山区森林公园坡地群房排水技术的研究与应用

山区森林公园坡地群房排水技术的研究与应用

李易非

  山西三建集团有限公司    山西省长治市   046000

【摘要】：山区森林公园雨水系统设计不仅是所在红线区域的雨水设计，应考虑四周山体流域由于降雨引起的地表径流汇集到本项目用地的雨水设计。所以，山地建筑的雨水排水设计应考虑山体的防洪设计。防洪设计需要参照全局地形图，对汇水区域进行合理划分，计算出洪水流量。在红线区域内设置一道雨水沟，收集红线区域的雨水，在红线区域外山体与道路交界处做了一道排洪沟山体上各山坳处的雨水冲沟最终汇入该排洪沟。

【关键词】：山区森林公园；排水技术；应用

引言

山地是我国的主要地形，占据大陆面积的60%左右，大量保持原本地形地貌的山地建筑将会越来越多，为防止山区洪水引发的各种地质灾害，加强排水显的尤为重要，因此根据山地的地势特点设计出科学合理的山地建筑排水系统势在必行。山区森林公园坡地群房排水技术，是一项值得推广的技术。该项目通过三建集团第六工程处自筹部分资金和三建集团科技经费支持的方式进行研究与应用。

1.山地森林公园群房雨洪管理总体目标

山地地形有利于排水，因此山地公园发生内涝情况比较少。山地公园场地雨洪管理的主要目标是减少排放并增加雨水收集利用，防止陡坡冲刷与管渠溢流的发生，并视情况接收公园外部径流进行调蓄利用，将场地雨洪管理模式由排放型转为受纳型。同时，以各个场地为出发点设计的微型雨洪管理系统，相互关联制约连成一张覆盖整个公园的雨洪管理分散控制网络，帮助实现传统山地公园向城市海绵体的转变。

2.山地森林公园群房雨洪管理总体要求

2.1协调场地原有要素

山地公园场地雨洪管理设计是在场地原有的空间格局的基础上进行的，因此雨洪管理设施的介入首选利用原有造景要素进行改造的方式。必须新增的设施，布置上应依附于原有的场地布局，形式上应同场地景观的氛围与意境相吻合。

2.2主流程符合自然过程

雨洪的自然过程是“雨水降落在下垫面一形成径流一汇集于低洼处一下渗或进入河湖”。未进行雨洪管理设计的山地公园场地中，雨洪管理流程为“雨水降落在下垫面形成径流一进入管渠一汇入市政管网”，这样的流程忽略了雨水在地表的滞留积存，使径流没有足够的时间及合适的场所下渗，整个排水过程急促而迅猛，造成资源浪费、管道溢流等诸多问题。设计则应在源头、传输、储存及溢流几个环节上进行调控，使雨水更有序地进入雨洪管理系统，并获得足够的滞留下渗时间。设计应以“雨水进入场地雨洪管理系统前调节一进入系统一传输一汇流收纳一溢流处理”这一思路作为主流程。基于此流程主线，结合各类场地各自雨洪特征及具体问题产生的变体可适用于各类型的场地雨洪管理。

2.3采集设施多样化

径流采集设施如同瓶口，大面积的下垫面径流须通过它进入雨洪管理系统，其职能是尽可能迅速并广泛地采集径流。径流采集设施应尽量均布，避免部分汇水面积过大或过小。应结合地面坡向选择合适的设施布设位置，也可根据布设位置适当调整周边地面坡向以辅助设施的径流采集工作。应善于借用与改造树阵、草坪、边缘绿化、流水曲筋等原有景观元素，形成一系列点状、线状、面状的多样化采集设施。新增设施形态应符合场地原空间机理，以获得更加协调的视觉效果与高效的收集功能。

3.山区森林公园坡地群房排水技术应用

3.1工程概况

本科技项目依托的高平市祈福山庄、长平古城项目目前已经与建设单位签订施工合同，合同签订施工单位为山西三建集团有限公司，并与2021年5月份正式建设施工，目前施工进度正常。高平市祈福山庄、长平古城建设项目，总建筑面积218400平米，包括游客接待中心、婚庆小镇、婚纱摄影基地、网红路、民宿、康养中心、快捷酒店、古城书苑、戏台、商业街、演艺中心、古城墙及大门等。

3.2山区森林公园坡地群房排水设计思路

山地建筑的雨水排水设计考虑山体的防洪设计。防洪设计需要参照全局地形图，对汇水区域进行合理划分，计算出洪水流量。在红线区域内设置一道雨水沟，收集红线区域的雨水，在红线区域外山体与道路交界处做了一道排洪沟山体上各山坳处的雨水冲沟最终汇入该排洪沟。

山坳处雨水冲沟自山上向山下自流，底部的雨水有较大压力，设计时应设置减压设施。在雨水冲沟的下游处设计急流槽、消能台及跌水井等设施，最后接至排洪沟。排洪沟最终排至排洪箱涵，由于雨水中含有石子、污泥等大量的固体污染物，排洪沟排入箱涵前应设置多级沉砂池，并在入口处设置钢格栅。

3.3必要的支撑条件、组织措施及实施方案

3.3.1必要的支撑条件

建设单位及设计单位支持我方在施工前期使用无人直升机拍照摄像收集现场准确地形地貌。及时跟分公司单位技术负责人及相关专家做好沟通咨询。

3.3.2组织措施

组织技术过硬、施工经验丰富的人员对该方案进行深入细致的分析研究，并到施工场地进行实地勘察，确保该方案切实可行、先进合理。对操作工人做好技术安全交底，明确施工各工序的质量要求，在施工过程中派专人进行全程监管，确保该方案切实落实到位。

3.3.3实施方案

山坳处雨水冲沟自山上向山下流，底部的雨水有较大压力，设计时应设置减压设施。在雨水冲沟的下游处设计急流槽、消能台及跌水井等设施，最后接至排洪沟。排洪沟最终排至排洪箱涵，由于雨水中含有石子、污泥等大量的固体污染物，排洪沟排入箱涵前应设置多级沉砂池，并在入口处设置钢格栅。

（1）急流槽

急流槽断面形式有矩形和梯形两种，其槽身可以分为进水口、陡坡槽身、消能设施和出水口四部分，通常出水口部分会设置成喇叭口形状的过渡段。采用混凝土槽身时，其槽深不应小于0.2m，槽底宽度不应小于0.25m，槽壁厚度约0.3~0.4m;采用浆砌片石进行砌筑时，矩形断面槽底厚度不应小于0.2m，槽壁厚度不应小于0.3m。急流槽的长度不宜过长，太长则结构不稳。必要时可以设置成多级消能其底部应设置消力池来减小水流速度，从而减轻水流对出水口的冲刷。通过急流槽排出的水流应尽量排到附近桥涵或自然沟渠中，从而减轻路基边沟的排水压力。当水流往自然沟渠中排放时，应当尽量向远处的沟渠排放，从而避免水流对基底产生危害。本工程急流槽示意图如下：

图1急流槽示意图

急流槽槽身采用水泥混凝土结构，基础必须稳固，在其端部及槽身每间隔3~5m应当在槽底设耳墙埋入地面以下。如果槽身较长，可分段进行砌筑，每段长度约为5~0m，并预留伸缩缝，同时利用防水材料填缝。急流槽槽身可适当进行粗糙处理，这样有利于减小水流速度以及出口垂裙的冲刷深度。

（2）排洪沟

为了使排洪沟内水流通畅，不发生淤堵，在及时清理的基础上，排洪沟应具有一定的纵坡坡度。纵坡坡度应适度，使得排洪沟不至因为水流过急而造成冲刷破坏，也不至于因为水流过缓而造成淤堵。由于排洪沟的修建具有很大的灵活性，应与当地的地形地貌相适应。排洪沟横断面通常为梯形，底宽和深度通常不应小于0.5m。沟底坡度一般在0.5%~1.0%之间取值，最小不得小于0.12，最大也不得大于3.0。若超过这个范围则应当做加固处理，防止排洪沟发生损坏。同时，为了是排洪沟不受水流冲刷和淤积，当排洪沟与其它沟渠连接时，排洪沟的流向应与其相连接沟渠成锐角。

结语

本科技项目能极大的提高山地防洪能力，有效提高保障山地建筑施工的安全、质量，是一项值得推广应用的新技术。

参考文献

[1]杨永辉.山区公路路基路面排水设计研究[J].四川建材,2021,47(09):171-172.

[2]徐茜,仲星颖.分析公园给排水设计要点[J].建材与装饰,2019(24):122-123.