利比亚拜尼沃利德雨水调蓄池设计总结.doc

1、利比亚拜尼沃利德雨水调蓄池设计总结摘要:拜尼沃利德城区地形起伏较大,雨水排水口多且分散,排水区为空旷的自然低点和峡谷。各排水口都有不同特点，需根据现状具体情况进行排水口方案设计，本文主要论述了其中一相对复杂，采用雨水调蓄池方式的排水口的方案设计。 关键词：拜尼沃利德排水口雨水调蓄池方案设计 中图分类号：S276 文献标识码：A 拜尼沃利德位于利比亚北部，地中海沿岸，属于地中海气候。拜尼沃利德现状没有城市雨水系统，雨水排放主要是自然排放。由于城区硬化率低，且为砂土地表，渗水性较好，降雨形不成大的地面径流。另外城区地形起伏大，大量峡谷成为优良的排水通道。随着城市的发展，市政设施不断完善,雨水集中排

2、放，雨水流量增大对现状排水口提出更高要求。其中一复杂雨水排水口需解决以下三个问题： 1、雨水如何沿陡坡峡谷由谷顶排到谷底，且管道施工难度大， 2、峡谷下游最终排放口埋深较浅，且现状排水口过水断面不满足要求， 3、保证雨水排放不影响峡谷内的居民。 经过现场踏勘，具体情况如下： 一、设计雨水调蓄池位置及现状 雨水调蓄池位于道路 567A 上游 80m 处，三面陡坡，下游是居住区。雨水通过路面排水汇集流经峡谷后，沿现状土路流至下游现状过路涵，最终排放到北侧的大峡谷内。 设计雨水调蓄池位置及周围现状 二、调蓄池设计思路 设计雨水管线水量较大，采用管道铺设，末端将采用大型暗涵，暗涵考虑结构厚度后最小高度

3、为 1.3m， 567A 道路末端地面标高为213.95m，北侧大峡谷地面标高 212.46m，高差 1.49m,暗涵顶部覆盖层仅为 0.19m,造成其他过路管线无法布置。另外管道沿陡坡峡谷铺设施工困难，且雨水直接由谷顶排至谷底，由于水量大，将对下游居民造成威胁，而且水流分散，不宜集中从固定出口排放到大峡谷。经研究并参考利比亚设计规范，可在峡谷中设水坝，形成天然的调蓄池，通过调蓄池缓解上游高峰时水流量，以减小下游管道尺寸和节约投资成本。 另调蓄池建在生活区上游，考虑到环境卫生、公共安全，采用干式调蓄池。 三、调蓄池设计方案 设计上游道路 560，564，565 有雨水管道排到峡谷，其它道路通过

4、路面排水汇集到峡谷。在峡谷内建雨水调蓄池，上游雨水汇集到峡谷内的调蓄池，调蓄后，雨水通过排水管排到下游道路雨水管，最终排放到大峡谷。 1、池容计算： 雨水调蓄池总汇水面积 411988m2，上游大部分区域属于城区，部分为峡谷，综合考虑此汇水区域径流系数采用 0.5。 1）根据利比亚规范设计： 根据利比亚规范要求，调蓄池池容采用 50 年暴雨强度，24 小时的总降水量的 85%作为池容。 根据规范要求调蓄池容积： 取设计参数 T=50 年，a=30.83，b=0.632,t=24h 计算。 I=at-b=30.8324-0.632 I=4.1369mm/h 调蓄池容积=4119880.54.13

5、69/1000240.85=17384m3 排水口排水能力： 根据利比亚规范要求，排水口应保证 5 年暴雨重现期，24 小时的总降水量在 48 小时内排除，50 年暴雨重现期，24 小时的总降水量在 72 小时内排除，50 年暴雨重现期排水口要求计算结果如下： 4119880.54.1369/100024/72=284m3/h 排水口管道采用自流管道，根据出水口每小时排水水量，用曼宁公式计算，排水口管道管径为 315mm，管道坡度 0.003 就能满足要求。 （1）方案 1 利用现状南、北、西侧 3 面是峡谷，东侧是开阔地，调蓄池采用地上式，需要在东侧利用现状建设挡水坝。 （2）方案 2 利用

6、现状地形，调蓄池采用半地上半地下形式，在东侧建挡水坝。 2）结合规范，综合考虑设计： 利比亚规范要求调蓄池容积采用 50 年暴雨强度，24 小时的总降水量的 85%作为池容。排水口排水量为 50 年暴雨重现期， 24 小时的降水量，72 小时排除的平均流量。调蓄池池容大，排水口排水能力小。为了解决方案 1、2 池容大等问题，结合利比亚规范要求，采用 50 年暴雨重现期，按照进出水量最大差值做池容，重新计算。出水水量与进水水量差最大值 3415m3，考虑调蓄池沉积等原因，确定池容 4000m3 左右。 (1)方案 3 方案 3 与方案 1 都采用全地上式调蓄池。 (2)方案 4 与方案 2 都采

7、用半地上半地下形式，在东侧建挡水坝。 2、挡坝设计方案 1)碾压式土石坝方案 主坝体采用均匀土石料回填碾压夯实。坝体迎水面设混凝土防渗体，外侧护坡采用混凝土护坡，坝体前方一定范围内做混凝土护底。 碾压式土石坝剖面图 1坝体和坝壳 2混凝土护底 3混凝土挡墩 4排水口 5排水管 6下游管对接池 7混凝土挡墙 8辅助路 9砂砾石 2）直立式钢筋混凝土箱型结构坝体方案 坝体采用直立式钢筋混凝土箱型结构，箱内填充开山石渣。 直立式钢筋混凝土箱型结构坝体剖面图 1坝体和坝壳 2混凝土护底 3混凝土挡墩 4排水口 5排水管 6下游管对接池 7混凝土挡墙 8辅助路 9砂砾石 3、调蓄池池底处理方案 方案 1

8、、3 利用现状地面，东侧建挡水坝，对池底不做处理。方案2、4 采用半地上半地下式，池底采用预制混凝块砌护。 4、调蓄池护坡设计方案 方案 1、3 西侧、南侧、北侧采用原地形，不做护坡处理，只需对松散的石块清理或加固。方案 2、4 南侧、北侧是陡坡需要根据开挖处地质情况，进行适当的护坡处理。西侧部分由于开挖量较大，需要做护坡处理。护坡采用砌石或混凝土块砌护，边坡的坡度为 1:1.5。 5、上游防护方案 由于调蓄池直接接受上游来水，上游峡谷边缘处堆放大量的生活垃圾和碎石，会被上游来水冲入调蓄池。需要在调蓄池入口处设置拦污设施。拦污设施主要拦截较大的石块和垃圾，细小的垃圾在调蓄池出水口出设置拦污装置

9、。 6、排水口设计方案 1）排水口前防护 在排水口处设计排水坑。排水坑上设置钢制过滤篦子，主要拦截生活垃圾及石块，并保护人员安全。 2）排水口下游处理方案 出水口水流流速较快，在转接的路面排水管时，需要降低流速，在挡水坝下游建设阶梯式消能池。 7、维护方案 调蓄池维护主要是上游冲积的碎石、泥沙在池内的沉淀。当水全部排空后，需要定期清理。 8、方案比选 池容比选： 库容对比：方案 1、2 池容比方案 3、4 大 4.6 倍； 坝高对比：方案 1、2 坝高比方案 3、4 高 2 倍，坝体抬高对下游居民产生心理影响； 排水口对比：方案 1、2 排水口管径 250-315mm，下游道路上排水管道最终出

10、水口管径 700-800mm。方案 3、4，排水口管径 700mm，下游道路上排水管道最终出水口管径 1000mm； 开挖土方对比：方案 1、3 采用地上式，都没有开挖。方案 2 比方案4 挖方量多约 8000m3； 综合比对，建议采用较小池容，没有开挖量的方案 3。 挡水坝比选： 挡水坝前混凝土护底做法相同，只对坝体结构进行比选。采用碾压压式土石坝回填土方量较大，但结构不需配筋，施工难度较小，工程造价较低。直立式钢筋混凝土箱型结构坝体，需支模板、绑扎钢筋，施工难度相对较大，工程造价较高。 综合比对，采用碾压压式土石坝。 结论:通过深入调查研究, 拓展规范中的调蓄池的设计概念, 充分利用现状地形地貌,建造拦水坝,形成天然蓄水池,解决工程实际难题并节约投资成本。 参考文献: 1大阿拉伯利比亚人民社会主义民众国指导文件设计标准（版本 01） 2008.8.21