》，GB50282-98.[S]，北京，中國建筑工業出版社.
　　4、《室外排水設計規范》，(GB50014-2006)，北京，中國計劃出版社.
　　
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