雨水设计方法与步骤.docx
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雨水设计方法与步骤
(香港地区)道路排水设计工作流程
I.道路排水设计的主要内容:
1.了解项目背景资料,条件许可,进行现场踏勘;
2.确定设计标准适用;
3.如为现状道路改造,收集现状管线的管径、标高及检查井等相关资料。
收集整理道路信息资料;
4.确定采用雨水口或U型沟形式排水。
计算雨水口的间距及形式,合理布置雨水口,或计算U型沟尺寸。
5.布置雨水管线,与道路其它管线(如给水管、电力、通讯等)及其它构筑物核对平面位置,确保排水管线平面位置合理。
确定检查井的位置和数量
6.划分汇水面积;
7.根据项目确定设计重现期,进行管网水力计算;与其它管线及其它构筑物核对标高,确保标高合理。
8.根据地质条件及管径等要求,确定管道材料及管道基础。
9.与结构专业沟通,完成检查井及构筑物的结构设计;
10.设计检查。
II.道路排水设计的一般步骤与方法
1熟悉项目的背景资料,现场踏勘。
2确定设计适用标准,例如国内标准或英标等。
3如为现状道路改造,需收集现状的管线及构筑物的相关资料,例如竣工图、物勘资料等。
4收集整理道路信息资料:
如道路的verticalprofiles,settingoutplan,contourplan等等。
例图见附图1,2和3。
参考设计规范:
ROADNOTE6ROADPAVEMENTDRAINAGE(HIGHWAYSDEPARTMENT)。
5根据具体情况确定采用雨水口形式或是U型渠形式排水;如仅收集路面雨水,可采用雨水口形式,如道路两侧有较大面积雨水汇入,则考虑采用U型渠形式。
5.1布置雨水口Gully
根据道路的横坡纵坡来判定水流方向,找出道路的变化段,并标识道路的最高最低点位置:
在最高点,不需要布置雨水口,因地形的走向,其两边的雨水口间距可适当放大;在最低点,则需要通过计算汇水面积的大小来确定此处雨水口的个数。
(见下表。
摘自ROADNOTE6,Table8)。
Table8:
AdditionalGulliesatSagPoints
CatchmentArea
(m2)
No.ofGullies
atSagPoints
<600
3
600-1,999
4
2,000-3,999
5
4,000-5,999
6
6,000-9,999
7
10,000-14,999
8
15,000-19,999
9
>20,000
10orseparately
considered
gully间距的确定:
一般不大于25m,应通过计算确定,具体步骤见下表一。
StepbyStepDesignGuide
Step1-Determine
longitudinalgradient,Glong
drainedwidth,W
crossfall,Xfall
roughnesscoefficient,n(fromTable4)
Step2A(Glong>=0.5%)
ReaddrainedareaAfrom
Chart1B-hardshoulderflow
Chart1A-otherroadsflow
Step2B(Glong<0.5%)
ReadLofrom
Chart2B-hardshoulderflow
Chart2A-otherroadsflow
ReadFfromChart3
ReadRfrom
Chart4B-hardshoulderflow
Chart4A-otherroadsflow
Step3A(Glong>=0.5%)
DetermineLu
Step3B(Glong<0.5%)
DetermineLu
Lu=Lox[1+F(R-1)](4)
Step4-Determinedesigngullyspacing,L
L=Lux(1-RFgully)x(1-RFdebris)(5)
whereRFgullyfromTable5
RFdebrisfromTable6
Step5-Checkultimatestate
CalculateHult=12xWultxXfall
(1)
IfHult=IfHult>Hkerb,
thena)AdjustHkerbifHkerb<150mm;or
b)Adjustdesigngullyspacingbymultiplyingwitha
reductionfactorforultimatestate,RFult
Step6-RelatedConsiderations
a)Provisionofoverflowweirs(Table7)
b)Additionalgulliesatsagpoints(Table8)
c)Doublegulliesimmediatelydownstreamof5%gradient(section3.8.8)
d)Locationofgulliesatpedestriancrossings(section3.9.3)
Table3:
MinimumCrossfalls
LongitudinalGradient
MinimumCrossfall
1%orless
3%
5%ormore
3%
between1%and5%
2.5%
Table4:
RoughnessCoefficient
RoadSurface
n
concreteandnormalbituminouswearingcourse
0.010
texturedwearingcourseandfrictioncourse
0.012
Table5:
ReductionFactorforGullyEfficiency
TypeofGully
RFgully
GA1-450
0%
GA2-325
15%
Table6:
ReductionFactorforBlockagebyDebris
Roads/RoadSections
RFdebris
Expressways
longitudinalgradientlessthan0.5%&nearsagpoints
10%
othersections
0%
OtherRoads
longitudinalgradientlessthan0.5%
15%
longitudinalgradient0.5%ormore
10%
nearsagpointsorblockageblackspot,e.g.streets
withmarketsorhawkers
20%ormore
Table7:
RateofProvisionofOverflowWeirs
SectionofRoad
RateofProvisionofOverflow
Weirs
longitudinalgradient>7%
Everyothergully
longitudinalgradient>5%
butnotmorethan7%
Everythirdgully
longitudinalgradientbetween
0.5%and5%inclusive
Nooverflowweir
longitudinalgradient<0.5%
Everythirdgully
Sagpointsorblockageblackspots.
Everygully
Example1-Gulliesundergeneralroadconditions
Designparameters:
Drainedwidth,W=12.0m
Crossfall,Xfall=3.6%
Longitudinalgradient,Glong=1.5%
Roadsurface:
bituminouswearingcourse
Kerbheight=125mm
Blockageproblem:
notblackspot
Gullytype:
GA1-450
FromTable4,
Roughnesscoefficient,n=0.01
FromDesignChart1A,
Drainedarea,A=296m2
FromEquation3,
Lu=0.01x296/(0.01x12.0)
=24.7m
FromTable5,RFgully=0
FromTable6,RFdebris=10%
FromEquation5,
L=24.7x1x0.9
=22.2m
FromEquation1,Hult=12x1.20x3.6
=51.8mm
<125mmo.k.
5.2雨水口图例的选取
对于新设计雨水口,根据入流方向的不同,分以下两种图例:
面对水流方向站立,右手边的用“”;
面对水流方向站立,左手边的用“”。
6雨水管和检查井布置。
参考设计规范:
STORMWATERDRAINAGEMANUAL–PLANING,DESIGNandMANGEMENT
雨水管通常布置在人行道或者路肩,一般不宜布置在车行道上。
这主要是为了管道维护方便和道路功能要求。
而且,管道的走向一般跟循道路坡度。
若条件不允许,也可以反向布置,但其长度应越短越好。
在设计中,应综合考虑与城市道路下其它市政管线(譬如:
污水管线,给水管线,电力管线,煤气管线等等)的位置与间距,通常需要符合市政规划的要求。
检察井manhole的地面高程可根据verticalprofiles和contourplan,(groundlevel/coverlevel)估算得出。
检查井的编号:
选定一条线路最长收水面积最大的管线作为主要干管,其它为次要干管或支路。
若项目无特殊要求,一般总的遵循从下游出口处往上游依次编排,如Y1,Y2,Y3……;支路的以接入主干管上的编号为分支编排,如Y2.1,Y2.2,Y2.3……;Y2.3.1,Y2.3.2……。
检查井之间的间距根据StormwaterDrainageManual的规定如下所示:
DiameterofPipeSize(mm)
MaximumIntervals(m)
Smallerthan600
40
Between600-1050
80
Largerthan1050
120
7划分汇水面积