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摘要：道路专业和雨水专业在市政工程设计中相互影响，相互制约，通过精心设计可以使两专业有机结合起来。
关键词：市政工程雨水专业 道路专业
中图分类号： TU99 文献标识码： A
A Few Words on Integration of Road Discipline with Storm Water Discipline in Municiple Engineering Design
--Design Experience from Bani Walid Infrastructure Project
Liu pengliang
Summary：Road Discipline and Storm Water Discipline in Municiple Engineering interact with each other and mutual restrict, they can be integrated into a whole through elaborated design.
Key Words：Municipal EngineeringRoad Discipline Storm Water Discipline
引言：作为城市基本载体的市政工程本身是一个综合体，它融合了各单项的专业工程，如城市道路、给水、排水、电力、通讯、燃气等，从系统的角度出发，它应当是统一的、密不可分的。但由于市政工程的特殊性，许多单项工程无论在设计前期，还是在后期的施工和管理都相互独立，相互影响。实际工程中各专业的设计可能分属不同的设计院来完成，即使工程由一个设计院负责，不同专业也分配给了不同的设计人员，这将造成不同专业的设计人员相互之间缺乏必要的交流，设计中各专业侧重各自的技术指标，先行完成的设计未给后续其他专业留下充分的设计空间，从而造成衔接上的困难。尽管从各自的专业审查角度出发，不存在任何理论和计算上的错误，均能满足各自的规范要求，但从总体实施效果来看，往往由于先行的设计考虑不周，给后续设计增加难度，导致施工困难和造价增加，甚至有时后续设计无法进行，须调整先行设计，造成设计的返工，影响工程进度。本文结合利比亚拜尼.沃利德市政基础设施项目设计心得，阐述了道路和雨水两专业设计人员如何通过紧密配合，精心设计解决了上述问题的过程。
1项目概况：
工程地点位于利比亚拜尼.沃利德市，拜尼.沃利德市距利比亚首都的黎波里180公里，距海港城市米苏拉塔约100公里，地理坐标为北纬31°45’，东经14°01’，为丘陵地形，地势高差达50m，
总体为西北高东南低，北部为峡谷，地质为岩石，气候属于沙漠性气候，年均降雨量为50~80mm。
拜尼.沃利德地区城市建设较差，现有市政设施缺乏，区域内无雨水管线，工程设计覆盖市区约18平方公里，设计范围包括：市政道路、给水、污水、雨水、电力照明、通讯，市政道路总长约240公里，其中雨水排放是此次市政设计须重点解决的问题，有一定的技术复杂性。
2工程设计
2.1雨水排放的特点
拜尼沃利德项目雨水排放有以下特点：1、汇水面积较大；2、降雨量较小，暴雨强度较大；3、地势起伏较大；4、城市现状硬化程度不高；5、现状没有市政雨水管线全为路面排水；6、没有固定的雨水排放口；7、岩石地基管沟开挖难度巨大。
2.2 雨水设计
雨水设计时认真分析了雨水排放的特点，确定了设计原则：
1、根据地势起伏情况合理的将整个区域划分成若干个小汇水区。在划分小汇水区域时根据地形情况将主干线道路中心线作为分水岭。
2、本地区虽然属于沙漠性气候，但是随着城市化加快，道路、城区硬化程度会越来越高，采用地面径流排水不满足设计要求，但是综合考虑本地区降雨总量较小，地基属于岩石地基，管沟开挖较困难，及业主要求降低成本等要求，所以排水方式采用路面排水和管道排水方式相结合，做到最大程度减少工程总造价；
3、排水区是利用北部峡谷作为主排放区，建挡水坝设调蓄池。南部低洼地无人居住区为次排水区。其他不能够排放到峡谷或低洼地的区域，可利用规划的大面积绿地作为就地雨水排放区，或根据出水口标高建调蓄池。
4、采用路面排水时，根据业主及监理要求，需要控制单侧道路路面排水最大积水高度不大于100mm，大于100mm的需要采用管道排放方式。
5、在设计采用路面排水时，需要采用如下公式及数据确定道路排水长度。
（1）、降雨历时：
降雨历时t为汇水区内最远点(按水流时间计)流达排水设施所需要的时间，它是有坡面汇流（或地面汇流）历时t1和沟渠或管内有入口到控制点的的沟管历时t2组成。[1]
t=t1+t2
现在我们主要讨论道路排水。考虑路面排水时，不计及沟渠内的汇流历时。
路面汇流历时t1按照柯皮奇（Kirpich）公式计算确定[2]
式中：t1----坡面回流历时（min）；
Ls----坡面流长度（m）；
Is----坡面流的坡度；
（2）、路面排水水位高度采用浅三角形沟水力计算公式。
（3）、流速采用曼宁公式：
（4）、道路粗糙系数采用0.017。
2.3 道路专业和雨水专业的有机结合：
由于拜尼沃利德项目属于城市市政综合项目，主要考虑城市内部雨水设计与道路设计的结合问题。为了更好的完成道路雨水设计，雨水专业提前介入到道路设计，两专业人员认真沟通，仔细推敲，相互协调，在道路设计中充分考虑雨水的排放，达到道路和雨水专业的有机结合。
雨水专业与道路专业相结合的设计理念是：减少道路低点，在满足路面排水高度要求采用路面排水方式，尽量能就近排水，上述情况满足不了的在周围又没有合适的排水口时采用管道排水。
两专业主要从以下几个方面进行结合：
1、道路平面设计与雨水专业的有机结合：
雨水专业首先找出道路平面中的设计高点和设计低點，然后根据高点和低点的分布情况，划分汇水区域，确定排水流向。在此过程中，发现部分低点的排水不合理，和道路专业仔细分析研究，现场踏勘，在不影响行车安全、周边住户出行等条件，道路专业适当调整设计标高。
2、道路纵段设计与雨水专业的有机结合
作为重力自流管道，雨水管道流水底纵坡一般根据道路的设计坡度，取相近数值。雨水工程的水力计算是根据排放的水量来确定合理的水流有效断面面积A及流速v，其中水流有效断面面积A决定了雨水管道管径的大小，同时也决定了工程的造价。而根据v=1/nR2/3I1/2，在n（管材粗糙系数）和R（水力半径）一定的条件下，流速取决于坡度I。管渠流量公式Q=Av=A（1/nR2/3I1/2），显然当其中一个变量为常数时，流量Q随着另一个变量增加而增加。在管材管径确定的情况下，A、n、R为常数，流量Q与坡度I存在递增关系。在实际设计中，雨水专业着重对道路坡度比较小的区域进行分析，跟道路专业协商，通过适当的提高道路设计坡度，使管道坡度提高，从而减小水流有效断面面积A，即减小管径，达到减少工程造价的目的。以上原理同样适用于路面排水，通过适当提高道路的设计坡度，增加道路断面排水流量，减少道路积水高度，延长路面排水距离，减少管道排水长度，减少造价。
3、道路交叉口设计与雨水专业的有机结合
道路设计横坡采用2%的坡度，采用道路路面排水时，为了保证水流能够顺利的通过路口，避免交叉路口处存在积水。在设计道路交叉口竖向时，道路专业需要根据雨水汇水区划分，路面排水水流方向，结合主次道路要求，设计道路交叉口处竖向。采用路面排水的道路及交叉口处主要设置在次要道路上，主干线、及重要的交叉口还是要设置雨水管道的。在布置有雨水口的道路交叉口处，通过调整道路竖向设计，使水流方向指向雨水口，便于排水。
由于管线上游采用道路路面排水，管道排水起点处雨水口数量需要根据路面排水水量确定，设计采用多箅或联箅形式，根据水量增大雨水口排水管道管径。
4、人行道路缘石设计与雨水专业的有机结合
城市规划部分道路两边布置有绿化带，绿化带内建有雨水调蓄池。雨水排放可以直接就近排放到地势比较低的绿化带区域，然后进入到雨水调蓄池。当需要排放到绿化带时，需要调整和修改道路人行道高度及人行道形式，使雨水能够自流到绿化带里。具体设计详见附图。
人行道导水槽形式
3 设计总结
在本设计中，虽然雨水专业只是要调整个别点设计标高，但道路专业却要对路网中相关道路都要进行调整，工作量较大，这需要两专业人员充分沟通，相互理解。雨水专业在道路设计过程中的提前介入，可能造成道路设计修改，影响道路专业设计工期，但对于总工期完成确是有保障的，它可以避免今后因雨水排放不合理，而道路专业大返工的情况。
综上所述，在市政设计中，不仅是雨水和道路专业，其它所有专业都存在结合问题，设计中应从市政工程的整体性出发，作为同一条道路下的各种附属物，在规划前期应当根据各自的特点，作好衔接，统筹兼顾，而不应各自为重，否则就会造成相互干扰。这也需要各专业设计人员尽量了解其它相关专业的知识，做到有的放矢，综合考虑，另外设计人员要细心、耐心，要有团结协作的意识，这样才能做出经济合理的优秀设计。
参考文献
1 《室外排水设计规范》（GB50014-2006）
2姚祖康. 公路排水设计手册. 人民交通出版设，2002
关键词：市政工程雨水专业 道路专业
中图分类号： TU99 文献标识码： A
A Few Words on Integration of Road Discipline with Storm Water Discipline in Municiple Engineering Design
--Design Experience from Bani Walid Infrastructure Project
Liu pengliang
Summary：Road Discipline and Storm Water Discipline in Municiple Engineering interact with each other and mutual restrict, they can be integrated into a whole through elaborated design.
Key Words：Municipal EngineeringRoad Discipline Storm Water Discipline
引言：作为城市基本载体的市政工程本身是一个综合体，它融合了各单项的专业工程，如城市道路、给水、排水、电力、通讯、燃气等，从系统的角度出发，它应当是统一的、密不可分的。但由于市政工程的特殊性，许多单项工程无论在设计前期，还是在后期的施工和管理都相互独立，相互影响。实际工程中各专业的设计可能分属不同的设计院来完成，即使工程由一个设计院负责，不同专业也分配给了不同的设计人员，这将造成不同专业的设计人员相互之间缺乏必要的交流，设计中各专业侧重各自的技术指标，先行完成的设计未给后续其他专业留下充分的设计空间，从而造成衔接上的困难。尽管从各自的专业审查角度出发，不存在任何理论和计算上的错误，均能满足各自的规范要求，但从总体实施效果来看，往往由于先行的设计考虑不周，给后续设计增加难度，导致施工困难和造价增加，甚至有时后续设计无法进行，须调整先行设计，造成设计的返工，影响工程进度。本文结合利比亚拜尼.沃利德市政基础设施项目设计心得，阐述了道路和雨水两专业设计人员如何通过紧密配合，精心设计解决了上述问题的过程。
1项目概况：
工程地点位于利比亚拜尼.沃利德市，拜尼.沃利德市距利比亚首都的黎波里180公里，距海港城市米苏拉塔约100公里，地理坐标为北纬31°45’，东经14°01’，为丘陵地形，地势高差达50m，
总体为西北高东南低，北部为峡谷，地质为岩石，气候属于沙漠性气候，年均降雨量为50~80mm。
拜尼.沃利德地区城市建设较差，现有市政设施缺乏，区域内无雨水管线，工程设计覆盖市区约18平方公里，设计范围包括：市政道路、给水、污水、雨水、电力照明、通讯，市政道路总长约240公里，其中雨水排放是此次市政设计须重点解决的问题，有一定的技术复杂性。
2工程设计
2.1雨水排放的特点
拜尼沃利德项目雨水排放有以下特点：1、汇水面积较大；2、降雨量较小，暴雨强度较大；3、地势起伏较大；4、城市现状硬化程度不高；5、现状没有市政雨水管线全为路面排水；6、没有固定的雨水排放口；7、岩石地基管沟开挖难度巨大。
2.2 雨水设计
雨水设计时认真分析了雨水排放的特点，确定了设计原则：
1、根据地势起伏情况合理的将整个区域划分成若干个小汇水区。在划分小汇水区域时根据地形情况将主干线道路中心线作为分水岭。
2、本地区虽然属于沙漠性气候，但是随着城市化加快，道路、城区硬化程度会越来越高，采用地面径流排水不满足设计要求，但是综合考虑本地区降雨总量较小，地基属于岩石地基，管沟开挖较困难，及业主要求降低成本等要求，所以排水方式采用路面排水和管道排水方式相结合，做到最大程度减少工程总造价；
3、排水区是利用北部峡谷作为主排放区，建挡水坝设调蓄池。南部低洼地无人居住区为次排水区。其他不能够排放到峡谷或低洼地的区域，可利用规划的大面积绿地作为就地雨水排放区，或根据出水口标高建调蓄池。
4、采用路面排水时，根据业主及监理要求，需要控制单侧道路路面排水最大积水高度不大于100mm，大于100mm的需要采用管道排放方式。
5、在设计采用路面排水时，需要采用如下公式及数据确定道路排水长度。
（1）、降雨历时：
降雨历时t为汇水区内最远点(按水流时间计)流达排水设施所需要的时间，它是有坡面汇流（或地面汇流）历时t1和沟渠或管内有入口到控制点的的沟管历时t2组成。[1]
t=t1+t2
现在我们主要讨论道路排水。考虑路面排水时，不计及沟渠内的汇流历时。
路面汇流历时t1按照柯皮奇（Kirpich）公式计算确定[2]
式中：t1----坡面回流历时（min）；
Ls----坡面流长度（m）；
Is----坡面流的坡度；
（2）、路面排水水位高度采用浅三角形沟水力计算公式。
（3）、流速采用曼宁公式：
（4）、道路粗糙系数采用0.017。
2.3 道路专业和雨水专业的有机结合：
由于拜尼沃利德项目属于城市市政综合项目，主要考虑城市内部雨水设计与道路设计的结合问题。为了更好的完成道路雨水设计，雨水专业提前介入到道路设计，两专业人员认真沟通，仔细推敲，相互协调，在道路设计中充分考虑雨水的排放，达到道路和雨水专业的有机结合。
雨水专业与道路专业相结合的设计理念是：减少道路低点，在满足路面排水高度要求采用路面排水方式，尽量能就近排水，上述情况满足不了的在周围又没有合适的排水口时采用管道排水。
两专业主要从以下几个方面进行结合：
1、道路平面设计与雨水专业的有机结合：
雨水专业首先找出道路平面中的设计高点和设计低點，然后根据高点和低点的分布情况，划分汇水区域，确定排水流向。在此过程中，发现部分低点的排水不合理，和道路专业仔细分析研究，现场踏勘，在不影响行车安全、周边住户出行等条件，道路专业适当调整设计标高。
2、道路纵段设计与雨水专业的有机结合
作为重力自流管道，雨水管道流水底纵坡一般根据道路的设计坡度，取相近数值。雨水工程的水力计算是根据排放的水量来确定合理的水流有效断面面积A及流速v，其中水流有效断面面积A决定了雨水管道管径的大小，同时也决定了工程的造价。而根据v=1/nR2/3I1/2，在n（管材粗糙系数）和R（水力半径）一定的条件下，流速取决于坡度I。管渠流量公式Q=Av=A（1/nR2/3I1/2），显然当其中一个变量为常数时，流量Q随着另一个变量增加而增加。在管材管径确定的情况下，A、n、R为常数，流量Q与坡度I存在递增关系。在实际设计中，雨水专业着重对道路坡度比较小的区域进行分析，跟道路专业协商，通过适当的提高道路设计坡度，使管道坡度提高，从而减小水流有效断面面积A，即减小管径，达到减少工程造价的目的。以上原理同样适用于路面排水，通过适当提高道路的设计坡度，增加道路断面排水流量，减少道路积水高度，延长路面排水距离，减少管道排水长度，减少造价。
3、道路交叉口设计与雨水专业的有机结合
道路设计横坡采用2%的坡度，采用道路路面排水时，为了保证水流能够顺利的通过路口，避免交叉路口处存在积水。在设计道路交叉口竖向时，道路专业需要根据雨水汇水区划分，路面排水水流方向，结合主次道路要求，设计道路交叉口处竖向。采用路面排水的道路及交叉口处主要设置在次要道路上，主干线、及重要的交叉口还是要设置雨水管道的。在布置有雨水口的道路交叉口处，通过调整道路竖向设计，使水流方向指向雨水口，便于排水。
由于管线上游采用道路路面排水，管道排水起点处雨水口数量需要根据路面排水水量确定，设计采用多箅或联箅形式，根据水量增大雨水口排水管道管径。
4、人行道路缘石设计与雨水专业的有机结合
城市规划部分道路两边布置有绿化带，绿化带内建有雨水调蓄池。雨水排放可以直接就近排放到地势比较低的绿化带区域，然后进入到雨水调蓄池。当需要排放到绿化带时，需要调整和修改道路人行道高度及人行道形式，使雨水能够自流到绿化带里。具体设计详见附图。
人行道导水槽形式
3 设计总结
在本设计中，虽然雨水专业只是要调整个别点设计标高，但道路专业却要对路网中相关道路都要进行调整，工作量较大，这需要两专业人员充分沟通，相互理解。雨水专业在道路设计过程中的提前介入，可能造成道路设计修改，影响道路专业设计工期，但对于总工期完成确是有保障的，它可以避免今后因雨水排放不合理，而道路专业大返工的情况。
综上所述，在市政设计中，不仅是雨水和道路专业，其它所有专业都存在结合问题，设计中应从市政工程的整体性出发，作为同一条道路下的各种附属物，在规划前期应当根据各自的特点，作好衔接，统筹兼顾，而不应各自为重，否则就会造成相互干扰。这也需要各专业设计人员尽量了解其它相关专业的知识，做到有的放矢，综合考虑，另外设计人员要细心、耐心，要有团结协作的意识，这样才能做出经济合理的优秀设计。
参考文献
1 《室外排水设计规范》（GB50014-2006）
2姚祖康. 公路排水设计手册. 人民交通出版设，2002