《室外排水设计规范》详解secret.docx

1、室外排水设计规范详解secret室外排水设计规范Code for design of outdoor wastewater engineering（2014 年版）中华人民共和国国家标准室外排水设计规范Code for design of outdoor wastewater engineering（2014 年版）GB 50014-20062014北 京中华人民共和国住房和城乡建设部公告第 311 号住房城乡建设部关于发布国家标准室外排水设计规范局部修订的公告现批准室外排水设计规范GB50014-2006（2011 年版）局部修订的条文，经此次修改的原条文同时废止。局部修订的条文及具体内容，

2、将刊登在我部有关网站和近期出版的工程建设标准化刊物上。中华人民共和国住房和城乡建设部2014 年 2 月 10 日修订说明本次局部修订是根据住房和城乡建设部关于请组织开展城市排水相关标准制修订工作的函（建标 2013 46 号）的要求，由上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司会同有关单位对室外排水设计规范 GB50014-2006（ 2011 年版）进行修订而成。本次修订的主要技术内容是：补充规定排水工程设计应与相关专项规划协调；补充与内涝防治相关的术语；补充规定提高综合生活污水量总变化系数；补充规定推理公式法计算雨水设计流量的适用范围和采用数学模型法的要求；补充规定以径流量作为地区改建的控

3、制指标，并增加核实地面种类组成和比例的规定；补充规定在有条件的地区采用年最大值法代替年多个样法计算暴雨强度公式，调整雨水管渠设计重现期和合流制系统截流倍数标准，增加内涝防治设计重现期的规定；取消原规范降雨历时计算公式中的折减系数 m；补充规定雨水口的设置和流量计算；补充规定检查井应设置防坠落装置；补充规定立体交叉道路地面径流量计算的要求；补充规定用于径流污染控制的雨水调蓄池的容积计算公式和雨水调蓄池出水处理的要求；增加雨水利用设施和内涝防治工程设施的规定；补充规定排水系统检测和控制等。本规范中下划线表示修改的内容；用黑体字表示的条文为强制性条文，必须严格执行。本规范由住房和城乡建设部负责管理和

4、对强制性条文的解释，上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司负责具体技术内容的解释。执行过程中如有意见或建议，请寄送至上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司室外给水排水设计规范国家标准管理组（地址：上海市中山北二路 901 号，邮编： 200092）。本次局部修订的主编单位、参编单位、主要起草人和主要审查人：主编单位： 参编单位：主要起草人：主要审查1 总则1.0.3A 排水工程设计应依据城镇排水与污水处理规划，并与城市防洪、河道水系、道路交通 、园林绿地、环境保护、环境卫生等专项规划和设计相协调。排水设施的设计应根据城镇规划蓝线和水面率的要求，充分利用自然蓄排水设施，并应根据用地性质规定不

5、同地区的高程布置，满足不同地区的排水要求。【条文说明】关于排水工程设计与其他专项规划和设计相互协调的规定。排水工程设施，包括内涝防治设施、雨水调蓄和利用设施，是维持城镇正常运行和资源利用的重要基础设施。在降雨频繁、河网密集或易受内涝灾害的地区，排水工程设施尤为重要。排水工程应与城市防洪、道路交通、园林绿地、环境保护和环境卫生等专项规划和设计密切联系，并应与城市平面和竖向规划相互协调。河道、湖泊、湿地、沟塘等城市自然蓄排水设施是城市内涝防治、排水的重要载体，在城镇平面规划中有明确的规划蓝线和水面率要求，应满足规划中的相关控制指标，根据城市自然蓄排水设施数量、规划蓝线保护和水面率的控制指标要求，合

6、理确定排水设施的建设方案。排水工程设计中应考虑对河湖水系等城市现状受纳水体的保护和利用。排水设施的设计，应充分考虑城镇竖向规划中的相关指标要求，根据不同地区的排水优先等级确定排水设施与周边地区的高程差；从竖向规划角度考虑内涝防治要求，根据竖向规划要求确定高程差，而不能仅仅根据单项工程的经济性要求进行设计和建设。1.0.4 排水体制（分流制或合流制）的选择，应符合下列规定：1 根据城镇的总体规划，结合当地的地形特点、水文条件、水体状况、气候特征、原有排水设施、污水处理程度和处理后出水利用等综合考虑后确定；2 同一城镇的不同地区可采用不同的排水体制；3 除降雨量少的干旱地区外，新建地区的排水系统应

7、采用分流制；4 现有合流制排水系统，应按城镇排水规划的要求，实施雨污分流改造；5 暂时不具备雨污分流条件的地区，应采取截流、调蓄和处理相结合的措施，提高截流倍数，加强降雨初期的污染防治。【条文说明】规定排水体制选择的原则。分流制指用不同管渠系统分别收集、输送污水和雨水的排水方式。合流制指用同一管渠1系统收集、输送污水和雨水的排水方式。分流制可根据当地规划的实施情况和经济情况，分期建设。污水由污水收集系统收集并输送到污水厂处理；雨水由雨水系统收集，并就近排入水体，可达到投资低，环境效益高的目的，因此规定除降雨量少的干旱地区外，新建地区应采用分流制，降雨量少一般指年均降雨量 300mm 以下的地区

8、。旧城区由于历史原因，一般已采用合流制，故规定同一城镇的不同地区可采用不同的排水体制，同时规定现有合流制排水系统应按照规划的要求加大排水管网的改建力度，实施雨污分流改造。暂时不具备雨污分流条件的地区，应提高截流倍数，采取截流、调蓄和处理相结合的措施减少合流污水和降雨初期的污染。1.0.4B 城镇内涝防治应采取工程性和非工程性相结合的综合控制措施 。【条文说明】关于采取综合措施进行内涝防治的规定。城镇内涝防治措施包括工程性措施和非工程性措施。通过源头控制、排水管网完善、城镇涝水行泄通道建设和优化运行管理等综合措施防治城镇内涝。工程性措施，包括建设雨水渗透设施、调蓄设施、利用设施和雨水行泄通道，还

9、包括对市政排水管网和泵站进行改造、对城市内河进行整治等。非工程性措施包括建立内涝防治设施的运行监控体系、预警应急机制以及相应法律法规等。22 术语和符号2.1 术语2.1.15 总变化系数 peaking factor最高日最高时污水量与平均日平均时污水量的比值。2.1.16A 径流量 runoff降落到地面的雨水，由地面和地下汇流到管渠至受纳水体的流量的统称。径流包括地面径流和地下径流等。在排水工程中，径流量指降水超出一定区域内地面渗透、滞蓄能力后多余水量产生的地面径流量。2.1.18A 雨水管渠设计重现期 recurrence interval for storm sewer design

10、用于进行雨水管渠设计的暴雨重现期。2.1.20B 内涝防治系统 local flooding prevention and control system用于防止和应对城镇内涝的工程性设施和非工程性措施以一定方式组合成的总体，包括雨水收集、输送、调蓄、行泄、处理和利用的天然和人工设施以及管理措施等。2.1.20C 内涝防治设计重现期 recurrence interval for local flooding design用于进行城镇内涝防治系统设计的暴雨重现期，使地面、道路等地区的积水深度不超过一定的标准。内涝防治设计重现期大于雨水管渠设计重现期。2.1.21 地面集水时间 time of c

11、oncentration雨水从相应汇水面积的最远点地面流到雨水管渠入口的时间，简称集水时间。2.1.53 混合液回流 mixed liquor recycle污水生物处理工艺中，生物反应区内的混合液由后端回流至前端的过程。该过程有别于将二沉池沉淀后的污泥回流至生物反应区的过程。2.1.89 再生水 reclaimed water，reuse water污水经适当处理后，达到一定的水质标准，满足某种使用要求的水。33 设计流量和设计水质3.1 生活污水量和工业废水量3.1.3 综合生活污水量总变化系数可根据当地实际综合生活污水量变化资料确定。无测定资料时，可按表 3.1.3 的规定取值。新建分流

12、制排水系统的地区，宜提高综合生活污水量总变化系数；既有地区可结合城区和排水系统改建工程，提高综合生活污水量总变化系数。表 3.1.3 综合生活污水量总变化系数注：当污水平均日流量为中间数值时，总变化系数可用内插法求得。【条文说明】关于综合生活污水量总变化系数的规定。我国现行综合生活污水量总变化系数参考了全国各地 51 座污水厂总变化系数取值资料，按照污水平均日流量数值而制定。国外大多按照人口总数来确定综合生活污水量总变化系数，并设定最小值。例如，日本采用 Babbitt 公式，即 K= 5/(P/1000)0.2（P 为人口总数，下同），规定中等规模以上的城市，K 值取 1.31.8，小规模城

13、市 K 值取 1.5 以上，也有超过2.0 以上的情况；美国十州标准(Ten States Standards)采用 Baumann 公式确定综合生活污水量总变化系数，即 K=1+14/(4+(P/1000)0.5，当人口总数超过 10 万时，K 值取最小值 2.0；美国加利福尼亚州采用类似 Babbitt 公式，即 K=5.453/P0.0963，当人口总数超过 10 万时，K 值取最小值 1.8。与发达国家相比较，我国目前的综合生活污水量总变化系数取值偏低。本次修订提出，为有效控制降雨初期的雨水污染，针对新建分流制地区，应根据排水总体规划，参照国外先进和有效的标准，宜适当提高综合生活污水量

14、总变化系数；既有地区，根据当地排水系统的实际改建需要，综合生活污水量总变化系数也可适当提高。本次修订暂不对表 3.1.3 做具体改动。3.2 雨水量3.2.1 采用推理公式法计算雨水设计流量，应按下式计算。当汇水面积超过 2km2 时，宜考虑4降雨在时空分布的不均匀性和管网汇流过程，采用数学模型法计算雨水设计流量。Qs=qF(3.2.1)式中：Qs雨水设计流量（L/s）；q设计暴雨强度L/(shm2)；径流系数；F汇水面积（hm2）。注：当有允许排入雨水管道的生产废水排入雨水管道时，应将其水量计算在内。【条文说明】规定雨水设计流量的计算方法。我国目前采用恒定均匀流推理公式，即用式（3.2.1）

15、计算雨水设计流量。恒定均匀流推理公式基于以下假设：降雨在整个汇水面积上的分布是均匀的；降雨强度在选定的降雨时段内均匀不变；汇水面积随集流时间增长的速度为常数，因此推理公式适用于较小规模排水系统的计算，当应用于较大规模排水系统的计算时会产生较大误差。随着技术的进步，管渠直径的放大、水泵能力的提高，排水系统汇水流域面积逐步扩大应该修正推理公式的精确度。发达国家已采用数学模型模拟降雨过程，把排水管渠作为一个系统考虑，并用数学模型对管网进行管理。美国一些城市规定的推理公式适用范围分别为：奥斯汀 4km2，芝加哥 0.8km2，纽约 1.6km2，丹佛 6.4km2 且汇流时间小于 10min；欧盟的排

16、水设计规范要求当排水系统面积大于 2km2 或汇流时间大于 15min 时，应采用非恒定流模拟进行城市雨水管网水力计算。在总结国内外资料的基础上，本次修订提出当汇水面积超过 2km2 时，雨水设计流量宜采用数学模型进行确定。排水工程设计常用的数学模型一般由降雨模型、产流模型、汇流模型、管网水动力模型等一系列模型组成，涵盖了排水系统的多个环节。数学模型可以考虑同一降雨事件中降雨强度在不同时间和空间的分布情况，因而可以更加准确地反映地表径流的产生过程和径流流量，也便于与后续的管网水动力学模型衔接。数学模型中用到的设计暴雨资料包括设计暴雨量和设计暴雨过程，即雨型。设计暴雨量可按城市暴雨强度公式计算，

17、设计暴雨过程可按以下三种方法确定：1）设计暴雨统计模型。结合编制城市暴雨强度公式的采样过程，收集降雨过程资料和雨峰位置，根据常用重现期部分的降雨资料，采用统计分析方法确定设计降雨过程。2）芝加哥降雨模型。根据自记雨量资料统计分析城市暴雨强度公式，同时采集雨峰位置系数，雨峰位置系数取值为降雨雨峰位置除以降雨总历时。53）当地水利部门推荐的降雨模型。采用当地水利部门推荐的设计降雨雨型资料，必要时需做适当修正，并摈弃超过 24h 的长历时降雨。排水工程设计常用的产、汇流计算方法包括扣损法、径流系数法和单位线法（UnitHydrograph）等。扣损法是参考径流形成的物理过程，扣除集水区蒸发、植被截留

18、、低洼地面积蓄和土壤下渗等损失之后所形成径流过程的计算方法。降雨强度和下渗在地面径流的产生过程中具有决定性的作用，而低洼地面积蓄量和蒸发量一般较小，因此在城市暴雨计算中常常被忽略。Horton 模型或 Green-Ampt 模型常被用来描述土壤下渗能力随时间变化的过程。当缺乏详细的土壤下渗系数等资料，或模拟城镇建筑较密集的地区时，可以将汇水面积划分成多个片区，采用径流系数法，即式（3.2.1）计算每个片区产生的径流，然后运用数学模型模拟地面漫流和雨水在管道的流动，以每个管段的最大峰值流量作为设计雨水量。单位线是指单位时段内均匀分布的单位净雨量在流域出口断面形成的地面径流过程线，利用单位线推求汇

19、流过程线的方法称为单位线法。单位线可根据出流断面的实测流量通过倍比、叠加等数学方法生成，也可以通过解析公式如线性水库模型来获得。目前，单位线法在我国排水工程设计中应用较少。采用数学模型进行排水系统设计时，除应按本规范执行外，还应满足当地的地方设计标准，应对模型的适用条件和假定参数做详细分析和评估。当建立管道系统的数学模型时，应对系统的平面布置、管径和标高等参数进行核实，并运用实测资料对模型进行校正。3.2.2 应严格执行规划控制的综合径流系数，综合径流系数高于 0.7 的地区应采用渗透、调蓄等措施。径流系数，可按本规范表 3.2.2-1 的规定取值，汇水面积的综合径流系数应按地面种类加权平均计

20、算，可按表 3.2.2-2 的规定取值，并应核实地面种类的组成和比例。表 3.2.2-1 径流系数表 3.2.2-2 综合径流系数6【条文说明】规定综合径流系数的确定原则。小区的开发，应体现低影响开发的理念，不应由市政设施的不断扩建与之适应，而应在小区内进行源头控制。本条规定了应严格执行规划控制的综合径流系数，还提出了综合径流系数高于 0.7 的地区应采用渗透、调蓄等措施。本次修订增加了应核实地面种类的组成和比例的规定，可以采用的方法包括遥感监测、实地勘测等。表 3.2.2-1 列出按地面种类分列的径流系数 值。表 3.2.2-2 列出按区域情况分列的综合径流系数 值。国内一些地区采用的综合径

21、流系数见表 1。日本下水道设计指南推荐的综合径流系数见表 2。表 1 国内一些地区采用的综合径流系数表 2 日本下水道设计指南推荐的综合径流系数7庭院多的高级住宅区或夹有耕地的郊区0.353.2.2A 当地区整体改建时，对于相同的设计重现期，改建后的径流量不得超过原有径流量 。【条文说明】关于以径流量作为地区改建控制指标的规定。本条为强制性条文。本次修订提出以径流量作为地区开发改建控制指标的规定。地区开发应充分体现低影响开发理念，除应执行规划控制的综合径流系数指标外，还应执行径流量控制指标。规定整体改建地区应采取措施确保改建后的径流量不超过原有径流量。可采取的综合措施包括建设下凹式绿地，设置植

22、草沟、渗透池等，人行道、停车场、广场和小区道路等可采用渗透性路面，促进雨水下渗，既达到雨水资源综合利用的目的，又不增加径流量。3.2.3 设计暴雨强度，应按下式计算：q =167 A1(1+ C lg P)(t + b)n（3.2.3）式中：q设计暴雨强度L/(shm2)；t降雨历时（min）；P设计重现期（年）；A1，C，b，n参数，根据统计方法进行计算确定。具有 20 年以上自动雨量记录的地区，排水系统设计暴雨强度公式应采用年最大值法，并按本规范附录 A 的有关规定编制。【条文说明】关于设计暴雨强度的计算公式的规定。目前我国各地已积累了完整的自动雨量记录资料，可采用数理统计法计算确定暴雨强

23、度公式。本条所列的计算公式为我国目前普遍采用的计算公式。水文统计学的取样方法有年最大值法和非年最大值法两类，国际上的发展趋势是采用年最大值法。日本在具有 20 年以上雨量记录的地区采用年最大值法，在不足 20 年雨量记录的地区采用非年最大值法，年多个样法是非年最大值法中的一种。由于以前国内自记雨量资料不多，因此多采用年多个样法。现在我国许多地区已具有 40 年以上的自记雨量资料，具备采用年最大值法的条件。所以，规定具有 20 年以上自动雨量记录的地区，应采用年最大值法。3.2.4 雨水管渠设计重现期，应根据汇水地区性质、城镇类型、地形特点和气候特征等因素，经技术经济比较后按表 3.2.4 的规

24、定取值，并应符合下列规定：1 经济条件较好，且人口密集、内涝易发的城镇，宜采用规定的上限；2 新建地区应按本规定执行，既有地区应结合地区改建、道路建设等更新排水系统，并8按本规定执行；3 同一排水系统可采用不同的设计重现期。表 3.2.4 雨水管渠设计重现期（年）注：1 按表中所列重现期设计暴雨强度公式时，均采用年最大值法；2 雨水管渠应按重力流、满管流计算；3 特大城市指市区人口在 500 万以上的城市；大城市指市区人口在 100 万500 万的城市；中等城市和小城市指市区人口在 100 万以下的城市。【条文说明】规定雨水管渠设计重现期的选用范围。雨水管渠设计重现期，应根据汇水地区性质、城镇

25、类型、地形特点和气候特征等因素，经技术经济比较后确定。原室外排水设计规范GB50014-2006（2011 年版）中虽然将一般地区的雨水管渠设计重现期调整为 1 年3 年，但与发达国家相比较，我国设计标准仍偏低。表 3 为我国目前雨水管渠设计重现期与发达国家和地区的对比情况。美国、日本等国在城镇内涝防治设施上投入较大，城镇雨水管渠设计重现期一般采用 5 年10 年。美国各州还将排水干管系统的设计重现期规定为 100 年，排水系统的其他设施分别具有不同的设计重现期。日本也将设计重现期不断提高，日本下水道设计指南（2009 年版）中规定，排水系统设计重现期在 10 年内应提高到 10 年15 年。

26、所以本次修订提出按照地区性质和城镇类型，并结合地形特点和气候特征等因素，经技术经济比较后，适当提高我国雨水管渠的设计重现期，并与发达国家标准基本一致。表 3 我国当前雨水管渠设计重现期与发达国家和地区的对比9表 3.2.4 中，城镇类型按人口数量划分为“特大城市”、“大城市”和“中等城市和小城市”。根据住房和城乡建设部编制的2010 年中国城市建设统计年鉴，市区人口大于 500万的特大城市有 12 个，市区人口在 100 万500 万的大城市有 287 个，市区人口在 100 万以下的中等城市和小城市有 457 个。城区类型则分为“中心城区”、“非中心城区”、“中心城区的重要地区”和“中心城区

27、的地下通道和下沉式广场”。其中，中心城区重要地区主要指行政中心、交通枢纽、学校、医院和商业聚集区等。本次修订还根据我国目前城市发展现状，并参照国外相关标准，将“中心城区地下通道和下沉式广场等”单独列出。以德国、美国为例，德国给水废水和废弃物协会（ATV-DVWK）推荐的设计标准（ATV-A118）中规定：地下铁道/地下通道的设计重现期为 5 年20 年。我国上海市虹桥商务区的规划中，将下沉式广场的设计重现期规定为 50 年。由于中心城区地下通道和下沉式广场的汇水面积可以控制，且一般不能与城镇内涝防治系统相结合，因此采用的设计重现期应与内涝防治设计重现期相协调。3.2.4B 内涝防治设计重现期，

28、应根据城镇类型、积水影响程度和内河水位变化等因素，经技术经济比较后确定，按表 3.2.4B 的规定取值，并应符合下列规定：1 经济条件较好，且人口密集、内涝易发的城市，宜采用规定的上限；2 目前不具备条件的地区可分期达到标准；3 当地面积水不满足表 3.2.4B 的要求时，应采取渗透、调蓄、设置雨洪行泄通道和内河整治等措施；4 对超过内涝设计重现期的暴雨，应采取综合控制措施。10表 3.2.4B 内涝防治设计重现期注：1 按表中所列重现期设计暴雨强度公式时，均采用年最大值法。2 特大城市指市区人口在 500 万以上的城市；大城市指市区人口在 100 万500 万的城市；中等城市和小城市指市区人

29、口在 100 万以下的城市。【条文说明】规定内涝防治设计重现期的选用范围。城镇内涝防治的主要目的是将降雨期间的地面积水控制在可接受的范围。鉴于我国还没有专门针对内涝防治的设计标准，本次修订增加了内涝防治设计重现期和积水深度标准，新增加的内涝设计重现期见本规范表 3.2.4B，用以规范和指导内涝防治设施的设计。根据内涝防治设计重现期校核地面积水排除能力时，应根据当地历史数据合理确定用于校核的降雨历时及该时段内的降雨量分布情况，有条件的地区宜采用数学模型计算。如校核结果不符合要求，应调整设计，包括放大管径、增设渗透设施、建设调蓄段或调蓄池等。执行表 3.2.4B 标准时，雨水管渠按压力流计算，即雨

30、水管渠应处于超载状态。表 3.2.4B“地面积水设计标准”中的道路积水深度是指该车道路面标高最低处的积水深度。当路面积水深度超过 15cm 时，车道可能因机动车熄火而完全中断，因此表 3.2.4B 规定每条道路至少应有一条车道的积水深度不超过 15cm。发达国家和我国部分城市已有类似的规定，如美国丹佛市规定：当降雨强度不超过 10 年一遇时，非主干道路（collector）中央的积水深度不应超过 15cm，主干道路和高速公路的中央不应有积水；当降雨强度为 100 年一遇时，非主干道路中央的积水深度不应超过 30cm，主干道路和高速公路中央不应有积水。上海市关于市政道路积水的标准是：路边积水深度大于 15cm（即与道路侧石齐平），或道路中心积水时间大于 1h，积水范围超过 50m2。发达国家和地区的城市内涝防治系统包含雨水管渠、坡地、道路、河道和调蓄设施等所有雨水径流可能流经的地区。美国和澳大利亚的内涝防治设计重现期为 10