城市市政道路雨水口布置的探讨

城市市政道路雨水口布置的探讨

黄春杰

中石洲际设计集团有限公司  江苏南通  226001

摘要：雨水口是城市排水系统的附属构筑物，也是城市道路的重要组成部分。雨水口的合理设置对防止路面积水、保证行车安全、避免“城市看海”、保护人们的生命财产安全具有重要意义。本文分别从雨水口设置原则、特殊点雨水口布置及雨水口间距进行分析和研究，以期为城市道路雨水口的科学选择提供相关参考意见。

关键词：城市；市政道路；雨水口设计

一、前言

城市道路排水具体流程为：路面雨水径流→雨水口→雨水连接管→市政雨水管，雨水口主要作用是收集路面径流雨水，雨水口位置设置合理与否，直接关系着城市道路排水效果。排水设计中根据道路的红线宽度、纵坡、横断面以及当地经验性做法，选择相应的雨水口类型以及适宜的间距，但在实际设计时，设计人员仅根据自身经验或者当地习惯做法等距离布设雨水口，特别是在平原地区，这种现象尤为常见。上述做法忽略了道路与排水专业的相互结合，造成道路雨水口布置过密或者过疏、特殊点雨水口布设不合理，道路低洼地局部积水现象司空见惯，影响人民出行安全与便捷。因此，在排水设计中雨水口间距的合理计算、道路特殊点雨水口设置是不容忽视的。下面详细阐述雨水口的设置原则、特殊点布设及雨水口间距计算。

二、雨水口位置设置原则

雨水口的设置应根据城市道路红线宽度、纵横坡度、周边街坊及建筑情况、下垫面条件、周边绿化、当地暴雨强度以及雨水口实际泄水能力等因素决定。【1】

雨水口应避免设在沿街建筑物门口、沿街单位出入口下游、道路分水点（道路相对高点）、人行横道下游等；

道路汇水点（凹竖曲线实际低点）、人行横道上游、道路转弯半径切点附近、沿街建筑出入口上游以及仅靠地面径流的沿街建筑物出水口等处均应设置雨水口。道路汇水点和易积水地段应根据需要适当加密雨水口或者改用多箅型雨水口。

平面交叉口处应按道路竖向设计布设雨水口，并应采取相应措施防止雨水汇流或漫流进入交叉口。

三、特殊点雨水口布置【2】

1、一般道路直线段雨水口设置

道路纵坡设计时变坡处需要设置竖曲线，道路上坡路段变为下坡路段、下坡路段变为上坡路段分别会形成凸点（相对高点）、凹点（相对低点）。排水专业设计雨水口时往往忽略道路的竖向设计，凭经验等距、顺次布置雨水口，忽视了道路竖曲线凹凸点附近雨水口的布设，导致道路凸点（分水点）收水效果不明显，道路凹点（汇水点）积水严重，影响行车安全和出行方便。竖曲线凹点（相对低点）可按下式近似计算，工程上完全满足雨水口设置的要求：

△L≈（i大-i小）*R/2

K低=K变±△L

式中：△L——实际凹点（汇水点）距设计变坡点的距离

i大——绝对值较大的道路纵坡设计值

i小——绝对值较小的道路纵坡设计值

R——道路设计凹点处的竖曲线半径

K低——道路实际凹点（最低点）桩号

K变——道路设计变坡点桩号

±——偏向纵坡绝对值较小者为正值。

道路凸点位置同样可以利用凹点位置的计算方法进行确定，凸点一般为道路纵坡段相对高点，为雨水径流的实际地面分水线，收水经济型较差，故建议尽量避开道路凸点设置雨水口。

2、平交路口雨水口设置

在道路平交口处，应根据道路 “平交口竖向设计”确定最低点，将雨水口布置于此处，但是道路设计最低点往往位于转角曲线中点，这样易导致：道路交口形成雨水汇流时，容易在人行横道形成漫流，影响行人通行；转弯曲线处会布置缘石坡道和人行横道线，导致雨水口布置与其冲突，易产生对行人的安全隐患；平交口处地表雨水漫流，造成地表与轮胎间有水膜阻隔，减小机动车与路面的摩擦力，增大了交通事故的发生概率。

故在平面交口处布置雨水口时，各专业应充分协调应尽量避免设置在转角曲线中点处，尽量将路口最低点布置在转角曲线的圆直点和直圆点。

3、城市高架引道处雨水口设置

立交桥以及高架路由于自身道路型式比较复杂，再加之高程变化大，就导致雨水收集时影响制约因素较多，故在立交及高架路雨水口设计时，要统筹考虑各方面影响因素，科学划分汇水区域，以保证雨水口设置的合理性。

目前，造成桥梁引道接地区域积水的主要原因如下：桥梁引道段，纵坡往往较大，纵向流速远大于横向流速，桥梁泄水管只能收集少部分路面雨水，同时因匝道护栏或者挡墙的阻隔，导致该汇水区域雨水均通过引道汇集至下游平坡段，造成平坡段积水严重。要避免此现象，应在引道设计时采取措施缩小引道汇水范围，同时在引道、上下坡匝道接地位置加密雨水口布置，加强排水，如采用多箅式雨水口或者线性排水边沟。

4、下穿道路雨水口设置

城市下穿道路处常发生客水涌入地道，尤其在暴雨期间，因排水不及时，整个隧道被淹泡，这种现象全国各地均有发生。下穿道路排水设计时，需要遵照“低水低排，高水高排”的设计原则，合理确定排水系统的汇水范围，并采用独立的雨水排水系统。因此，在加强隧道内排水能力的同时，也要防止周边雨水的汇入，结合地道周边地形、道路条件，可采取如下措施：【4】

1）在地道引道前设置道路反坡点，设置不低于0.5m高度的驼峰，加大地道以外路段的反向纵坡，防止高水进入低水系统。

2）在下穿道处沿线设置排水边沟，在坡道中部以下或在底部设置多道线性横截沟，增加排水效果。

四、道路雨水口间距设置

除凹竖曲线的低点以及特殊位置需设置雨水口外，在城市道路上还需间隔一定距离设置雨水口，作为路面雨水的截水点，及时收集路面雨水径流。《室外排水设计标准》（GB 50014-2021）中给出了25～50m的经验参考值，但无明确计算方法，无法形成统一的标准，导致设计人员经验性、主观性、随意性较大，沿道路等距离布设的情况较多，不能做到设计的合理性、经济性。下面就雨水口间距设计及计算作详细说明。

1、雨水汇水流量计算【5】

沿纵坡方向半幅道路单位长度的汇集流量为：

Q=Ψ·q·d (L/s)

其中：Q——纵坡方向单位长度雨水设计流量

Ψ——路面径流系数，道路路面一般取0.85～0.95

q——设计暴雨强度，根据地方暴雨强度公式确定

d——半幅路面宽度

图1  半幅路雨水口汇水示意图

2、雨水口设置间距计算

L=Qy/γQ

式中：L——雨水口设计间距

Qy——雨水口泄水能力

γ——为雨水口截流率（下漏流量与进水口处流量之比）

Q——纵坡方向半幅道路单位长度雨水设计流量

其中Qy为《雨水口》（16S518）中理论泄水能力，考虑到实际雨水口在使用过程中，杂物（如泥沙、树叶等）容易堵塞雨水箅子，直接影响收水能力，故应乘以0.5～0.7的系数计算。

雨水口截流率γ与雨水口型式、道路横坡、道路纵坡等有关。一般道路的横坡变化不大，坡度为1.5%～2%左右，因此对雨水口截流率影响不大，但道路的纵坡则不同，对其影响较大。道路纵坡与雨水口截流率的关系主要有以下3种情况：

1）当纵坡i≤0.3%时，雨水横向流速远大于纵向流速，雨水口一般不会形成超越流量，收集全部来水，即截流率接近于100%。

2）当纵坡0.3%≤i≤2%时，雨水横向流速与纵向流速接近，路面径流大部分被雨水口截流，少部分形成超越流量汇集至路段相对低点，故截流率一般在75%~90%。

3）当纵坡i≥2%时，雨水纵向流速远大于横向流速，大部分雨水会跃过雨水口，下游汇集的超越水量较大，雨水口截流率急剧下降，截流率一般在75%以下。

五、结论和建议

雨水口的设置对于市政道路的排水具有重要意义，应足够重视雨水口布置的设计工作，因地制宜，避免随意布置。同时，各专业应充分协调，排水专业应与道路专业、景观专业统筹，在满足相关规范的前提下，确保雨水口效果得以发挥，实现道路路面雨水的快速排放。

参考文献

[1]王继斌.城市道路雨水口设计[J].城市道桥与防洪，2016.

[2]李鹏.市政道路雨水口布置的探讨[J]. 城市道桥与防洪，2012.

[3]GB 50014-2021，室外排水设计标准[S]

[4]李祥锋.城市雨水口设计的探讨[J].道路与交通工程，2010.