巖土工程師輔導:城市下立交雨水排水系統設計(二)
發布時間：2010-01-14 共1頁
三、設計中應注意的問題
下立交雨水排水系統設計與城市雨水排水系統的設計原理相同，但有其特殊性。
（一）設計標準與規模。雨水排水系統因其整個系統較周圍環境要低，需要重點考慮排水安全性，故其設計參數較一般排水系統要相應提高，在《室外排水設計規范》（GB50014―2006）中對立體交叉道路的雨水管道設計參數有明確的規定，即重要干道、地區或短期積水即能引起嚴重 后果的地區，重現期一般選用3-5年；立體交叉道路排水的地面徑流量計算，宜符合下列規定：
1）設計重現期不小于3年，重要區域標準可適當提高，同一立體交叉工程的不同部位可采用不同重現期。
2）地面集水時間宜為5-10min.與城市雨水排水系統不同的是，下立交引道坡度較大，集水較快，并考慮立交的重要程度，應適當提高下立交排水的設計重現期，一般宜取其上限。
（二）雨水泵站集水池容積及流態。對潛水泵站而言，集水池即泵室，由于潛水泵間距較小，集水池大小決定著泵站大小和工程造價，合理確定集水池大小顯得尤為重要。隨著水泵技術、自控技術進步，集水池容積可減小。集水池雨水流態會對泵的運行產生影響，由于與雨水收集系統集水井直接相連，暴雨時流速較快的雨水徑流集水井直接進入集水池會形成回流、湍流，從而惡化水泵進水條件，導致水泵效率下降，應采取導流等措施改進雨水流態以助于泵站的正常運行，可采取的措施有：設置導流板或導流墩、壓水板或擋水板等。
（三）水泵的選型與控制。水泵作為下立交泵站核心直接對泵站的運行效率產生影響。對于立交泵站水泵運行一般要求易安裝、易維護，運行安全可靠、結構簡單故障率低。因此潛水泵作為一種泵與電機連體，并同時潛入液下工作的泵型。其明顯具有以下幾個方面的優點：
①泵體結構緊湊、占地面積小。由于泵體潛入液下工作，因此可直接安裝于污水池內，可以節省大量的土地及基建費用。
②安裝維修方便。小型的潛水排污泵可以自由安裝，大型的潛水排污泵一般都配有自動藕合裝置可以進行自動安裝，通過導軌下降至池底底座，安裝及維修相當方便。
③連續運轉時間長。潛水排污泵由于泵和電機同軸，軸短，轉動部件重量輕，因此軸承上承受的徑向載荷相對較小，壽命比一般泵要長得多。
④不存在汽蝕破壞及灌引水等問題。特別是后一點給操作人員帶來了很大的方便。
⑤振動噪聲小，電機溫升低，對環境無污染。其設計流量在自動控制時應按設計秒流量確定，人工控制時應按最大小時流量確定，水泵數量應不少于2臺，以保證有1臺備用泵。
水泵的控制手段與能否及時排除雨水密切相關。自動控制不僅有助于及時排水，還直接影響集水池的大小，可減小集水池容積，因此立交排水宜充分利用潛水泵易于實現自動控制的優點，采用報警水位雙泵啟動方式控制，即高水位（小雨）時啟動1臺水泵，超高水位（大雨）時再啟動1臺水泵并報警。值得注意的是，使用潛水泵時最低水位不應低于電動機露出液面部分的一半高度。
四、設計實例
隴海鐵路過商丘市區，上跨多條主干道，平原路在與之相交處設計了下穿式立交橋。該設計中，立交最低處在地下水位以上0.65m，故未考慮排除地下水。立交雨水經泵站提升后進入壓力窖井，再納入市政雨水管道。
泵站為半地下式，下部為集水池，上部為管理與生活設施。雨水收集采取在非機動車道最低處和暗埋段最低處設置橫截溝，收集后由在非機動車道橫截溝的最低處設置的200mm管道將雨水引到在立交暗埋段最低處設置的橫截溝，匯集后進入泵站集水池。橫截溝上敷設GTG50H型水溝蓋。在立交東側最低點設雨水泵房一座，內設400QW1500-10-75型潛水泵三臺（2備1用），水泵流量Q=1500m3/h，揚程H=98kPa，n=990 r/min，配套電機功率為75kW，水泵采取自動與現場控制相結合。該雨水排水系統自建成后取得較好的實際運行效果。
