排水工程设计
1高层商住楼消火栓系统与自动喷水灭火系统的优化组合设计由于近几年国家对火灾情况的重视，各相关单位对消防规范的理解更加从严，即商住楼裙房以上标准层内的公共走道及电梯厅均要求设置自动喷水灭火系统。这样一来，自动喷水灭火系升压设备的扬程一下提高了很多。如某高层商住小区一期，裙房4层，高度17.4m，标准层21层，屋顶标高80.4m。按原来的做法，自喷泵的扬程达到25m左右即可，但现在却要增加到90m以上。但有一种用来探讨的做法可以不增加原设计自喷泵的扬程。即:按火灾救护的实际情况，从消火栓系统设置的角度，把商住楼看成商业楼和住宅楼两部分。
整个建筑消火栓消防用水量按商业楼标准设计，因为商业楼的用水量标准大于住宅楼的用水量标准，分开考虑后住宅楼部分的用水量实际就富余了不少，此时便可用来供应自动喷水灭火系统的用水量。具体说来，首先，高层商住楼消火栓系统的用火量，高层民用建筑设计防火规范是40L/（s建筑高度超过50m），而高度超过50m的一类住宅也只需要20L/s用水量，两者相差了整整一倍。这样，商住楼的标准层部分按住宅性质考虑时，实际上用不了40L/s，也就有了20L/s的节余。其次来看标准层部分设置喷头的个数，一般住宅公共部分所设的喷头不多，当该层喷头全部打开时，系统用水量也不超过20L/s。这样，就有可能在标准层部分将消火栓部分用水量用于标准层的自动喷水系统。做法就是在消火栓立管上接出一支管，来提供标标准层内喷头的用水量。如消火栓系统的提供压力过大，可适当减压即可。
2住宅卫生间排水系统优化设计在高层住宅中，卫生间作为家庭生活的一个重要组成部分，其排水方式对居住环境及管道的维护使用有着重要的影响。传统的卫生间排水方式采取的是下排式。这种方式，管道无需预埋，安装尺寸容易掌握，管道维修较为方便。但上层卫生间管道会占用下层卫生间较大空间，导致下层卫生间吊顶后层高降低。而且维修会对下层住户的日常生活造成不便，特别是管道排水的噪声给生活环境带来影响。近年来，卫生间底板下沉这一设计方法在广州、深圳等南方城市被广泛推广使用。某高层商住小区住宅卫生间排水系统的设计中没有采用传统的下排式，而分别采用了后排式、卫生间底板整体下沉、卫生间底板局部下沉这三种方式。现对这三种排水方式进行比较。
2.1后排水方式某高层商住小区复式住宅的上层部分卫生间采用的是后排水方式，因室内楼梯的存在，上层部分卫生间的卫生器具排水管道不能采用向下排式。地漏、坐便器等选用侧排式，排水管沿地面敷设，接至室外立管，经过洁具的巧妙布置与装修的配合，卫生间所有排水管均不外露，整齐美观。但此种排水方式对预埋孔洞的精度要求高，施工较麻烦，极易造成侧排地漏高出卫生间地坪，坐便器与侧出管连接错位，且排水水力条件较下排式差。地漏去水缓慢，坐便器虹吸能力差，易造成冲洗不净及增大用水量。
2.2底板下沉排水方式某高层商住小区大部分住宅卫生间采取的是底板下沉排水方式。因为单元结构的不同，有整体下沉与局部下沉两种形式。这两种排水方式是将卫生间楼板全部或局部降低300mm，排水管按不同的标高安排在下沉空间内，室内支管通过下沉空间接至室外立管。如图1所示。下沉排水方式关键要做好楼板的防水，并且要在降层内设置排水导流管，将降层积水引流至室外立管。管道安装完成后用轻质混凝土或其它建筑材料填平。底板下沉排水方式相对于下排水方式，底板下沉排水可以使得卫生间无管道外露，洁具布置灵活，占用下层空间少，提高卫生间的净高，维修时不影响下层住户，水流噪声干扰减小，优点十分明显。但采用混凝土填平降板空间，增加了结构荷载，且管道发生严重堵塞或因回填时造成的管道损坏而漏水时，须破坏地面，取出回填土及维修困难，工作量大，造成重复装修。整体下沉与局部下沉相比，局部下沉空间宽度一般不大于500mm，减少了回填量，降低了结构荷载较为经济;因维修而造成的破坏较小，工作量减少;且占用下层空间相对缩减，一般不需做吊顶。综合比较以上几种排水方式，局部下沉排水方式适合于现代的高层住宅。
筑讯中国排水工程规划一般考虑：
1、排水工程的规划应符合区域规划以及城市和工业企业的总体规划，并应与城市和工业企业中其他单项工程建设密切配合，互相协调。
2、排水工程的规划与设计，要与邻近区域内的污水和污泥的处理和处置协调。
3、排水工程规划与设计，应处理好污染源治理与集中处理的关系。
排水工程设计应在滑坡或崩塌防治总体方案基础上，结合地质、水文地质条件及降水条件，制订地表排水、地下排水或二者相结合的方案。当地质条件和水文地质条件复杂时，排水工程对于滑坡或崩塌稳定系数的提高值可不作为设计依据，但可作为安全储备加以考虑。
（一）地表排水工程设计
1.地表排水工程
地表排水工程包括排水沟、截水沟、自然边沟、急流槽和跌水。
（1）排水沟
排水沟是指位于滑坡体或崩塌体上的地表排水设施，用于排泄滑坡体或崩塌体上由降水、泉水等转化的坡面水流或者由截水沟所排出的水流。
排水沟断面形状可为矩形、梯形、复合形及U形等。矩形、梯形断面的排水沟易于施工，维修清理方便，具有较大的水力半径和输移力，在设计时应优先考虑。当坡面较缓时，宜采用梯形排水沟；当坡面陡峻时，宜采用矩形排水沟。
改变排水沟的设置方向可以调整水流速度。一般来说，对于水流速度接近2m/s的排水沟，可以采用圆弧弯曲的方法来改变水流方向，圆弧半径不应小于3倍的排水沟宽度；对于流速大于2m/s的排水沟，可以采用增大圆弧半径来实现。为了不使水流溢出，也可通过留足出水高度或采用多级跌水来实现排水沟方向的改变。
（2）截水沟
当滑坡或崩塌体上方地表径流量较大时，应设置拦截地表径流的截水沟。截水沟应结合地形和地质条件沿等高线布置。如果滑坡体的界限基本明确，应在滑坡体的周界外设置截水沟。公路排水设计规范规定，截水沟坡度为（1∶1.0）～（1∶1.5），沟底宽度和沟的深度不宜小于0.5m。地质条件较差，有可能产生渗漏或变形时，应采取相应的防护措施。截水沟长度以200～500m为宜，超过500m时，可在中间适宜位置设置泄水口，由急流槽或急流管分流排引。截水沟的水流一般通过急流槽汇入排水沟、自然边沟中。
截水沟的断面形状一般为矩形或梯形。当自然斜坡较缓时，宜采用梯形截水沟；当山坡陡峭时，宜采用矩形排水沟。
对于多级挖方边坡，每级边坡的平台均设置平台截水沟，平台截水沟一般有两种设计：上凸式和下凹式。平台截水沟常通过急流槽将水引至自然边沟或截水沟中。
（3）自然边沟
自然边沟是指位于滑坡体或崩塌体下方坡脚处或公路边的已有排水设施，用于排泄排水沟、截水沟汇集的水流。
以往的设计，各级公路的边沟都习惯采用梯形（土质）和矩形（岩质）横断面。具体采用何种形式应按公路等级、所需排水设计流量、设置位置和土质或岩质选定。但对高速和一级公路，在行驶车辆偏离出路基时，梯形和矩形边沟容易造成较大的安全事故，宜采用浅三角形或碟形横断面；而流量大，过水断面相应较大时，为减少开挖量，可采用设有槽盖板的矩形横断面。
边沟纵坡坡度通常与路线纵坡坡度相同或相近。设计时纵坡坡度、出水口位置和沟壁的允许流速或冲刷防护，三者综合考虑，相互协调一致。
自然边沟一般宜通过急流槽与排水沟或自然水渠相接。
（4）急流槽
急流槽是集中排泄流水的重要设施，在滑坡或崩塌防治中，急流槽一般有3种类型：截水沟接排水沟的急流槽、截水沟接边沟的急流槽、排水沟接边沟的急流槽。
公路排水设计规范对急流槽作了以下规定：
1）急流槽可采用由浆砌片石或混凝土预制件铺砌的矩形横断面。浆砌片石急流槽的槽底厚度为0.2～0.4m，槽壁厚度0.3～0.4m，混凝土急流槽的厚度可为0.2～0.3m。槽顶应与两侧斜坡表面齐平。槽深最小0.2m，槽底宽最小0.25m，槽底每隔2.5～5.0m设置一个凸榫，嵌入坡体内0.3～0.5m，以免槽体顺坡下滑。
2）当急流槽纵坡坡度大于1∶1.5时，宜采用金属管，管径至少20cm。各节急流管用管桩锚固在坡体上，其接口应做防水联结，以免管内水流渗漏或冲刷坡面。
3）急流槽或急流管的进水口与沟渠泄水口之间做成喇叭口式联结，变宽段应有至少15cm的下凹，并做铺砌防护。急流槽或急流管的出水口处应做消能设施，可采用混凝土或石块铺筑的消力坪或消力池。
图2－1为典型的急流槽设计。
（5）跌水
跌水为人工排水沟的特殊形式，用于陡坡地段，沟底纵坡可达100％，是山区崩塌或滑坡防治中地表排水常见的结构物。因纵坡大、水流急、冲刷严重，故跌水必须用浆砌块石或水泥混凝土砌筑，且应埋设牢固。
图2－1 典型的急流槽设计（单位：cm）
在跌水的结构设计中，可采用单级跌水设计和多级跌水设计，如图2－2、图2－3所示。
2.地表排水工程的布设
对于滑坡体，地表排水工程一般由外围截水沟和地表排水沟组成。外围截水沟应设置在滑坡体后缘，远离周界裂缝5m以外的稳定斜坡坡面上，依地形而定，多呈环形；地表排水沟设置在滑坡体上，依地形而定，平面上呈“人”字形。地表排水沟与外围截水沟相连通或不连通均可。
图2－2 涵洞排水单级跌水
图2－3 等截面多级跌水
对于崩塌体，因其坡面较陡，故一般仅设置外围截水沟，而不设置地表排水沟。外围截水沟应设置在崩塌体可能发展的边界以外，远离边界5m以上的稳定斜坡坡面上，依地形而定，多呈环形。
外围截水沟和地表排水沟均要与坡脚边沟连接，使截排的地表水汇入自然边沟后流出滑坡或崩塌区。
3.设计径流量的确定
（1）计算公式
可根据中国水利科学院水文研究所提出的小汇水面积设计流量公式计算。计算公式为
地质灾害防治技术
式中：Qp为设计频率地表水汇流量（m3/s）；Φ为径流系数；S为设计降雨强度（mm/h）；F为汇水面积（km2）；T为流域汇流时间（h）；n为降雨强度衰减系数。
当缺乏必要的流域资料时，可按中国公路科学研究所提出的经验公式计算。即
当F≥3km2时，公式为
地质灾害防治技术
当F<3km2时，公式为
地质灾害防治技术
（2）参数取值
1）设计降雨强度（S）的计算公式及方法可参见《公路排水设计规范》（JTJ 018—97）。
2）汇水面积（F）由等高线确定。对于已治理过的滑坡或崩塌，必须考虑以前治理方法对汇水面积的影响。例如，在上游已设置截水沟，则由于截水沟的作用，使汇水面积增大，因此设计排水系统时，应按增大了的汇水面积考虑。
3）径流系数（Φ）为径流量与总降水量的比值，可按汇水范围内的地表种类由表2－1确定。当汇水范围内有多个地表种类时，应按各个地表种类的面积加权平均径流系数取值。
表2－1 径流系数（Φ）经验数值一览表
4.排水沟管的水力学计算
排水沟管的水力学计算的目的是根据设计径流量，确定沟管的断面尺寸，并复核其流速是否满足允许值。
（1）沟管水力半径
计算公式为
地质灾害防治技术
式中：R为水力半径（m）；ω为过水断面面积（m2）；X为过水断面中水与沟管相接触部分的周长（m）。
常用沟管水力半径和过水断面面积按表2－2确定。
表2－2 沟管水力半径和过水断面面积计算总表
续表
（2）沟管泄水能力
沟管的泄水能力计算公式如下：
地质灾害防治技术
式中：Q为设计的泄水能力（m3/s）；v为平均流速（m/s）；ω为过水断面面积（m2）。
上式中的平均流速（v）可按曼宁公式确定：
地质灾害防治技术
式中：v为平均流速（m/s）；R为水力半径（m）；I为排水沟管坡降，（‰）；n为沟管壁的糙率，可按表2－3取值。
表2－3 沟管壁的糙率（n）经验值
（3）浅三角开沟泄水能力
浅三角开沟泄水能力修正计算公式如下：
地质灾害防治技术
式中：Q为设计的泄水能力（m3/s）；i为浅三角开沟的横向坡降，（‰）；I为浅三角开沟的纵向坡降，（‰）；H为水深（m）；n为沟管壁的糙率。
5.排水沟管的允许流速
《公路排水设计规范》（JTJ 018—97）对排水沟管的允许流速作下列规定：
1）明沟的最小允许流速为0.4m/s，暗沟和管的最小允许流速为0.75m/s。
2）管的最大允许流速：金属管为10m/s；非金属管为5m/s。
3）明沟的最大允许流速：在水深为0.4～1.0m时，按表2－4取用；其余按表2－4所列数值乘以表2－5中相应的修正系数。
表2－4 明沟的最大允许流速规定值
表2－5 明沟的最大允许流速修正系数
6.截排水沟的技术要求
1）截排水沟宜用浆砌片石或块石砌成，当地质条件较差时，如坡体松软段，可用毛石混凝土或素混凝土修建。砂浆的标号宜用M7.5—M10。对坚硬块石或片石砌筑的排水沟，可用比砌筑砂浆高1级标号的砂浆进行勾缝。毛石混凝土或素混凝土标号宜用C10—C15。
2）陡坡和缓坡段沟底及边墙应设伸缩缝，伸缩缝间距为10～15m。伸缩缝处的沟底应设齿前墙，伸缩缝内应设止水或反滤盲沟或同时采用。
3）当截排水沟断面变化时，应采用渐变段衔接，其长度可取水面宽度之差的5～20倍。当截排水沟通过裂缝时，应设置叠瓦式沟槽，可用土工合成材料或钢筋混凝土预制板制成。
4）截排水沟进出口平面布置宜采用喇叭口或“八”字形导流翼墙，导流翼墙长度可取设计水深的3～4倍。
5）截排水沟的安全超高不宜小于0.4m。对于弯曲段的凹岸，应考虑水位壅高的影响。
6）设计截排水沟的纵坡，应根据沟线、地形、地质以及与山洪沟连接条件等因素确定。当自然纵坡大于1∶20或局部高差较大时，可设置陡坡或跌水。陡坡或跌水进出口段应设导流翼墙，与上、下游沟渠护壁连接。梯形断面沟道多做成渐变收缩扭曲面；矩形断面沟道多做成“八”字形。
7）陡坡和缓坡连接剖面曲线应根据水力学计算确定，陡坡或跌水段下游应采用消能和防冲措施。当跌水高差在5m以内时宜采用单级跌水，跌水高差大于5m时宜采用多级跌水。
8）截排水沟弯曲段的弯曲半径，不得小于最小容许半径及沟底宽度的5倍。最小容许半径可按下式计算：
地质灾害防治技术
式中：Rmin为最小容许半径（m）；v为沟道中水流流速（m/s）；ω为过水断面面积（m2）。
（二）地下排水工程设计
用于崩塌和滑坡防治的地下排水工程多为渗沟、排水洞、排水孔、集水井。
1.渗沟
渗沟按作用的不同，可分为支撑渗沟、边坡渗沟和截水渗沟3种。
（1）支撑渗沟
适用于滑面埋深2～10m的滑坡体支撑，兼有排除和疏干滑坡体内地下水的作用。
支撑渗沟有主干渗沟和分支渗沟两种。主干渗沟平行于滑动方向，布设在地下水露头处。分支渗沟应根据坡面汇水情况合理布设，可与滑动方向成30°～40°交角，并可伸展到滑坡范围以外，以起拦截地下水的作用，如图2－4所示。
图2－4 支撑渗沟平面布置图
支撑渗沟的平面形状一般有“III”形和“YYY”形。渗沟横向间距视土质情况，可采用表2－6所列数据。
表2－6 渗沟横向间距
支撑渗沟的深度一般以不超过10m为宜，宽度一般采用2～4m，视渗沟深度、抗滑需要及便于施工等因素而定。
支撑渗沟的基底应埋入滑动面以下0.5m，并设置2％～4％的排水纵坡。当滑动面较陡时，可修筑成台阶，台阶宽度视实际需要而定，一般不小于2m，如图2－5所示。
（2）边坡渗沟
当滑坡前缘的路基边坡上有地下水均匀分布或坡面有湿地时，可修建边坡渗沟。边坡渗沟具有疏干和支撑边坡、拦截坡面径流和减轻坡面冲刷的作用。
边坡渗沟的平面形状一般有垂直的、分支的及拱形的。分支渗沟的主沟主要起支撑作用，而支沟则起疏干作用。分支渗沟可相互连接呈网状，如图2－6所示。拱形渗沟因拱部易变形，故不宜推广使用。
图2－5 支撑渗沟结构示意图
图2－6 网状边坡渗沟
图2－7 截水渗沟平面布置图
边坡渗沟的间距取决于地下水的分布、水量和边坡土质等因素，一般采用6～10m。边坡渗沟的深度一般不小于2m，宽度为1.5～2.0m。边坡渗沟的基底应设置于湿土层以下的稳定土层，并铺设防渗层。
（3）截水渗沟
截水渗沟垂直于地下水流向设置，用于拦截滑坡外围的地下水，防止地下水进入滑坡体内。截水渗沟一般修筑在滑坡体可能发展范围5m以外的稳定土体上，平面上呈环形或折线形，如图2－7所示。截水渗沟的深度一般不小于10m，断面大小不受流量控制，主要取决于施工方便。基底应埋入最低含水层下的不透水层，当其底部未埋入完整基岩时，应采用浆砌片石修筑沟槽。截水渗沟的迎水沟壁应设反滤层，背水沟壁设隔渗层。
为便于维修与疏通，在截水渗沟的直线段每隔30～50m或转弯、变坡处应设置检查井，如图2－8所示。检查井井壁应设置泄水孔，以排除附近的地下水。
2.排水洞
排水洞是人工开挖的隧洞，通常在隧洞的周围布置一定深度的排水孔，形成一个有效降低地下水位的排水系统。
排水洞一般平行于边坡走向布置，必要时可在其他方向布置支洞，穿过可能的阻水带，扩大排水范围。对于较高的边坡，通常在不同高程布置若干条排水洞，以最大限度地排泄地下水。
在土体和风化严重的岩体中开挖的隧洞需进行衬砌支护，宜采用全断面支护的形式，以防止排水洞的水通过洞底渗入边坡内。
图2－8 检查井（单位：cm）H—检查井深度；Φ—钢筋铁圈直径
3.排水孔
（1）排水孔的分类
排水孔是地下排水的一种重要方式，其优点是易于施工，且可以控制较大范围的地下水。排水孔通常可分为以下两种：
1）通过坡面（包括挡土墙面）打排水孔，以疏干地下水；
2）与地下排水廊道或抽水井相连，以增加排水范围。
（2）排水孔的布设要求
1）排水孔应具有足够大的直径，保证水流通畅，以达到降低地下水位的目的；
2）在坡面上一般以上仰角布设排水孔，坡度一般为3％～10％；
3）排水管应有足够的刚度和强度，防止孔壁坍塌；
4）排水管中一般布设有排水孔，并用起反滤作用的材料保护排水孔，以防堵塞；
5）在坚硬的岩体中布设的排水孔可不加任何保护而直接排水，但此类排水孔极易因孔壁坍塌而堵塞，缩短使用寿命。因此，排水孔中通常插入一定材质的排水管。按材质分，排水管通常可分为金属排水管、硬质排水管和透水软管3种。
4.集水井
当通过排水洞和排水孔汇集的地下水不能依靠重力自然排出坡体时，可以考虑采用集水井排水。在滑坡体外的相对稳定区域，选择地下水集中地带，设置直径大于3.5m的竖井，并在井壁上设置短的水平钻孔，一般为2～3层，使附近的地下水汇集到井中，采用水泵把水排至地表。
集水井的深度一般为15～30m。对于不稳定地段，集水井应达到比滑动面浅的部位；对于稳定的地段，集水井应达到基岩，并深入基岩2～3m。
排水工程设计是指对城市、乡村、工业区等地区的雨水、污水、废水等进行排放和处理的工程设计。其目的是保障人民生活和生产的需要，同时保护环境，防止水污染和水灾害的发生。
排水工程设计需要考虑以下几个方面：
1. 设计流量：根据区域的降雨量、地形、土壤类型等因素，确定设计流量，以保证排水系统的正常运行。
2. 排水管道布局：根据地形、建筑物分布、道路等因素，合理布置排水管道，保证排水系统的畅通。
3. 排水设施设计：包括雨水口、检查井、泵站等设施的设计，以保证排水系统的正常运行。
4. 污水处理设施设计：对于污水、废水等需要进行处理的水体，需要设计相应的处理设施，以达到排放标准。
5. 环境保护：在设计排水工程时，需要考虑环境保护，采取相应的措施，防止水污染和水灾害的发生。
排水工程设计需要综合考虑各种因素，以保证排水系统的正常运行和环境的保护。同时，需要根据实际情况进行调整和改进，以适应不同地区的需求。
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湟中县18089482457： 小区给排水设计 - ？
弋衬醋酸： 我是做给排水的,呵呵,我来回答吧,当然是先做单体建筑,再做小区管网啊,呵呵,为什么,建筑是主要的功能使用单位,小区的给排水管网是配套附属设施,所以,当然是配套随着主要走啦,呵呵.不一样的地方就是,先做单体,再做管网,灵活性很大,随时可以调整;先做管网,再做单体,有时候会限制建筑的布局及功能的需求.
湟中县18089482457： 排水工程设计应依据城镇排水与污水处理规划,并与()等专项规划和设...？
弋衬醋酸： 污水处理设计,建筑给排水设计,市政给排水,中水设计,水资源和水环境类的
湟中县18089482457： 来了解下室外给排水设计规范是啥 ？
弋衬醋酸： 第1.0.1条 为使我国的排水工程设计,符合国家的方针,政策、法令,达到防止水污染,改善和保护环境,提高人民健康水平的要求,特制订本规范. 第1.0.2条 本规范适用...
湟中县18089482457： 给排水工程设计规范有什么标准?帮忙答下,谢谢! ？
弋衬醋酸： 建筑设计防火规范建筑给水排水设计规范自动喷水灭火系统设计规范气体灭火系统设计规范建筑给水排水及采暖系统施工质量验收规范自动喷水灭火系统设计防火规范
