现代有轨电车的排水设计.pdf

都市快轨交通 第 2 6卷 第 6期 2 0 1 3 年 1 2月 1 2绿化段排水设计 1 2 1 排水 系统的组成 绿化段在有轨电车的车道范围内进行， 以协调有 轨 电车与周 围的景观 。绿化段 内雨水地表 径流速度 相 对较慢 ， 径流系数为 0 1 0 2 ， 使 部分 雨水产 生下 渗。 有轨 电车绿化段排水设计需 同时考虑地 表雨水及下 渗 雨水 的排 除。排水设施 主要有 地下排水 沟管 、 收水 盒 、 横截沟等。 地下排水沟管可采用碎石肓沟或盲沟管， 兼作下 渗雨水 的收集及 地表 雨水 排 除的纵 向通 道 ， 排 水沟 管 的纵向布置数量受雨水量大小及轨道道床对横断面的 分隔控制， 当轨道道床将横断面分隔为几个相对封闭 的 区域时 ， 不 同区域 的下渗雨水 不能统一 收集 ， 每个 区 域需单独设置地 下排 水沟 管 ， 或 通过 排水设 施 将相 对 封 闭的区域连通后统一 收集 。 有轨 电车绿化段 同样采用 收水 盒排除 轨槽 内的雨 水。横截沟布置在路 口处 、 线路纵坡较大的地段及纵 坡 的最低点 ， 以及时排除地表雨 水 ， 防止 雨水汇 集。横 截沟垂直 于线路 布置 ， 其顶 面 与绿化 种植 土 的顶 面基 本平齐 ， 受钢轨的影响横截 沟可分段设置 ， 采 用轨 下埋 管连通 ( 见 图 3 ) 。 横 行车方向 截沟 引 全市政 雨 水系统 图3 地下排水沟管 、 横截沟及雨水井的连接 1 2 2 横截沟的设置位置 绿化段有轨 电车的区间被 与其平交路 口分 隔成相 对独立 的地段 ， 这些 地段在 进行 排水 设计 时被 看作 独 立的排水单元。根据平交路 口在线路纵坡所处 的位 置， 横截沟的设置位置分为3种情况。 情况 1 ： 处于区间低点， 平交路 口位于线路纵坡的高 点 ， 线路纵坡的最低点 ( A点) 位于两路 口之间 ， 如图 4所 示 ， 此时 A点一般容易形成雨水汇集 ， 地下纵 向沟管也将 收集后的雨水引至 A点， 这时在 A点需设置横截沟， 将横 截沟 、 地下排水 沟管 同时 与雨 水井连通 ， 通过 雨水井 与 市政 排水系统相接。 图4 区间低点 情况 2 ： 处于纵坡 路 口， 平 交路 口位 于线 路纵坡 的 半山腰或最高点， 如 图5所示。当平交路口位于线路 纵坡的半山腰时 ， 在 有 轨 电 车 硬 化 段 与 绿 化 段 分 界 的 B点 ， 平交 路 口铺 装 表 面 的 径 流雨 水 容 易 汇 向绿 化段 ； 在分 界点 c， 绿 化 段 的雨 水 向此 处 总 汇 集 ， 且 绿化 段 的地 表径 流 雨 水 容 易 流 向平 交 路 口 ， 此 时 可 在 B点 、 C点设 置 横截 沟 ， 在截 汇 集雨水 的同 时可截 断地 表径 流 。 一匦 B 点c 点 图 5纵坡路 口 受平交路口的阻隔， 需在 c点将有轨电车排水系 统与相邻市政排水系统连通 ， 当 c点与市政排水系统 连通相对 困难时 ， 可将 B点 、 C点通过平 交路 口的地下 埋管连通 ， 将 C点的汇水引至 B点所在的排水 单元 ， 在 B点的排 水单元 内完成 与市政 排水 系统 的连通 。 当平交路 口位 于 线路纵 坡 的最高 点 时 ， 为路 口两 侧均为 B点 的情 况 ， 此 时可在 路 口两 边分别 设 置横截 沟 ， 以阻断平交路 口汇 向绿化段 的地表径流雨水。 情况 3 ： 处 于路 口低 点 ， 平 交 路 口位 于 线 路 纵 坡 的最 低点 ， 如 图 6所示 ， 在有 轨 电车 硬化 段 与 绿化 段 分界 的 D点 、 E点 ， 绿 化 段 的雨水 向此 处 汇集 ， 且绿化 段的地表径流雨水容易流 向平交路 口， 可在 D点 、 E点设 置横截沟在截汇集雨水 的同时截断地表径流 。 、 、 D 、E 图 6 路 E l 低点 同样受平交路 口的阻 隔， 需在 D点 、 E点将 有轨 电 车排水系统与相邻市政排水系统连通。当与市政连通 相对 困难时 ， 为减 少连通 次 数 ， 可将 D点 、 E点通 过平 交路 口的地下埋管连 通 ， 根据实 际情况 在 D点或 E点 与市政排水系统连通 。 以上 3 种 情况 ， 基 本 涵盖 了平交 路 口与线 路 纵坡 的关系， 可根据 以上情况， 同时结合实际线路纵坡坡 度， 对横截沟的位置及数量进行优化。 现代有轨 电车的排水设计 2 排水计算实例 沈阳市浑南新区现代有轨电车 ， 绿化区段位于市 政道路路面的路中， 采用路缘石与相邻道路进行分隔， 具有专有路权 ， 形成一个相对封闭的汇水区域， 防止了 外来雨水汇 向有轨 电车 范围。排 水计算 主要 有雨水 量 的计算 、 地下沟管 的尺寸选取 。 2 1 排水设计重 现期 现代有轨电车一般临近市政道路， 或位于市政道 路范围内， 有轨电车的雨水收集后一般引至相邻的市 政排水系统 ， 形 成 通畅 的排 水体 系。排水 设计 时应 充 分了解相邻的市政排水系统情况及设计标准 ， 市政道 路的暴雨重现期一般为 1 3年， 重要干道、 重要地 区 为 3 5年。受市政道路暴雨重现期的设计影响， 有轨 电车的暴雨设计重现期在一般地段与相邻的市政道路 一 致或 略高 ， 局部 节点 适 当提高 标准 。当相 邻 的市政 排水系统设计标准不能满足有轨电车的需求时， 还需 对其进行改造 。 2 2雨水量计算 雨水量的计算应考虑所有可能向有轨电车产生汇 水的区域 ， 当有轨电车具有专有路权时 ， 这种情况下的 外来雨水一般不 会 汇 向有 轨 电车范 围， 此 时 汇水 面积 可只考虑有轨电车范围。 有轨电车的排水设施设计流量一般采用推理公式 进行计算 ， 对有条件的地区， 雨水设计流量也可采用数 学模型法计算 ， 有 Q = g ( 1 ) 式 中： q 为沟或 管 的泄水 量 ， L s ； q为设计 暴 雨强 度 ， l Ms h m ； 为渗流系数 ； F为汇水面积 ， h m 。 。 ： ! ! R 号 ， ( 2 ) = f 【 L J ( t +b ) 式中： t 为降雨历时， m i n ； P为设计重现期， 年 ； A 1 ， C， b ， n为参数， 根据统计方法进行计算确定。 利用 以上公 式进行 计算 ， 降雨历 时 t 取 1 0 ra i n ， 设 计重现期 P为 3年， 汇水面积按最大与市政相接的间 距为 3 0 0 m， 有轨电车用地 范 围一 般不大 于 1 0 m， 则 汇 水面积取3 0 0 0 m ， 参考沈阳市政工程研究所统计的参数 A 1 ， C ， b ， n ， 计算得设计暴雨强度 q = 2 8 1 1 L ( s h m 2 ) ， 径 流雨水收集后需通过雨水管进行排泄， 管的泄水量 q =1 6 9 L s ， 即 0 0 1 6 9 m。 s 。 2 3 地下排水管的管径选取 沟管主要用于轨行区绿化的地段， 兼作下渗雨水 的收集及雨水排除 的纵 向通道 。一般 受有轨 电车用地 狭小的影响 ， 盲沟很 难设 置成 反坡 或在 零坡 地段设 置 单独的纵坡， 盲沟的坡度一般与线路纵坡相一致。一 般在线路纵坡 的最低 点或 根据计 算在 局部 节点 ， 通过 设置雨水井完成盲沟与市政雨水的相接， 将有轨电车 范 围内的雨水引至市政雨水系统 。 地下排水沟管 的坡度一般不宜小于 5 o ， 条件 困难 时沟管的排水坡度不小于 2 5 o ， 其与市政雨水相接的 间距不宜大于 3 0 0 i n ， 沟或管 的泄水能力为 Q = v A ( 3 ) 式 中： Q 。 为沟 或管 的泄 水设计 能 力 ， m 。 s ； A为过 水断 面面积 ， m ； 为沟或管 内的平均流速 ， m s 。 2 1 = l 丁 ( 4 ) 式中： n为沟壁或管壁的粗糙系数 ； R为水力半径 ， m， R= A l p； p为过水断面的湿周 ， m； ， 为水力坡度， 可采用 沟或管底坡 。 采用 D 2 0 0 m m 的双壁波纹 ， 水力坡 度 ， 按 最 困难 情况下取值 2 5 0 ， 经计算， 得出管的泄水设计能力 Q = 0 0 2 1 m s Q 。 3 结语 1 )有轨电车排水系统决定 了后期运营的安全以 及设备设施的有效， 有轨电车设计时应注重排水的设 计 ， 建立完善通畅 的排水系统 ， 同时合 理利用沿 线市政 道路的排水系统， 以节省投资、 缩短工期。 2 )有轨电车排水沟管一般采取与线路纵坡相一 致 的排水坡度 ， 尽可能避免反坡 ， 局部 平坡地段 一般可 按 困难情况进行适 当找坡 。 3 )有轨电车具有专有路权时， 有轨电车的轨面高 程应高于相邻道路的路面高程， 可在与市政道路之间 的硬隔离设置开槽， 在瞬时暴雨的情况下， 将地表径流 雨水散排至相邻市政道路， 以减轻有轨电车排水系统 的负荷。 4 )上述工程实例计算 中按最不利情况进行 取 值， 对管的泄水能力设计偏于安全 ， 但考虑到地下排 水沟管收集下渗雨水的不确定性， 计算时设置一定的 安全余量是合理的， 结合调研沈阳市浑南新区现代有 轨 电车实际 的排水效 果 ， 说 明此种排 水 系统是安 全有 效 的。 参考文献 1 J T J 0 l 8 _9 7公路排 水设计规 范 S 北京： 人民交通出版 U R B A N R A P I D RAIL T RAN S IT 1 7 3 都市快轨交通 第 2 6 卷 第6期 2 0 1 3年 1 2月 社 ， 1 9 9 8 1 J j 土工基础 ， 2 0 0 5 ， 1 9 ( 3 ) ： 1 9 2 2 2 G B 5 0 0 1 4 -2 0 0 6室外排 水设计规 范： 2 0 1 1年修订版 6 黄静 道路排水系统设计探讨 J 道路工程， 2 0 1 3 ( 5 ) ： S 北京： 中国计划出版社， 2 0 1 1 5 6 5 8 3 0 7 J 3 0 6窗井、 设备吊装口、 排水沟、 集水坑 S 北京： 中 7 马冠超， 张明辉 市政道路给排水优化设计分析 J 黑 国计划 出版社 ， 2 0 0 7 龙 江科技信息 ， 2 0 1 2 ( 3 4 ) ： 2 4 6 4 北京市政工程设计研究总院 给水排水设计手册： 第五册 8 陈聪 市政道路排水要点分析 J 科技致富向导， 2 0 1 3 城镇排 水 M 2版 北京 ： 中国建筑工业 出版社 ， 2 0 0 4 ( 5 ) ： 5 6 5 8 ： 3 5 9 5 贺明侠 ， 王连俊 地下水及地质作 用对建 筑工程的影响 ( 编辑 ： 郝京红) Dr a i n a g e De s i g n o f M o de r n Tr a m wa y Q i n Ho n g y u F e n g J i n g b o X i e C h u a u n L i C h a o q u n ( 1 B e i j i n g U r b a n E n g i n e e r i n g D e s i g n&Re s e a r c h I n s t i t u t e C o ，L t d ，B e i j i n g 1 0 0 0 3 7 2 N o r t h C a r C o n s t r u c t i o n E n g i n e e r i n g C o ，L t d ，B e i j i n g 1 0 0 0 7 8 ； 3 No rt h C h i n a Un i v e r s i t y o f T e c h n o l o g y ， B e i j i n g 1 0 0 0 4 1 ) Ab s t r a c t ：Dr a i n a g e d e s i g n o f mo d e r n t r a m a f f e c t s t h e t r a m t r a ffic s a f e t y a n d t h e e f fi c i e n c y o f e q u i p me n t a n d f a c i l i t i e s d ir e c t l y I t i s d i f f e r e n t fr o m d r a in a g e d e s i g n o f c o mmo n t r a in I t is s o me wh a t s i mi l a r t o a n d a l s o s o me wh a t d if f e r e n t f r o m mu n ic ip a l r o a d dra in a g e s y s t e ms B r e f e r r i n g t o t h e e n g in e e r i n g e x p e r i e n c e ， t h e dra ina g e d e s i gn o f mo d e m tr a ms we r e ana ly z e d and d i s c u s s e d f r o m a s p e c t s o f t h e c o mp o s i t io n o f t h e dra ina g e s y s t e m， d e s i gn s t o r m fr e q u e n c y ， r a i n f a l l c a l c u l a t io n ， d r a i n a g e d i t c h and p ip e Ke y wo r d s ：mo d e m tra m； dra in a g e d e s i gn ； dra i n a g e u n it ； h o r i z o n t a l g r o o v e ( 上接 第 1 6 6页) 7 牡 ； 五 2 北京城 建设计研 究总院有 限责任公 司 沈 阳市浑南新 区 现代有 轨 电 车一 期 工程 可行 性研 究报 告 R 沈 针对现代有 轨 电车共 线运 营方 案 、 车 站功 能简 单 阳 2 0 l 1 等特点 ， 为确保其在有轨 电车线 网 内在共 同时段 、 共 同 E 3 3王波 ，明瑞利 ， 贺 方会 武汉 市轨道 交通线 网控制 中心规 线路上 的顺利运 营 ， 设置控制 中心调度管 理是必要 的。 划研究 J 都 市快轨 交通 ， 2 0 1 2 ， 2 5 ( 4 ) ： 1 4 1 7 若有轨 电车线 网简单 ( 如 只有一条线路 ) 或未采用 共线 4 G B 5 0 4 9 0 -2 0 0 9 城市轨道交通技术规范 s 北京 ： 中国 运 营方案 ， 则有轨 电车控制 中心可简化设 计 ， 与车 辆基 计划出版社 2 0 0 9 地 的运营调 度室合设 。在控 制 中心可考虑 设置综 合监 5 北京城建设计研究总院有限责任公司 沈阳市浑南新区 控 系统或中央控制 系统 ， 为调 度人 员提 供更 加丰 富 的 现代有轨电车一期工程 1 、 2 、 3 、 5号线初步设计 G 沈 信息 ， 提高运营效率。若有轨电车线网内共线运营的 阳， 2 0 1 2 线路 需要调 整 ， 控制 中心 设备 系统设 计 和工 艺布 置应 6 北车建设工程有限责任公司 沈阳市浑南新区现代有 考 虑其灵活性。 轨 电车一期 X - 程 1 、 2 、 3 、 5号 线招 标 文件 G - 沈 阳 2 0 0 3 参考文献 7 G B 5 0 1 7 4 - 2 0 0 8 0 a q - 息系统机房设计规范 s 北京： 1 王波， 明瑞利， 贺方会 现代有轨电车系统分析与规划要 中国计划出版社， 2 0 0 9 点 J 都市快轨交通， 2 0 1 2 ， 2 5 ( 3 ) ： 2 5 2 8 ( 编辑： 王艳菊) Re s e a r c h o n Co nt r o l Ce n t e r Sc h e m e o f M o d e r n Tr a m He Yu f e n g Li J i n l o n g F e n g J i n b o ( B e i j i n g U r b a n E n g i n e e r i n g D e s i g n R e s e a r c h I n s t i t u t e C o ， L t d ， B e ij i n g 1 0 0 0 3 7 ) Ab s t r a c t ：B a s e d o n t h e e x p e r i e n c e o f e n g i n e e r ing d e s i g n a n d mo d e m f e a t u r e s a n d o p e r a t i o n o f t h e tram ，c o n tro l c e n t e r o f t h e mo d e m t r am wa s a n a lyz e d a n d d is c u s s e d f r o m t h e a s p e c t s o f t h e s i t e s e l e c t io n o f c o n tr o l c e n t e r ，s y s t e m f u n c t i o n s ，s y s t e m e q u ip me n t s c o mp o s it i o n and f u n c t io n ， d e s i gn s c h e me ， p r o c e s s la y o u t Ke y w o r d s ： mo d e m t r a m； c o n t r o l c e n t e r ； s it e s e l e c t i o n ； f unc t io n o n e n t io n ；s y s t e m e q u ipme n t ； p r o c e s s la y o u t 1 7 4 U R B A N R A P ID R A I L T R A N S I T