雨水调蓄池是海绵城市与内涝防治的末端削峰设施,用于暂存峰值雨水、雨后缓慢排放至下游管网或水体。调蓄池设计执行GB51174-2017《城镇雨水调蓄工程技术规范》,结构按GB50069-2002,施工按GB50141-2008。容积拍脑袋取数是常见错误,必须按设计暴雨过程线积分计算。以下把调蓄池设计规范要点分节讲清。
一、规范定位与适用范围
1.1 适用对象。GB51174-2017适用于城镇雨水调蓄工程的规划、设计、施工与验收,包括调蓄池、调蓄塘、调蓄管道等。调蓄池按功能分雨水调蓄削峰池、初期雨水弃流调蓄池、雨水回用调蓄池,设计参数各有侧重。
1.2 与其他标准关系。排水管网按GB50014-2021设计重现期校核,调蓄池只削减峰值流量、不替代管网。建筑小区内调蓄设施按GB50400-2016执行。
1.3 调蓄池功能。调蓄池不是简单存水,而是通过暂存峰值雨水、雨后缓慢排放,削减下游管网峰值流量。功能包括削峰、初雨弃流、雨水回用。不同功能设计参数不同。
二、关键技术要求
2.1 调蓄容积计算。调蓄容积按设计暴雨过程线计算:根据入流过程线(汇水面积乘暴雨强度)与下游允许出流流量,两者之间的面积即为所需调蓄容积。计算方法有容积法(简化)与过程线法(精确),重要工程应做过程线法。容积取值不是拍脑袋一个大数,而是按下游排水能力反算。
2.2 放空时间。调蓄池雨停后放空时间一般要求不超过24小时,保证第二场雨来时调蓄空间可用。放空方式:重力放空(接下游管网)或泵提升放空。泵放空要设备用泵,单泵故障时另一台能在允许时间内放空。
2.3 进水与出流。进水设闸门或堰门控制,降雨时开启进水、雨后关闭。出流流量按下游管网能力控制,设出流堰或出流管限流。超高水位设溢流口,溢流接入水体或雨水系统。
2.4 初期雨水弃流。若调蓄池兼作初期雨水弃流,降雨初期高浓度雨水先进入调蓄池,雨后泵提升至污水处理厂。设计时要核算初期雨水量(一般按2~5毫米径流厚度),弃流容积与调蓄容积分开核算。
2.5 抗浮与防渗。地下水位高时,空池浮力大于自重,必须做抗浮措施:抗浮锚杆、池顶压重、施工期充水配重。池体防渗按GB50141要求,混凝土池做防水混凝土或附加防水层,满水试验渗水量达标。
2.6 清淤与维护。调蓄池运行后池底淤积泥沙,影响有效容积。设计预留清淤通道与排泥装置。定期清淤(每年1~2次),清淤方式人工或泥浆泵。清淤后检查防渗层有无破损。
2.7 多池组合。大容积调蓄可分两格或多格,便于单格检修不停用。分格之间设连通管,运行时联合调度。自控系统按各格液位分别控制泵组与阀门。
2.8 调蓄池分类。按功能分削峰池(削减峰值流量)、弃流池(存贮初期雨水后泵提升至污水厂)、回用池(存贮雨水用于绿化浇洒)。不同功能设计参数不同,容积计算方法也不同。
2.9 自控要求。调蓄池设液位计、进水闸门、出流阀、放空泵。自控系统按液位自动运行:降雨进水、雨停放空。超高水位报警。接入智慧水务平台远程监控。自控系统按各格液位分别控制泵组与阀门。
三、设计与落地提示
3.1 工艺布置。调蓄池一般由进水段、沉淀段、调蓄段、出水段组成。进水设格栅拦截杂物,沉淀段设排泥设施,调蓄段设液位计与放空泵。池内设检修通道与爬梯。
3.2 自控系统。调蓄池设液位计、进水闸门、出流阀、放空泵,按液位信号自动运行:降雨时进水开、出流限流、超高报警;雨停后放空泵启动排空。重要调蓄池接入智慧水务平台远程监控。龙康水工设备在调蓄池项目中可提供进水闸门、放空泵组、液位控制系统成套配置,按设计容积与放空时间核算泵型。
3.3 清淤与维护。调蓄池运行一段时间后池底淤积泥沙,影响有效容积。设计时预留清淤通道与排泥装置,定期清淤(一般每年1~2次)。清淤方式:人工清淤或泥浆泵抽吸。
3.4 多池组合。大容积调蓄可分两格或多格,便于单格检修不停用。分格之间设连通管,运行时联合调度。
3.5 自控系统。调蓄池设液位计、进水闸门、出流阀、放空泵,按液位信号自动运行。降雨时进水开、出流限流、超高报警;雨停后放空泵启动排空。重要调蓄池接入智慧水务平台远程监控。
3.6 清淤通道。调蓄池运行后池底淤积泥沙,影响有效容积。设计预留清淤入口与排泥管。定期清淤(每年1~2次),清淤后检查防渗层。
3.7 设计审查要点。审查时看容积是否按过程线计算、放空时间是否满足24小时、抗浮措施是否落实、初雨容积是否单独核算。缺一项退回。
四、设计易错点
4.1 容积拍脑袋。不做过程线计算,直接按经验取一个大数,结果调蓄过大浪费投资或过小削峰不足。按设计暴雨过程线积分算容积。
4.2 放空时间过长。放空泵选型偏小,雨停后48小时还放不空,第二场雨来时池子满了。按24小时放空要求选泵,设备用泵。
4.3 抗浮漏算。地下水位高时不做抗浮验算,空池上浮开裂。空池工况做浮力计算,设抗浮锚杆或压重。
4.4 清淤通道缺失。池底积砂后没有清淤通道,长期运行后有效容积缩水。设计时预留清淤入口与排泥管。
4.5 超高不够。调蓄池超高小于0.3米,降雨超设计时漫顶溢流。超高按设计液位以上0.3~0.5米取值。
五、调蓄池工艺设计
5.1 容积计算。按设计暴雨过程线与下游允许出流流量积分求容积。重要工程做过程线法,简化工程做容积法。容积取值要留10%~20%裕度。
5.2 放空设计。放空时间不超过24小时。重力放空接下游管网,泵放空设备用泵。放空泵按放空时间要求选流量,扬程按放空水位差算。
5.3 进出水构造。进水设闸门控制,出流堰或出流管限流。超高设溢流口。进水设格栅拦杂物。池底设排泥管。
5.4 抗浮防渗。地下水位高时空池浮力大于自重,设抗浮锚杆或压重。池体防水混凝土或附加防水层。满水试验渗水量达标。
5.5 自控系统。液位计测水位,进水闸门、出流阀、放空泵按液位自动运行。超高报警。接入智慧水务平台远程监控。
六、审查与执行核对
调蓄池设计审查时,重点核对四件事:一是调蓄容积是否按设计暴雨过程线与下游允许出流流量计算,不是拍脑袋取值;二是放空时间是否满足24小时要求、放空泵是否设备用;三是地下水位高时抗浮措施是否落实、满水试验要求是否写明;四是初期雨水弃流容积是否单独核算、弃流与调蓄功能是否冲突。这四项缺一项,调蓄池建成后要么削峰不够、要么第二场雨就满溢。
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