隨著國民經(jīng)濟(jì)和城市化建設(shè)的不斷發(fā)展，城市道路的功能得到不斷完善，復(fù)雜的城市道路網(wǎng)具有越來越多的城市立交橋。立交橋分為上跨式立交和下穿式立交(下立交)兩種。據(jù)統(tǒng)計(jì)，下立交約占我國已建成立交橋的75%以上，而立交橋排水逐漸成為一項(xiàng)專門的排水工程技術(shù) ，受到有關(guān)工程人員的注意。

1.下立交雨水系統(tǒng)的作用與特點(diǎn)

下立交雨水系統(tǒng)的作用是在汛期及時(shí)地排除下立交中匯集的雨水，維持道路交通的暢通。

由于下立交兩側(cè)引道縱坡一般都較大，具有降雨時(shí)聚水較快的特點(diǎn)，若排除不及時(shí)就會(huì)威脅行車行人安全，以致中斷道路交通，而眾多下立交一般又位于城市道路系統(tǒng)的咽喉部位，一旦交通中斷往往影響很大，所以對(duì)其排水要求高于一般的雨水系統(tǒng)。

2.雨水系統(tǒng)組成

雨水系統(tǒng)由雨水收集系統(tǒng)和雨水泵站組成。其作用是收集集水范圍內(nèi)的雨水至集水池。由于下立交引道坡度較大(通常在2%～3.5%之間)，造成雨水的地面徑流流速較大，接近甚至超過管道排放的流速，在引道上設(shè)置雨水井效果并不理想，所以一般采取在下立交最低處設(shè)置多篦集水井來收集雨水，就近進(jìn)入泵站集水池。多篦水井的個(gè)數(shù)是雨水設(shè)計(jì)流量與單個(gè)集水井 容納流量的比值，并考慮1.2～1.5的堵塞系數(shù)。

雨水泵站的作用是及時(shí)排除收集的雨水，相對(duì)于城市雨水泵站，下立交雨水泵站屬于小型泵站。近幾年的設(shè)計(jì)與運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，利用潛水泵的下立交排水泵站在實(shí)踐中取得的效果較好，這是由潛水泵及潛水泵站的優(yōu)點(diǎn)所決定的，其優(yōu)點(diǎn)為：①工程投資省，一般可節(jié)省40%～6 0%，工期可以縮短1/2～2/3；②安裝維護(hù)方便，可臨時(shí)安裝；③運(yùn)行安全可靠，輔助設(shè)備少，降低了故障率；④運(yùn)行條件大為改善，泵房與控制室分開，振動(dòng)、噪聲?。虎葑詣?dòng)化程度高，潛水泵機(jī)組啟動(dòng)程序簡單，操作程序簡化；⑥簡化泵房結(jié)構(gòu)。

3.設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問題

下立交雨水系統(tǒng)設(shè)計(jì)與城市雨水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原理相同，但有其特殊性。

3.1 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)模

雨水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，特別是泵站的設(shè)計(jì)規(guī)模與標(biāo)準(zhǔn)決定整個(gè)系統(tǒng)的投資和功能的發(fā)揮。根據(jù)《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》(GBJ 14—8)中的規(guī)定，重要干道、地區(qū)或短期積水即能引起嚴(yán)重 后果的地區(qū)，重現(xiàn)期一般選用2～5年，并根據(jù)暴雨強(qiáng)度公式和雨水流量公式推求雨水設(shè)計(jì)流量。與城市雨水系統(tǒng)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(yīng)適當(dāng)提高下立交排水的設(shè)計(jì)重現(xiàn)期，一般采用3年或3年以上。

3.2 雨水泵站集水池容積及流態(tài)

對(duì)潛水泵站而言，集水池即泵室，由于潛水泵間距較小，因此集水池大小決定著泵站大小和工程造價(jià)，合理地確定集水池的大小顯得尤為重要。集水池有效容積一般按《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》和設(shè)計(jì)手冊中規(guī)定的不應(yīng)小于最大一臺(tái)泵5 min的出水流量計(jì)算，這是基于人工操作所需啟動(dòng)時(shí)間而要求的，隨著水泵技術(shù)、自控技術(shù)的進(jìn)步，集水池的容積可以減?。?/span>1］。

集水池雨水流態(tài)會(huì)對(duì)泵的運(yùn)行產(chǎn)生影響，由于與雨水收集系統(tǒng)集水井直接相連，暴雨時(shí)流速較快的雨水徑流集水井直接進(jìn)入集水池會(huì)形成回流、湍流，從而惡化水泵進(jìn)水條件，導(dǎo)致水泵效率下降，應(yīng)采取導(dǎo)流等措施改進(jìn)雨水流態(tài)以助于泵站的正常運(yùn)行，可采取的措施有：設(shè)置導(dǎo)流板或?qū)Я鞫?、壓水板或擋水板等?/span>

3.3 水泵的控制與安裝

下立交雨水系統(tǒng)泵站宜采用潛水泵，其設(shè)計(jì)流量在自動(dòng)控制時(shí)應(yīng)按設(shè)計(jì)秒流量確定，人工控制時(shí)應(yīng)按最大小時(shí)流量確定，水泵數(shù)量應(yīng)不少于2臺(tái)，以保證有1臺(tái)備用泵。

水泵的控制手段與能否及時(shí)排除雨水密切相關(guān)。自動(dòng)控制不僅有助于及時(shí)排水，還直接影響集水池的大小，可減小集水池容積，因此下立交排水宜充分利用潛水泵易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制的優(yōu)點(diǎn)，采用報(bào)警水位雙泵啟動(dòng)方式控制，即高水位(小雨)時(shí)啟動(dòng)1臺(tái)水泵，超高水位(大雨) 時(shí)再啟動(dòng)1臺(tái)水泵并報(bào)警。值得注意的是，使用潛水泵時(shí)最低水位不應(yīng)低于電動(dòng)機(jī)露出液面部分的一半高度。

潛水泵的安裝，有懸吊式、斜拉式、自由移動(dòng)式、軌道式自動(dòng)耦合安裝等形式。目前，小型雨水泵站中潛水泵多采用軌道式自動(dòng)耦合安裝，安裝、檢修時(shí)不需進(jìn)入集水池，便于維護(hù)管理。

4.設(shè)計(jì)實(shí)例

上海浦東新區(qū)行政文化中心的政環(huán)路是一條環(huán)繞行政文化中心廣場的馬蹄形干道，該路與浦東世紀(jì)大道有東西兩處交叉，在東處設(shè)計(jì)了下穿式立交橋。該設(shè)計(jì)中，立交最低處在地下水 位以上0.5 m，故未考慮排除地下水。下立交雨水經(jīng)泵站提升后進(jìn)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(shè)施。雨水收集采取在非機(jī)動(dòng)車道最低處和暗埋段最低處設(shè)置橫截溝，收集后由在非機(jī)動(dòng)車道橫截溝的最低處設(shè)置的200 mm管道將雨水引到在立交暗埋段最低處設(shè)置的橫截溝，匯集后進(jìn)入泵站集水池。橫截溝上敷設(shè)GTG50H型水溝蓋。在立交的東側(cè)最低點(diǎn)設(shè)雨水泵房1座，內(nèi)設(shè)400QW1500—10—75型潛水泵3臺(tái)(2備1用)，水泵流量Q=1500m³/h，揚(yáng)程H=98 kPa，n =990 r/min，配套電機(jī)功率為75 kW，水泵采取自動(dòng)控制與現(xiàn)場控制相結(jié)合。

該雨水系統(tǒng)自建成后取得了較好的實(shí)際運(yùn)行效果。

       參考文獻(xiàn)：

       ［1］ 王少林.排水泵站集水池最小有效容積計(jì)算問題的探討［J］.給水排水，1998，24(6)：26-28.
 

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