王雪

摘 要：針對城市市政道路雨水口設計，介紹雨水口布置原則、雨水口流量計算、雨水口間距設計與計算方法，最后以某市排水工程為例展開分析，提出雨水口設計方法與問題解決建議，以期能夠提高雨水口泄水能力，保證道路安全運行。

關鍵詞：城市市政道路;雨水口設計;徑流量;邊溝流量

中圖分類號：U416 ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ?文章編號：1006—7973（2019）12-0104-02

城市市政道路中的雨水口是排水構筑物，多位于道路行車道的邊緣處，車行道、人行道上積存的雨水一般會先集中到雨水口，隨后再統(tǒng)一流入雨水管道。設計雨水口時，泄水能力直接關系到地下排水系統(tǒng)徑流量，所以雨水口設置也直接關系到后期清除雨水的成效與道路的安全通行。為此，雨水口設計是城市市政道路工程的重要項目。

1 雨水口的布置原則

雨水口連接管管徑的選擇，一般的雨水口最合適的間距為25到50m，而將雨水口連接在一起的連接管的個數(shù)最好不能超過3個，其長度需要在25m以下。雨水口的深度宜小于或者等于1m。而在城市中交通擁堵，人口多的地區(qū)，需要安裝沉泥槽。在雨水口和雨水連接管的流量設計上，需要是雨水管渠設計重現(xiàn)期計算流量的1.5～3倍。

2 雨水口流量計算

2.1水量之間關系的計算

道路上的雨水順延地面運動，期間地面上的土壤與植物等可能會形成阻隔，從而形成地面徑流，順延道路兩邊的邊溝，利用雨水口下泄到雨水管道當中，這一運動過程主要有三個階段：第一階段，植被與土壤等導致的截留現(xiàn)象以及雨水下滲等相關因素，按照綜合徑流系數(shù)，對雨水匯水流量Q1進行計算;第二階段，路面上堆積的雨水在道路橫坡這一因素的影響下，將道路鋪面、平石與路緣石作為界限成為邊溝淺流，使積存的雨水全部流入雨水口[1]。所以，邊溝流量Q2和雨水匯水流量Q1數(shù)值相同。受道路縱坡影響，邊溝中的雨水在流行過程中會有雨水口分部截流到雨水干管當中。這時下泄流量和進水口的流量比便被稱作雨水口截流率。分析可知，雨水口對徑流截流率最終結果和道路縱坡的關系非常密切，如果道路縱坡不足0.3%，那么雨水口截流率則處于90%～100%之間，如果道路縱坡在0.3%～2.0%之間，雨水口截流率則是75%～90%，如果道路縱坡超過20%，這時雨水口截流率則不足75%;第三階段，道路設計縱坡的影響下雨水口泄水量Q3與邊溝流量Q2相比較小，出于對垃圾堵塞問題的考慮，雨水口設計階段要將折減系數(shù)作為其中一項影響因素，最終雨水口理論泄水量要超過下泄水量[2]。

2.2雨水匯水流量

雨水口附近的匯水面積有限，且地面覆蓋比較簡單，可以使用推理公式法展開計算，計算公式為。公式中，φ為綜合徑流系數(shù)，q代表設計暴雨強度，單位為L/（s·hm2），A是匯水面積，單位是m2。城市匯水地區(qū)地面類型與地面覆蓋基本情況對徑流系數(shù)有一定影響，地面覆蓋發(fā)生變化，徑流系數(shù)也會隨之出現(xiàn)改變，因此雨水口匯水面積代表的是平均徑流系數(shù)值，根據(jù)不同地面面積展開加權平均計算。

2.3道路邊溝流量

城市道路邊溝中包括道路鋪面、平石與路肩等，施工過程中設計成淺梯形狀的溝渠。一般邊溝寬度在0.3～1.0m之間，可以將路面中的雨水引入雨水口。計算常規(guī)邊溝流量，其中邊溝橫坡為單一橫坡，與路面鋪面的橫坡坡度相同。一旦雨水在邊溝中流入雨水口，這時會在邊坡中形成梯形過水斷面。從水力學角度分析，常規(guī)邊溝水流形狀為淺水明渠流。

2.4雨水口泄水量

市政排水系統(tǒng)中地表水的匯集，主要是通過雨水口來實現(xiàn)，所以提升設計泄水能力能夠確保城鎮(zhèn)排水系統(tǒng)高效運行，將地面上的積水快速排除。雨水口泄水能力的徑流量決定是否會產生道路積水的問題。

影響雨水口泄水能力的因素比較多，其中包括道路坡度、道路允許淹沒深度與雨水口數(shù)量等，具體在設計階段需要從多個角度考慮，針對不同影響因素制定解決方案，提高泄水能力。一般雨水口泄水量的計算要按照如下公式進行：Q3=。公式中的為流量系數(shù)，取值范圍是孔口流量系數(shù)的取值范圍，即0.60～0.62;P代表的是鐵蓋孔隙比，公式為P=s/（s+d），其中s是進水縫隙的寬度;b代表鐵蓋邊緣處兩條縫隙之間的距離;L為縫隙有效進水長度;hc為雨水口蓋上緣水深，hc=0.67h0，取值范圍是4～10mm。按照雨水口泄水量計算公式，可以獲得各個尺寸、材質雨水口泄水量。

3 雨水口間距設計與計算

3.1雨水口間距設計基本情況

城市道路雨水口設計階段，間距布置非常重要，需要按照《排水工程》與《室外排水設計規(guī)范》提出的相關要求制定設計方案，將間距控制在30～80m以及25～50m之間。如果計算過程中僅掌握雨水口間距參考值范疇，可以確定的是參考值范圍中的差值比較大，那么市政道路工程設計、施工期間要想準確控制難度較大。

3.2雨水口間距計算

如果雨水口間距較小，可以幫助路面雨水快速清除，但是卻不利于道路美觀性，屆時會追加投資;如果雨水口間距較大，那么雨水口泄水能力不符合邊溝來水流量要求，會導致路面積水這一問題。所以，市政道路施工中雨水口的設計，需要以道路縱坡度為依據(jù)展開計算。雨水口間距計算公式為。公式中的L代表雨水口的設計間距，單位為m;φ代表折減系數(shù)，因為城市維護管理工作中已經放置相應的措施，所以雨水口經歷暴雨之后，塑料袋、樹枝等垃圾會堵塞雨水口，加上道路設計縱坡不夠，在這些因素的影響下雨水口泄水能力便會受到影響。所以，雨水口泄水流量可以用φQ3來表示，φ的取值范圍是0.5～0.6之間;Q3代表雨水口理論泄水流量，單位是L/s;γ是指雨水口截流率，按照道路縱坡實際狀況予以確定;Q代表雨水口服務區(qū)域縱坡方向道路單位長度匯集流量，單位是L/（s·m）。

4 雨水口設計實例分析

4.1 工程概況

圖1是某市排水工程規(guī)劃雨洪系統(tǒng)總體規(guī)劃圖的局部，選擇了該圖的AB段，即圖2進行了分析。此規(guī)劃圖中已經給出了一些管道斷面的相應參數(shù)，

根據(jù)AB段道路屬于瀝青路面，道路長450m，寬26m，縱坡為0.003，橫坡為0.015，工作人員在每隔30m的地方設置一個排水口，共安裝了30個邊溝式雙篦雨水口，而雨篦要比路面低1cm到2cm。

4.1.1雨水流量計算

根據(jù)公式F=1/2WL，可以得出整段道路的匯水面積，即F=11700m2，由于此道路路段的匯水距離較短，我們可以將地面集水時間定為5分鐘，可以計算出此路段的暴雨強度為Q=328/L（s·hm2），而此時的徑流系數(shù)需要采用0.9，從而得出此段道路的匯流流量為345L/s。

4.1.2雨水泄水能力計算

當雨水篦上的水深為0.04cm時，雨水的泄水能力是0.035m/s，而當雨水篦上的水深為0.06cm米時，雨水口的泄水能力就變?yōu)?.043m/s。

4.2 道路雨水口存在的問題和建議

根據(jù)計算結果，上述案例路段的設計在雨水口的泄洪能力上不能滿足道路邊溝的輸水能力，當將此路段匯流的雨流量作為唯一考慮因素時，雨水口為30個是可以解決此路段的問題。但是當雨篦數(shù)較多時，需要使用單篦雨水口，根據(jù)雨水口泄水的能力，此處的雨水口有些過多。如果將道路兩側的雨水徑流和相鄰道路漫流的雨水加入考慮的因素時，此路段的雨水口過少，而雨流量的收集不能確定，導致設計中存在著不合理。因此，必須要根據(jù)計算結果，進行排水的專業(yè)規(guī)劃，合理設計縱向道路，慎重劃分雨水口流域，對道路周邊雨水收集的具體情況，確定雨水口的來水量和泄水能力。如果周圍雨水收集較好，可以不將區(qū)域面積計入?yún)R水面積中，如果效果不好，需要將其計入?yún)R水面積。如果道路上游具有較大的坡度時，需要適當?shù)卦黾佑晁诘脑O置。

5 結束語

綜上所述，城市市政道路雨水口設計非常重要，直接關系到道路積水清除效果，需要做好設計工作，規(guī)避雨水淤積帶來的影響，提高道路運行的安全性與可靠性。

參考文獻：

[1]溫展鴻.海綿城市理念下的市政道路排水設計[J].居舍，2018（15）：100+104.

[2]白偉方.“海綿城市”在市政道路設計中的應用[J].技術與市場，2018，25（02）：147-149.