城镇排水系统设计有一套先后顺序:先定走哪种体制、怎么分区,再定设计标准和计算参数,然后逐段水力计算,最后把管网、泵站、截流调蓄接成闭合系统。跳过顺序、参数拿错地方的公式,算出来的管径和设备都会错。以下按设计流程、各步原理、计算要点、设计校核四个层面讲透,最后落到一张图上闭合。
一、设计流程组成
1.1 定体制。根据现状和规划,决定该片区走分流制、合流制还是截流式合流过渡。
1.2 划排水分区。按地形和管网走向划分汇水分区,每个分区独立算汇水面积和流量。
1.3 定设计标准。按区域重要性选雨水设计重现期,另按内涝重现期校核积水控制。
1.4 水力计算。用当地暴雨强度公式算雨水设计流量Q=qψF,逐段定管径坡度流速。
1.5 衔接。管网接泵站、接截流井、接调蓄、接污水厂或受纳水体,标高与能力对齐。
二、各步原理详解
2.1 体制决定流向。分流制两套管、合流制一根管加截流井,体制选错后面全部重来。
2.2 分区避免混算。不同下垫面径流系数不同、流向不同,分区算才准,混在一起管径全错。
2.3 暴雨强度公式必须用当地。同一重现期不同城市暴雨强度差很多,不能拿邻市或教材公式代用。
2.4 两级重现期。雨水管按设计重现期排,内涝按更高重现期校核地面积水,两套标准都要有。
三、计算与衔接要点
3.1 设计流程要点。
步骤|关键参数|易错点
定体制|分流/合流|与现状不匹配
分区|汇水面积、径流系数|漏算下垫面
重现期|设计重现期+内涝重现期|只算一级
暴雨强度|当地公式|套用外地公式
水力计算|Q=qψF、管径坡度|流速落在自清区间
衔接|标高、能力|上下游接不顺
3.2 流速区间。设计流速落在约0.6~3m/s,低于自清淤积,过高冲刷。
3.3 竖向闭合。上游管底高于下游、坡度顺接,泵站和提升后接回重力流,截流调蓄按系统能力接入。
3.4 雨量与流量系数。管道设计用流量径流系数,调蓄与控制率计算用雨量径流系数,两个口径不混用。
四、设计校核
4.1 分段复核。出图后抽查每段流速、充满度,极值段重点看。
4.2 工况齐全。旱季、初雨、大雨、溢流、倒灌工况都要验算,不能只算晴天。
4.3 设备对应。管网能力倒推截流倍数和设备规格,设备参数回应设计工况。
4.4 标高闭合图。把全系统管底标高和能力画在一张图上,断点一目了然。
五、设计流程的关键深化
5.1 先定体制。根据现状和规划决定分流、合流还是截流过渡,体制选错后面全部重来。
5.2 分区计算。按地形管网划排水分区,逐区算汇水面积、径流系数和设计流量,不混算。
5.3 当地参数。暴雨强度公式必须用项目所在地版本,重现期取设计重现期加内涝重现期两级,雨量与流量径流系数不混用。
5.4 衔接闭合。管网接泵站、截流井、调蓄,标高与能力逐级对齐,把全系统画在一张图上校核,断点就是返工点。
六、设计流程的校核闭环
6.1 分段复核。出图后逐段抽查流速、充满度,极值段重点看,避免旱季淤积、雨季超载。
6.2 工况齐全。旱季、初雨、大雨、溢流、倒灌工况都要验算,不能只算晴天一种工况。
6.3 设备对应。管网能力倒推截流倍数和设备规格,设备参数回应设计工况,设计工况倒推设备选型,这条链要闭合。
6.4 标高闭合图。把全系统管底标高和能力画在一张图上,断点一目了然,断点就是返工点。
七、设计为什么要在一张图上闭合
城镇排水系统设计有先后顺序:先定走分流、合流还是截流过渡,再按地形管网划排水分区,然后按区域重要性选设计重现期、另按内涝重现期校核积水,接着用当地暴雨强度公式逐段算管径坡度流速,最后把管网、泵站、截流井、调蓄接成标高与能力对齐的系统。顺序错了、公式拿错地方,算出来的管径和设备都会错。
设计校核要在一张图上闭环。出图后逐段抽查流速和充满度,极值段重点看,避免旱季淤积、雨季超载;旱季、初雨、大雨、溢流、倒灌工况都要验算,不能只算晴天。最关键的一步,是把全系统管底标高和各环节能力画在一张纵断面图上,确认上游高于下游、坡度顺接、能力逐级匹配,断点就是返工点。设备参数要回应设计工况,设计工况倒推设备选型,这条链要闭合。龙康水工设备配合排水设计时,习惯按当地公式和系统工况复核截流井与调蓄规格,让设备参数和算出来的流量标高对上。
八、设计参数的易错点
排水设计有几个参数易错。暴雨强度公式必须用项目所在地版本,不能拿邻市或教材公式代用。重现期取设计重现期加内涝重现期两级,只算一级扛不住超标准暴雨。管道设计用流量径流系数,调蓄和控制率计算用雨量径流系数,两个口径不混用。出图后逐段抽查流速和充满度,极值段重点看,避免旱季淤积、雨季超载。旱季、初雨、大雨、溢流、倒灌工况都要验算,不能只算晴天。最后把全系统管底标高和能力画在一张纵断面图上,断点就是返工点,设备参数回应设计工况。
九、设计流程的先后顺序
城镇排水设计有先后顺序:先定走分流、合流还是截流过渡,再按地形管网划排水分区,然后按区域重要性选设计重现期、另按内涝重现期校核积水,接着用当地暴雨强度公式逐段算管径坡度流速,最后把管网、泵站、截流井、调蓄接成标高与能力对齐的系统。顺序错了、公式拿错地方,算出来的管径和设备都会错。出图后逐段抽查流速和充满度,旱季、初雨、大雨、溢流、倒灌工况都要验算,最后把全系统管底标高和能力画在一张纵断面图上,断点就是返工点。
十、设计参数的易错处
排水设计有几个参数易错。暴雨强度公式必须用项目所在地版本,不能拿邻市或教材公式代用;重现期取设计重现期加内涝重现期两级,只算一级扛不住超标准暴雨;管道设计用流量径流系数,调蓄和控制率计算用雨量径流系数,两个口径不混用。出图后逐段抽查流速和充满度,旱季、初雨、大雨、溢流、倒灌工况都要验算。最后把全系统管底标高和能力画在一张纵断面图上,断点就是返工点。
十一、设计闭环的检查
城镇排水设计最后要在一张图上闭合。把体制、分区、重现期、水力计算、衔接校核连成一条线,断点就是返工点。出图后逐段抽查流速和充满度,旱季、初雨、大雨、溢流、倒灌工况都要验算,不能只算晴天。暴雨强度公式用当地版本,重现期取设计加内涝两级,雨量与流量径流系数不混用。设备参数回应设计工况,设计工况倒推设备选型,这条链要闭合。
城镇排水系统设计,最后要在一张图上把标高与能力闭合成环。建议把体制、分区、重现期、水力计算、衔接校核五步连成一条线检查,断点处就是返工点。龙康水工设备在配合排水设计时,会按当地暴雨强度公式和系统工况复核截流井与调蓄池规格,让设备参数与设计算出来的流量标高对上,而不是事后补设备。