前言:想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗?我们特意为您整理了5篇防水设计论文范文,相信会为您的写作带来帮助,发现更多的写作思路和灵感。
近几年来,随着新材料的推广应用和技术进步,促使我们以全新的角度对原有建筑工程地下混凝土防水体系的设计理念,以及技术特性和优、缺点进行了总体分析和研究,指出了传统防水体系设计方面存在的一些误区和缺陷,并打破传统的“一刚一柔”的保守防水理念,提出了以“刚性为主,柔性为辅”的防水结构体系设计的新理念[1]。新设计理念根据目前防水新材料、新技术方面的应用效果和实践经验,提出了注重结构刚性自防水的防水结构体系设计新观点、新方案,并指出地下混凝土自身防水是解决问题的关键,并根据防水等级和设计要求,辅以与混凝土基层具有粘结牢固、且不会引起防水层层间窜水的、刚性或刚柔型的防水涂层相结合的防水结构体系设计方案,放弃使用各类改性沥青基和橡胶类防水卷材做外防水层的传统设计方案。
2防水机理和解决方案
2.1混凝土刚性防水体系的防水机理
主要是通过封闭混凝土中水泥砂浆内部的毛细孔和孔洞缺陷等连通的孔隙结构,来达到防水的目的。根据所用材料不同,封闭微孔的方式也不同。其一,利用混凝土外加剂(如防水剂及水泥基渗透结晶性防水材料中的活性化学物质)在水的作用下,与未水化水泥颗粒所形成的不溶于水的凝胶体,来填充混凝土内部的孔隙结构或微裂缝。其二,利用外加剂(如膨胀剂)或膨胀水泥中的无机膨胀结晶组分,填充水泥石水化硬化初期的孔隙结构,提高了混凝土内部的密实度,堵塞透水通道。其三,利用水性高分子聚合物渗透和填充到水泥石的孔隙结构中(如聚合物混凝土和聚合物水泥防水砂浆、聚合物乳液防水涂料和聚合物水泥防水涂料),直接封闭透水通道。
2.2刚性防水材料的特点和种类
刚性防水材料主要是指将防水材料掺入混凝土和水泥砂浆中,或将其配成浆料涂刷(抹)或渗透于混凝土或水泥砂浆表面,与其共同组成刚性自防水结构体系的材料。它们主要包括:(1)混凝土、砂浆的外加剂(如:各种混凝土、砂浆防水剂、膨胀剂、引气剂和减水剂等)。注:完全刚性。(2)水性高分子聚合物树脂(如:改性乙烯—醋酸乙烯乳液EVA、丙烯酸酯乳液、水性聚氨酯和环氧树脂、可分散乳胶粉、有机硅橡胶等)。注:刚柔可调。(3)水泥基防水材料(如防水宝、确保时和水不漏等)。注:完全刚性。(4)水泥基渗透结晶型防水材料,简称CCCW。注:完全刚性,并有自修复混凝土微裂缝的功能。
2.3混凝土刚性防水体系的优缺点
(1)优点:在混凝土或水泥砂浆内部形成了自身整体的防水能力,从微观结构上看,处处都形成可靠的防水屏障。(2)缺点:不能适应应力变形所引起的混凝土或水泥砂浆裂缝的发生。但该体系发生裂缝引起渗漏时,要进行修复是非常简单的,且费用也较低。对该体系通常采取综合堵漏的处理方法,作为出现渗漏的补充防范手段。
2.4解决方案及说明
当前最简单和最省钱的解决方案,就是在设计时不使用(或淘汰)沥青基或橡胶类防水卷材做地下混凝土的外防水层,而只使用普通硅酸盐水泥和混凝土复合防水剂,来配制高质量的自防水混凝土作为防水设防,必要时辅以聚合物水泥(乳液)防水涂料或水泥基渗透结晶型防水材料做补充,以提高系统的防水等级。说明一:为什么要淘汰防水卷材众所周知,传统的地下混凝土工程的防水设计,一般要将防水卷材做在混凝土底板的垫层上面,形成一层膜防水层,再将混凝土结构底板浇筑在防水层之上,这种设计方案已经延续了几十年,很少有人提出异议。但实践证明,在工程的实际使用中,这层防水卷材是不可能承受结构混凝土底板与混凝土垫层之间的压应力的,此时防水卷材被建筑物上部重量传递下来的力完全挤压破坏了,早已失去整体防水层的作用了。因此,地下混凝土工程的防水设计只能采用刚性防水为主的防水结构体系的设计方案,所以做好混凝土自身的防水才是关键所在。说明二:为什么要用混凝土防水剂。因为防水剂在混凝土中与未水化的水泥颗粒反应产生的是微膨胀不溶于水的凝胶体,其防水效果是持久可靠的。而有些工程上使用的膨胀剂所产生的是相对不稳定的矿物结晶体,仅有短期效果,而且应用条件也是有限的,用其做混凝土防水是错误的,效果较差风险很大,尤其是在混凝土的耐久性方面是十分不利的[2]。因此,在设计自防水混凝土时应优先考虑使用混凝土防水剂而非膨胀剂。说明三:防水设计规范的限制规范规定对地下工程的防水设计,除了必须有自防水混凝土这道防水措施之外,还要有附加外防水层的设计要求,而且强调要做到刚柔相济,这就是传统设计的“一刚一柔”的防水设计理念。在现实中,由于往往不太重视对自防水混凝土的设计和施工要求,而所做的柔性防水层又出了上述差错,这就是我们现在地下工程渗漏问题严重的根源所在。综上所述,地下混凝土防水工程要做好自防水混凝土是关键,而自防水混凝土的关键是选用何种混凝土外加剂。
3推荐选用的首选设计方案
目前,解决自防水混凝土的设计方案有如下几种:(1)采用复合防水剂配制自防水混凝土的方案。通常是将混凝土防水剂与一些高效减水剂或泵送剂复合使用,替代膨胀剂和其他减水剂的方案。目前工程应用效果比较好的是混凝土防水复合液(如北京大胡子商标的产品),在全国和山东省已有众多工程应用,效果良好。(2)是用水泥基渗透结晶型防水材料。如中核公司的2000或加拿大进口的XYPEX(赛柏斯)等,掺入混凝土或在其表面涂刷使用,使其活性成分激发混凝土中的水泥颗粒,形成新的凝胶物质封闭混凝土内部的微孔结构,达到防水目的。但此方案有时因材料价格较贵,防水费用相对较高。(3)选用与混凝土粘结力好、不会引起结合(粘接)层间窜水的刚柔性或刚性(如聚合物水泥(乳液)防水涂料和聚合物水泥防水砂浆等)防水材料,涂(抹)敷在混凝土表面,起到防水层的作用。这些材料可以与基层混凝土结合牢固,甚至可以渗透到混凝土的表层内部,但对混凝土基层的整体性能要求较高,一般可以作为附加的辅助防水措施使用。上述做法的共同优势都是防水材料与混凝土基层结合形成一个整体的防水机制,即使防水系统个别部位(如结构因温度或受力变形引起的开裂等)破坏致使渗漏发生,也不会引起像柔性卷材防水系统那样发生大面积渗漏,而且堵漏和维修操作简便,费用也较低。因此,我们建议应从设计着手,直接采用第一种方案,即用复合防水剂及其设计方案,在混凝土施工时就配制优质的自防水混凝土,做好混凝土自身的刚性防水体系。如设计有需求时,再辅以第二或第三种方案中涂层的一种,以提高地下混凝土的防水等级和可靠性。这样做的优势是只稍微增加或基本不增加现浇自防水混凝土的成本,并节省了原设计防水卷材的费用,或者将其换成了更可靠的防水涂层材料,而且施工技术和条件比防水卷材要求低、速度快、质量好、综合造价低、后期维护费用少,建设方比较容易接受。
4要注意或应避免发生的问题
(1)地下混凝土工程发生渗漏的现象多种多样,情况也比较复杂。在制定处理方案时,应仔细分析,判明原因,再对症处理。尤其是对底板和侧墙的裂缝处理应十分谨慎,不要轻易使用水性聚氨酯等有机聚合物的压力灌浆材料堵漏。应查看裂缝的位置与受力关系,尽可能选用水泥基渗透结晶型防水材料进行堵漏和防水处理,使修复后的混凝土能通过自愈形成同类材料的结构整体,不要留下结构方面的隐患。(2)对于地下混凝土防水设计方案中,在自防水混凝土表面设计选用聚合物水泥(乳液)防水涂料做防水附加层时,此时该附加层一般可以设计做在混凝土的背水面上[3],这样施工简便,不影响工期,费用也较低。若地下水对混凝土有腐蚀性时,再做在迎水面上,以保护混凝土不受侵蚀。
5结束语
关键词:超高层建筑消防给水设计供水方式杭州国际机场大厦位于庆春广场东侧,庆春东路与新塘路交叉口。工程用地面积约一万平方米,总建筑面积约7.2万平方米,地下2层,主楼为36层,建筑主要屋面高度为143.70米,其中五层和二十一层为避难层。裙房为四层,建筑高度为21.6米,一至四层为票务中心、餐饮和娱乐等综合用房。主楼五至十九层为办公,二十二层至三十五层为商务办公,三十六层为西餐厅。
1、消防用水量
本工程为高度大于100m的一类综合楼,按一类超高层建筑进行消防设计。
2、室外消防
本工程所在区域有完善的城市基础设施,有可靠的城市消防保证体系,供水可靠,水质良好。水源为城市自来水管网。从西侧市政道路和东侧新塘路市政供水干管各引一条DN200毫米的自来水管,在本大楼沿周边道路设DN200毫米的生活、消防合用的给水环管,在环管上设置地上式室外消火栓5只。
3、消火栓系统
3.1消火栓给水系统。消火栓系统分高、中、低三区,低区为地下二层~四层;中区为五层~二十层;高区为二十一层~到三十六层,每个分区均成环状管网供水。在地下二层设有消防水池和生活、消防合用泵房。消防水池分两格,通过消防水泵吸水总管连通,储存有540m3消防用水量。在地下二层消防泵房内设置高、中区各两台,均为一用一备。低区消火栓系统由中区给水泵出水环管用消防专用减压阀减压至0.45MPa供给;中区由中区消火栓给水泵直接供给。
为保证高区消防给水安全,降低消防管道承压,在二十一层避难层设中间转输消防水箱66m3(兼作中、低区消火栓系统稳压水箱)。为保证中区最不利点消火栓静水压力不低于0.15MPa,在二十一层避难层设有中、低区增压稳压设备。高区消火栓系统由地下二层高区消火栓给水泵供水至中间转输水箱,再由中间转输泵串联供水,在屋顶设18m3消防水箱一座,并设有高区增压稳压设备。
3.2消火栓布置
大楼各层均设有室内消火栓(带灭火器箱组合式消防柜),其布置保证同层任何部位均有两股充实水柱同时到达,每股充实水柱不小于13米。每根消防立管流量按不小于15L/S计。各消火栓箱内设有启泵按钮及自救式消防卷盘,每只消火栓箱内配备DN65单口消火栓,25m衬胶水龙带,Φ19水枪,小口径消防水喉及软管。为保证消火栓栓口压力不大于0.50MPa,在5F~11,21~29F采用减压稳压式消火栓。在室外分高区和中低区共设置6套水泵接合器。
4、自动喷水灭火系统
4.1自喷系统喷水强度
本工程自动喷水灭火系统为湿式系统。地下两层停车库按中危险级II级设计,喷水强度为8L/min.m2,作用面积160m2;地上部分均按中危险级I级设计,喷水强度为6L/min.m2,作用面积160m2,火灾延续时间为1小时。
4.2自喷给水系统
自喷系统分高低两区,低区为地下二层~十三层;高区为十四层~三十六层。自喷系统和消火栓系统共用消防水池,中间转输水箱及屋顶消防水箱。在地下二层泵房内分别设高区和低区自喷泵各两台,均为一用一备。在地下二层水泵房内设湿式报警阀五套,由低区自喷给水泵出水环管分组减压供水。在二十一层避难层设有中间消防转输水箱和自喷转输泵,并设有湿式报警阀3套,由高区自喷转输泵出水环管分组减压供水。在屋顶设有高区自喷增压、稳压设备一套,满足三十六层最不利点喷头工作压力不小于0.05Mpa.分高低区在室外共设置4套自喷系统水泵接合器。高区自喷系统中,在二十一层避难层水泵房内设自喷水泵接合器接力泵两台,两用。
4.3喷头布置
本大楼办公、走道、会议室、避难层等公共场所及地下车库、自行车库,除建筑面积小于5M2的卫生间及不宜用水扑救的部位外,均设有自动喷水灭火系统。每层每个防火分区的供水干管上均设有信号阀和水流指示器,并在管道末端设有放水阀。喷头采用玻璃球闭式喷头,喷头动作温度,厨房为93℃,其余为68℃。
有关问题的探讨
供水方式选择,超高层建筑消防主要是以自救为主,系统运行需安全,可靠稳定。供水方式的选择是超高层消防水系统的关键,有串联和并联两种。
串联供水方式,在地下室设消防水池和消防高、低区给水泵,并在中间避难层设中间转输水箱和转输泵。串联供水方式是通过在地下消防水池,消防泵和中间转输水箱,转输泵联合向高区供水,保证了高区消防的安全,可靠。在地下消防泵有故障时,还可由消防车通过水泵接合器向中间转输水箱供水,再由转输泵向高区供水。串联方式占用避难层面积,水泵台数较多,控制复杂。并联供水方式,在地下室设消防水池和消防高、低给水泵,直接分区供水,系统控制简单,不占用避难层建筑面积,但高区消防水泵及出水管长期承受高压,管道配件及阀门容易损坏,系统运行不稳定,安全,可靠性较差。本工程采用串联供水方式。防超压措施《高规》规定:“临时高压给水系统的每个消火栓箱应设置直接启动消防水泵的按钮,并应设有保护按钮的设施”,以便迅速远距离启动消防泵(设计中采用破玻按钮)。
火灾发生时,在击碎破玻按钮后尚未动用水枪灭火这段时间,消防管网压力剧增,将产生严重超压现象,有可能引起管网爆裂,整个消火栓系统就会瘫痪,后果不堪设想。本设计采用了破玻按钮+压力监控启动水泵,在消防系统设置压力监控装置,并与消防稳压设施结合在一起,当系统压力下降到某一设定值时,压力开关动作,该信号与破玻按钮都动作时,消防泵启动。本设计中采用了新型专用消防水泵(恒压切线泵),该水泵Q-H曲线几乎为水平线,可以很好的解决小流量时超压问题。在水泵出水管上的止回阀后设置泄压阀,实践证明泄压阀反应灵敏,准确、可靠,可以有效防止因超压而造成的损害。泄压阀的口径直接影响水泵的工况点及其实际扬程和流量,因此,一般情况泄压阀的口径比水泵出口水管小一级。
在地下二层消防水泵出水管上设有水锤消除器。避难层消防,超高层建筑须设避难层,设备专业也利用该层作设备间。本工程二十一层为避难层,设有空调机房,生活、消防泵房和转输水箱。本层为发生火灾时人员避难场所,并设有较多的设备。无论该层有无可燃物,不容置疑,均应设置消火栓和消防卷盘及自动喷头。考虑避难层四周向室外敞开,冬季温度较低,管道容易冻结,故本层喷头采用易熔合金喷头,并所有的管道采用保温措施。中间转输水箱,当采用水泵直接串联供水时,中间转输水箱同时起着上区输水泵的吸水池和本区消防给水屋顶水箱的作用。按规范要求,其储水的有效容积按15~30min消防设计水量确定。因转输水箱都利用避难层设置,一般还设有生活转输水箱,考虑结构承受能力,对建筑物的影响,按最低要求60m3储水量设置。避难层水泵隔震措施,转输水泵设于避难层中,应做好隔震措施,减少对下层办公场所的影响。避难层水泵采用双层隔震措施,水泵采用弹簧隔震器槽钢基础,再在其下设橡胶隔震垫钢筋混凝土基座,以减小震动噪音。
最初选址在左岸主坝内沈北水务原计量房北侧戗台处,地面高程为47.2m,理由为:无需三通一平,施工便利,便于日后管理;计量井为钢筋混凝土池体结构,底板底标高-4.6m,碎石垫层底标高-5.2m。底板面积为4m×4m=16m2,底板及墙壁采用P8抗渗混凝土,井室内抹防水砂浆,外侧粘贴SBS卷材防水。由于该处为粉细砂基础,且受两侧绿化带限制,为了减少塌方影响,需设钢板桩围堰,根据开挖深度选用了长9m、宽0.5m的钢板桩,管周部位采用4寸钢管和编织袋支护,排水采取基坑周围井点降水和强排相结合办法,土方开挖采用人机配合方法,当挖到管顶时,发现靠库区水面一侧的管壁四周管涌流沙量较大,沈北水务原计量房地面出现宽为3cm左右的裂缝,而且钢板桩也有变形迹象,为了确保施工安全和库区正常防汛,经分析研究决定在堤南布设计量井。
2坝南方案(坝下游,两堤之间80m)
根据超声波流量计安装技术要求,计量井应选择在上游大于10倍直管径、下游大于5倍直管径以内无任何阀门、弯头、变径等均匀的直管段,安装点应充分远离阀门、泵、高压电和变频器等干扰源,经过现场实际开挖踏勘,发现该段有35m的PCCP预应力钢筒混凝土管和15m钢管,为此选定在距左岸大堤下游防汛路10m处的钢管上设立计量井。由于该处地表水位较高(水面高程46.15m,水深0.5m左右),主要是两堤渗水造成的,为此管线两侧需回填施工平台和进场路,然后施设钢板桩围堰。当井室开挖设计底高程时,发现临近钢管线下游的PCCP管承插口处冒水(为了不影响正常供水,本次施工管线是带水作业的),经与沈北水务共同研究,决定在漏点处打桩,重点抢修漏点。土方开挖采用重工长臂反铲(臂长约为20m)。通过钢管开孔进人检查发现,相邻两处的PCCP管承插口处的承口钢板整园断裂漏水,断裂最大宽度为3cm左右,由于现场排水困难(管底与地面高差约为4.5m左右),承插口处焊接无法完成,为了争取早日供水,经研究:两堤之间PCCP管全部更换成钢管,计量井为临时施工排水基坑,管线两侧每8m设一井点排水方案,工期3d,管线抢修后再实施计量井。
3土建施工
3.1钢板桩围堰
根据实地踏勘,井室为粉细砂基础,且地下水位高,流量大,为了控制塌方和渗水,基坑开挖采用钢板桩围堰。从管壁侧开始安装第一节,并留5cm左右的安全距离,按顺序依次安装到管壁的另一侧。安装时应检查钢板桩的垂直度,钢板桩距开挖底面不小于2m。槽内土方开挖2m左右时,进行钢板桩第一道主梁加固,距钢板桩上口边缘0.5m,材料为20a工字钢。第二道为管上部位,两道主梁间距约为2m,管下部位渗漏处理采用4寸钢管加固并用编织袋堆砌。
3.2排水及基坑渗水量计算
根据现场的实际情况,采用钢板桩围堰外侧井点排水为主、基坑直排为辅的办法,由于没有原设计图纸,根据现场开挖及打井试验情况勘测,管底高程为-4.5m,地下水位埋深在-16m左右,通过现场打井试验,采用4寸潜水泵即可控制井内水面下降到-4m左右,井距约为7m。
3.3计量井地板及穿管墙壁混凝土止水措施
在绑扎后底板钢筋上,按底板标高安装底板钢制止水环(20cm宽),其中底板埋深10cm,预留10cm埋入墙壁混凝土中。安装钢管与墙壁处的止水环,为了减轻通水钢管震动对墙壁混凝土产生裂缝,该工程采用两节组合式“∩”形环,节与节之间采用螺栓,环与钢管之间采用两道方形橡胶。
3.4计量井防渗处理
3.4.1防渗材料选定原设计为SBS卷材,根据现场实际情况采用聚乙烯丙纶一次成型抗渗防水卷材、多功能胶粉、水泥等混合材料,聚乙烯丙纶一次成型抗渗防水卷材具有以下特点:抗拉强度大、抗渗能力强、耐腐蚀、寿命长、柔性好、易粘贴、重量轻、无毒、使用温度范围宽、施工简单、常温作业。规格为:宽1m,厚1.5mm。3.4.2配合比丙纶卷材专用胶0.5kg,水泥50~75kg,水50kg;调制方法为:把冷水倒入50kg铁桶内,快速搅拌,倒入胶粉,搅拌5~10min后即可成胶水,然后再倒入水泥搅拌均匀。3.4.3施工工艺利用现场的拆除后模板做一个简易平台,宽度应超过1.2m,平铺聚乙烯丙纶卷材,长度可根据施工方便为宜。然后用小桶盛装胶液,在平铺的卷材中心上连续倒液,用板刷涂抹均匀。卷材黏贴时应从混凝土井室侧棱开始,每侧一半,搭接长度为10cm,从上至下,用板刷均匀用力密实卷材与混凝土接触,背面全部潮湿为宜,胶固时间一般为24h。
3.5土方开挖注意事项
当挖到管上1m左右时,应探测实际深度,采用人机配合,另外开挖深度达到底板高程时,应快速超挖0.5m左右,并及时回填碎石,以减少流砂进入,并在四角用编织袋砌筑集水坑。
4流量计
4.1流量计选型
由于流量计安装工况为带水作业,根据考察调研,采用某公司生产的RISONIC2000(RISONICmodular)外插入式超声波流量计,其特性参数详见表3。RISONIC2000超声波流量计采用时差法原理来测量多条相互平行声道上的平均流速,然后换算出瞬时流量和累计水量。沿声路方向的平均流速是由声路长、声路角及正逆向传播时间决定的(根据超声波信号沿水流方向的正向传播时间t12和逆向传播时间t21可计算出传播时间差,然后由设备根据该时间差可计算出平均流速Va);参与换算的横截面积是根据当前管道形状参数计算出来的。累积水量是通过流量的累加计算出来的,即这个累积水量是将每秒钟的瞬时流量累加计算出来的。
4.2插入式超声波流量计安装
矿井原井田3煤层赋存深度为-250m~-650m,2012年后新增部分井田资源,新增井田范围3煤层赋存深度为-750m~-1050m。矿井采用两个水平开拓,一水平标高为-400m,二水平标高为-980m,-400m水平和-980m水平之间设置一中部车场,标高为-690m,一水平与中部车场通过4条暗斜井联系,中部车场与二水平通过3条暗斜井联系,为满足掘进期间临时排水的需要,在-690中部车场内设置一临时排水系统,根据掘进地质说明书,区域总正常涌水量为150m3/h,为保证施工安全,参照《煤矿安全规程》的相关规定,临时排水系统容量在600m3以上可满足需要。
2方案研究
根据施工需要,临时排水系统实际方案需同时满足以下要求:600m3以上的容量;方便清捞;尽量减少工程量;方便排水设备布置;提高容灾抗灾害能力。在巷道底板挖设大容量水窝的传统布置方式无法满足600m3以上的容量要求,同时难以清捞淤泥,给使用上带来极大的不便,加上对现场条件要求苛刻,对周围巷道影响较大,权衡之后,此方案不可使用。而正规水仓泵房的布置形式工程量大,施工复杂,工期较长,由于本排水系统作为临时排水使用,出于技术经济效益情况的考量,需采取创新型设计方案,既能满足需要,又能保证经济合理。
3设计方案
为满足要求,经过方案论证,确定了以下布置方案。临时水仓开门口布置在回风联络巷内,平巷施工出安设水泵空间后,-20°下山施工至水仓巷道顶板标高低于联络巷内水沟底板标高位置后,变平巷施工1#及2#两临时水仓,两仓之间砌筑一道隔水墙,高度2m,水沟分别联系到两水仓门口,并设置水路转换设施,使水流可随时切换流入任意一仓,在联络巷内设置两道风门,风门上设置调风口,通过两个调风口调节控制风量,使仓内风流稳定,符合规范。
4设计说明
4.1满足600m3以上的容量,且容量可灵活调整
由于布置方式非常灵活,各设计参数可根据需要进行调整,此处设计1#仓及2#仓设计采用10m2断面,单仓容水有效长度30m,容量共600m3,可完全满足临时排水需要。
4.2使用合理,清捞方便
在水仓内沿巷中铺设轨道,水仓入口对侧设置小绞车,正常使用时水流优先进入1#仓,当仓内水位上升,水面高过2m高的隔水墙时,水流越过隔水墙进入2#仓,同时淤泥在1#仓淤积,需要清捞时,将水流调整为流入2#仓,同时派专人进行看泵排水,保持2#仓的水位不能高于2m的隔水墙,将1#仓内水抽出后,通过小绞车配合矿车进入仓内进行人工清捞,清捞完毕后将水流恢复,依此两仓循环使用,循环清捞,保证了水仓的高效使用和高效清捞。
4.3工程量较小,节省成本,缩减工期
按此方案布置的临时水仓,相比正规的水仓泵房布置方式大大地减少了工程量,在当前社会煤炭形势较差的情况下,符合节本增效的技术要求,一个巷道工程量低于100m,同时布置了水仓和泵房、系统运行可靠、容量满足需要的临时排水系统,是值得大力提倡的。
4.4方便排水设备布置
此布置方案相比普遍采用的大水窝临时布置方式,具有单独的水泵安设和运行空间,可以安设运行、检修、维护方便可靠的离心泵,管路布置和空间利用上更加合理。
4.5有利于提高容灾抗灾害能力
1现状及存在问题分析
深圳市经过近20年的规划建设,已形成了收集、输送、排放各环节比较完善的以雨、污水分流体制为基础的排水系统。目前特区内雨水排除主要借助于市政道路雨水管渠系统收集并通过河道排放入海;特区外宝安、龙岗两区除老村镇仍利用道路边沟无组织自然排放外,新建道路及小区均建有较完善的雨水系统。但暴雨来临时,仍有部分地区受淹,经过分析研究,认为主要问题在于:
(1)由于特区建设之初,城市竖向设计没有充分考虑滨海城市的排水要求,例如:罗湖小区的地面标高为全市最低,部分地面标高低于现状深圳河在布吉河口5年、10年、20年一遇的洪水位(分别为4.36m,5.19m,5.48m),即使是深圳河在改造后,其50年一遇的洪水位,在布吉河口处也高于局部地区。而且当河水受到潮位顶托时,甚至还会发生倒灌。
(2)排水设施不完善,山边截洪设施不配套,排水管理不严格,各种垃圾和施工造成的泥沙流失严重堵塞河道、排洪沟和雨水管渠,使排洪能力降低;同时部分住户擅自将阳台改为厨房,酒楼、食肆任意将污水接入雨水系统,不但增加了雨水管渠的负荷量,同时也导致了几个靠雨水养湖的湖区污染严重。
(3)河道未完全按标准治理,水库泄洪与下游排水缺乏统一协调。水库在洪潮时泄洪致使河水倒灌,排涝泵站无法正常工作。例如深圳水库的下游现状过流能力为192m3/s,而水库的泄洪原则是20年一遇以下洪水下泄量不超过200m3/s,当水位超过28.3m时,来多少泄多少,最大下泄量达660m3/s,远远超过河道的泄洪能力。
(4)城市建设填除了原具有调蓄作用的自然村沟,破坏了原有的雨水排放系统;一些老区改造后,下游管渠没有及时配套修建;雨水管渠个别地方有咽喉状,断面偏小,致使雨水排水不畅。同时城市发展使植被减少,不透水地面增加,造成径流量的增加。
2规划设计概要
针对上述存在问题,我们在进行城市总体规划修编的过程中,进行了调整、完善。
2.1原则
特区内,在整治河道的基础上完善城市排水设施,提高城市排涝能力,逐步消除市区的雨涝灾害;宝安、龙岗两区,随着农村城市化的发展,建立有组织的、科学的雨水排放系统,解决水淹问题。选择合理的排水、排洪、防潮方案。用最经济的手段充分利用地形,结合城市防洪标准,严格遵守高水高排,低水低排,分散就近排放接入排洪系统或河道的原则。
2.2标准及要求
暴雨强度公式的重现期P、径流系数ψ、降雨历时t的取值上,根据具体情况具体分析,建议t取8~10min,一般地区设计重视期P=1a,低洼广场、城市立交、穿通道等排渍困难地带及重要地区选用P=3~5a,径流系数ψ=0.6~0.85。提高规划标准,特区内如罗湖、福田和南山区防洪标准为200年一遇,宝安、龙岗两区为50~100年一遇。洪潮外包线按以下两种情况组合:①设计频率洪峰径流与多年平均位遭遇;②设计频率最位与多年平均最大洪峰径流遭遇。
2.3具体措施
(1)尽量利用已建排水设施,局部地势过低处采用抽排的尽量减少抽排范围。对原有地面偏低的旧村落设临时泵站,在旧村改造的同时,逐步提高现状地面标高,形成自然的雨水排放系统。
(2)尽快完善管道建设,坚持排水工程设施建设与市政和交通道路建设同步进行。加强排水管理,健全管理机构,做好水土保持工作,及时进行管渠、河道清淤,保证雨水排放系统的畅通。
(3)全面实施防洪防潮规划,加快整治河道,建设高标准防洪工程。对于挤占河流行洪断面的阻水构筑物,要结合河道整治规划实行清障、改建或重建。充分发挥汇水面积内湖洼、河、渠道、水库的调蓄能力。例如据初步计算,位于笔架山水上游的银湖水库,控制集水面积2.0km2,总库容62.0万m3,多年来该水库很少泄洪。当遇10年一遇雨洪时,银湖水库按不泄洪运用,可将下游天然洪蜂流量101m3/s减为80.8m3/s;金湖库容为12.22万m3,金湖至银湖区间集水面积为2.3km2,按平切法计算,可把该区间10年一遇洪峰流量50.0m3/s削减至29.0m3/s。两水库联合运用后,可将笔架山水10年一遇的洪峰流量减为59.8m3/s。可见,调洪运用后对于削减洪峰流量、降低水位、减轻下游河道的泄洪压力能起到一定作用。
3结论