论文部分内容阅读
摘要： 根据雨水排水管道的水力计算原理，介绍一种以核验小区雨水排水系统排出管管径为切入点，进而达到较为准确把握整个系统管径规模是否合适的简便核验方法。
关键词：雨水排水；管道管径；核验方法
Abstract: According to the principle of hydraulic calculation of rainwater drainage pipes, introduces a method to verify rainwater drainage system discharge tube diameter as the breakthrough point, in order to more accurately grasp the simple checking method of the whole system is the appropriate diameter size.
Keywords: rainwater drainage; pipe diameter; verification method
中圖分类号：TU2文献标识码： 文章编号:
1前言
当前，房地产业方兴未艾，房地产开发项目如雨后春笋般地崛起，其中多数以成片开发方式进行，许多以“苑”、“阁”、“花园”、“新城”等命名的房地产开发小区应运而生。作为小区整体设计的一个重要内容一一排水管道工程设计，根据城市规划要求，小区内排水体制采用分流制，也即小区内污（废）水与雨水分别采用独立管道系统收集、排除。因此，在每个小区整体设计中必然包含雨水排水管道设计内容。作为设计图中的一个重要指标——雨水管管径，过大则无谓增加投资：过小则暴雨时易发生短涝。
问题的提出。笔者在长期的工作中，常发现下述现象：小区雨水排水管道管径有的设计人员未经严格设计计算，仅凭经验判断确定。正确的管径确定过程简单概括如下：初始几段管径按设计规范中最小管径要求确定，然后遇干管接入井或若干个管段后，综合考虑汇水面积增加和地形特征，根据经验判断将管径适当增大一级，依次类推，直至系统各管段（含接入市政管的小区排出管）管径，据此方法确定完成。不难想象，据此确定的管径难免出现偏差，导致管径大小不当。然而，作为现场监工程施工监理人员如何能够‘直接、迅速地发现和指出设计图纸上管径大小的谬误呢？本文介绍一种简便核验方法，以供读者参考。
2管径的简便核验方法
2.1方法形成的思路
在未经详细水力计算，仅凭经验确定小区雨水管径的情况下，有的设计人员管径选择过程是从上游管段至下游管段依次根据经验推断选定，这对同一设计者而言，往往可能存在系统误差，该误差至小区排出管（接入市政管的小区出水管）累积最大。如果监理工程师能够较有把握地科学判定该排出管管径，则能及时发现设计是否存在误差且能判明误差大小，并进而追溯上游各管段管径规模是否适当。同理，无论小区采用分区排水还是统一排水，监理工程师也能据此把握雨水排水系统的整体规模。综上所述，管径核验重点应放在排出管管径的核验上。
2.2方法介绍
第一步：分析小区排水平面布置图，针对所核验的排出管，在平面图上合理划分该系统所承纳的汇水区域，算出区域集水面积F（公顷）。
第二步：⑴ 在把氢了汇水区域地面性质的基础上，合理确定地面加权平均径流系数Φ。⑵ 确定全面积集流时间：（为系统超始管段地面集水时间；为排出管之上游管道管内流行时间）。⑶ 查询设计采用并符合规范要求的设计重现期P（年）。⑷ 将T和P的取值代入当地设计降雨强度公式，算出与所核验之排出管相对应的设计降雨强度q。
第三步：利用公式计算排出管设计流量 ，据此设计流量及原设计坡度查阅相应管材的满管流（雨水管按满管流设计）水力计算表选定管径。如上述选定的管径与原设计一致则核验通过，如不一致甚或相差悬殊则有必要向设计人员提出。
第四步：根据排出管核验计算结果向上游各管段追溯鉴别各管段管径是否合理。
2.3方法应用要点及注意事项
⑴ 区域集水面积划分如何做到客观合理，前提是详细研究小区及周边地形图，根据地形自然分水线划分，不能只作简单的几何划分，尤其要注意小区外围周边的集水流向。
⑵ 全面积集流时间的确定准确与否：首先是起始管段地面集水时间的确定，根据规范取值范围为5～15分钟，考虑到小区雨水管与市政雨水管的差别，建议采用5～15分钟，如地形坡度大则取小值，反之亦反。上游管道内流行时间的确定乃核验方法运用的一个要点。众所周知，管内流行时间等于上游管道总长除以管内平均流速，难点就在于在没有详细水力计算的基础上如何尽可能准确选定平均流速笔者的办法是根据雨水排水采用满管重力流的原理，按照设计图上标明的各管段长度、坡度、管径，计算出整条管路加权平均坡度和加权平均管径，再据此查阅水力计算表，选定管内平均流速。
⑶ 利用公式计算设计降雨强度和设计流量时应注意相关参数的单位：降雨强度公式规定的单位是集水时间t为分钟、设计重现期P为年、降雨强度q单位应为升/秒×公顷，集水面积F单位为公顷。
2.4核验实例介绍
上海市某小区商业街雨水排水分南北两边分区排除，原设计北区雨水系统街坊排出管管径D400、坡度0.003，是否符合要求？现核验如下：根据雨水口布置，分析地形图，其总集水面积F=1.2公顷。根据水区域地面性质，计算出其加权平均径流；全面积集流时间，其中系统起始管段地面集水时间取10分钟，排出管之上游管道管内流行时间；设计重现期P按规范取1（年）；将上述参数代入上海市设计降雨强度计算公式：算出街坊排出管对应的设计降雨强度。故该管段设计雨水量。通过查塑料雨水管水力计算图（满管流）可知：D400、坡度0.003时，排水量约为115（升/秒），达不到计流量要求；D500、坡度0.003时，排水量约为210（升/秒），符合设计流量要求。据此，要求设计人员对该雨水系统进行详细水力计算，重新全面系统的调整管径设计。
结束语
以上介绍的简易核栓方法，着重于小区雨水排出管的验算。目的是通过核验，把握雨水排水系统的管径规模是否合适，及时发现和指出设计中可能存在的问题。此法仅供专业监理工程师和开发商专业技术管理人员参考使用，不能取代设计者设计雨水排水管道的规范水力计算。
参考文献：
【1】《给排水设计手册》第5册，城镇排水，第二版，中国建筑工业出版社。
【2】《室外排水设计规范》GB50014-2006，中国建筑工业出版社。
【3】《全国民用建筑工程设计技术措施-给水排水》，中国计划出版社。
关键词：雨水排水；管道管径；核验方法
Abstract: According to the principle of hydraulic calculation of rainwater drainage pipes, introduces a method to verify rainwater drainage system discharge tube diameter as the breakthrough point, in order to more accurately grasp the simple checking method of the whole system is the appropriate diameter size.
Keywords: rainwater drainage; pipe diameter; verification method
中圖分类号：TU2文献标识码： 文章编号:
1前言
当前，房地产业方兴未艾，房地产开发项目如雨后春笋般地崛起，其中多数以成片开发方式进行，许多以“苑”、“阁”、“花园”、“新城”等命名的房地产开发小区应运而生。作为小区整体设计的一个重要内容一一排水管道工程设计，根据城市规划要求，小区内排水体制采用分流制，也即小区内污（废）水与雨水分别采用独立管道系统收集、排除。因此，在每个小区整体设计中必然包含雨水排水管道设计内容。作为设计图中的一个重要指标——雨水管管径，过大则无谓增加投资：过小则暴雨时易发生短涝。
问题的提出。笔者在长期的工作中，常发现下述现象：小区雨水排水管道管径有的设计人员未经严格设计计算，仅凭经验判断确定。正确的管径确定过程简单概括如下：初始几段管径按设计规范中最小管径要求确定，然后遇干管接入井或若干个管段后，综合考虑汇水面积增加和地形特征，根据经验判断将管径适当增大一级，依次类推，直至系统各管段（含接入市政管的小区排出管）管径，据此方法确定完成。不难想象，据此确定的管径难免出现偏差，导致管径大小不当。然而，作为现场监工程施工监理人员如何能够‘直接、迅速地发现和指出设计图纸上管径大小的谬误呢？本文介绍一种简便核验方法，以供读者参考。
2管径的简便核验方法
2.1方法形成的思路
在未经详细水力计算，仅凭经验确定小区雨水管径的情况下，有的设计人员管径选择过程是从上游管段至下游管段依次根据经验推断选定，这对同一设计者而言，往往可能存在系统误差，该误差至小区排出管（接入市政管的小区出水管）累积最大。如果监理工程师能够较有把握地科学判定该排出管管径，则能及时发现设计是否存在误差且能判明误差大小，并进而追溯上游各管段管径规模是否适当。同理，无论小区采用分区排水还是统一排水，监理工程师也能据此把握雨水排水系统的整体规模。综上所述，管径核验重点应放在排出管管径的核验上。
2.2方法介绍
第一步：分析小区排水平面布置图，针对所核验的排出管，在平面图上合理划分该系统所承纳的汇水区域，算出区域集水面积F（公顷）。
第二步：⑴ 在把氢了汇水区域地面性质的基础上，合理确定地面加权平均径流系数Φ。⑵ 确定全面积集流时间：（为系统超始管段地面集水时间；为排出管之上游管道管内流行时间）。⑶ 查询设计采用并符合规范要求的设计重现期P（年）。⑷ 将T和P的取值代入当地设计降雨强度公式，算出与所核验之排出管相对应的设计降雨强度q。
第三步：利用公式计算排出管设计流量 ，据此设计流量及原设计坡度查阅相应管材的满管流（雨水管按满管流设计）水力计算表选定管径。如上述选定的管径与原设计一致则核验通过，如不一致甚或相差悬殊则有必要向设计人员提出。
第四步：根据排出管核验计算结果向上游各管段追溯鉴别各管段管径是否合理。
2.3方法应用要点及注意事项
⑴ 区域集水面积划分如何做到客观合理，前提是详细研究小区及周边地形图，根据地形自然分水线划分，不能只作简单的几何划分，尤其要注意小区外围周边的集水流向。
⑵ 全面积集流时间的确定准确与否：首先是起始管段地面集水时间的确定，根据规范取值范围为5～15分钟，考虑到小区雨水管与市政雨水管的差别，建议采用5～15分钟，如地形坡度大则取小值，反之亦反。上游管道内流行时间的确定乃核验方法运用的一个要点。众所周知，管内流行时间等于上游管道总长除以管内平均流速，难点就在于在没有详细水力计算的基础上如何尽可能准确选定平均流速笔者的办法是根据雨水排水采用满管重力流的原理，按照设计图上标明的各管段长度、坡度、管径，计算出整条管路加权平均坡度和加权平均管径，再据此查阅水力计算表，选定管内平均流速。
⑶ 利用公式计算设计降雨强度和设计流量时应注意相关参数的单位：降雨强度公式规定的单位是集水时间t为分钟、设计重现期P为年、降雨强度q单位应为升/秒×公顷，集水面积F单位为公顷。
2.4核验实例介绍
上海市某小区商业街雨水排水分南北两边分区排除，原设计北区雨水系统街坊排出管管径D400、坡度0.003，是否符合要求？现核验如下：根据雨水口布置，分析地形图，其总集水面积F=1.2公顷。根据水区域地面性质，计算出其加权平均径流；全面积集流时间，其中系统起始管段地面集水时间取10分钟，排出管之上游管道管内流行时间；设计重现期P按规范取1（年）；将上述参数代入上海市设计降雨强度计算公式：算出街坊排出管对应的设计降雨强度。故该管段设计雨水量。通过查塑料雨水管水力计算图（满管流）可知：D400、坡度0.003时，排水量约为115（升/秒），达不到计流量要求；D500、坡度0.003时，排水量约为210（升/秒），符合设计流量要求。据此，要求设计人员对该雨水系统进行详细水力计算，重新全面系统的调整管径设计。
结束语
以上介绍的简易核栓方法，着重于小区雨水排出管的验算。目的是通过核验，把握雨水排水系统的管径规模是否合适，及时发现和指出设计中可能存在的问题。此法仅供专业监理工程师和开发商专业技术管理人员参考使用，不能取代设计者设计雨水排水管道的规范水力计算。
参考文献：
【1】《给排水设计手册》第5册，城镇排水，第二版，中国建筑工业出版社。
【2】《室外排水设计规范》GB50014-2006，中国建筑工业出版社。
【3】《全国民用建筑工程设计技术措施-给水排水》，中国计划出版社。