桥面排水及应急缓冲池容积计算.docx

          桥面排水及应急缓冲池容积计算                    摘要：通过对惠东县环城西路市政工程，西枝江大桥桥面雨水和桥头两端设置应急缓冲池为例分析，并进行具体计算关键词：桥面排水；应急缓冲池一、概述依据相关法律法规及政策要求，为防止桥面发生危险品事故造成水环境污染，按规定应对跨越Ⅱ类水的桥梁［1］上设置桥面径流水收集系统，对发生污染事故后的桥梁径流进行处理造成水环境污染：主要是危险品运输过程中存在的污染风险隐患，往往与交通事故率有关，为此，在运输污染的风险评价中，主要进行由于交通事故而引起的环境污染风险分析营运期车辆在路段造成危险的因素，应包括运输有毒有害液体、油类的特种车辆在路段发生爆炸、翻车或泄漏的事件二、工程概况西枝江大桥是新建项目，该桥位于惠东县环城西路市政工程（产业大道至省道S356段）中心里程K5+187.5处，线位距离惠东西枝江水利枢纽约460m处跨越西枝江主桥采用变截面预应力砼连续刚构，跨越西枝江全长625米，桥宽39m引桥方案采用现浇预应力砼连续箱梁，北引桥跨越防洪堤及规划沿江北路，布跨组合为34+36+34+（23+3×30）+3x30m，南引桥跨越防洪堤及规划滨江路，布跨组合为3×30+34+36+34m。

横断面单幅布置为：2.25m人行道+2.5m非机动车道+0.25m钢防撞栏+0.5m路缘带(含安全带)+2x3.5+2x3.25m行车道+0.25m路缘带+0.5m中央隔离栏该桥桥面排水设计属于立体交叉排水三、桥面雨水工程设计东江河流段水质保护目标为Ⅱ类；西枝江是东江河流段主要支流，应在桥梁上设置桥面径流水收集系统，并在桥梁两侧设置沉淀池，对发生污染事故后的桥面径流进行收集处理，以确保饮用水安全1. 桥面横断面图2. 桥面水力计算依据《公路排水设计规范(JTG/T D33-2012)》［2］第4.2.1条第4点：“设置拦水带汇集路表水时，高速公路及一级公路的设计积水宽度不得超过右侧车道外边缘”，并用浅三角形过水断面验算最不利因素桥面排水系统由泄水口、泄水管、截水管等部分组成，泄水口收集桥面雨水通过竖向泄水管接入截水管，截水管收集桥面汇集雨水延桥面纵坡排入桥头两端应急缓冲池设计取起点左幅段计算：桥长313m；桥宽39/2m，沥青路面主要技术标准道路类型：城市主干道；级别为Ⅰ级汽车荷载等级：城-A级；车道数：双向八车道；设计降雨重现期P=10年，桥面纵坡I=0.01843,横坡i=0.02。

桥面坡面汇流历时：t1=1.445［sL/i^0.5］^0.467=7.0min设计径流量Q=Φ·q·F=16.67×0.95×3.8×0.0061=0.37m3/s;其中：径流系数Φ=0.95；平均降雨强度q=cpctq5,10=1.17*1.08*3=3.8mm/min；汇水面积F=19.5×313/1000000=0.0061km2;用浅三角形过水断面验算最不利因素Q=(0.377×h^8/3×I^1/2)/(i×n)0.37=0.377×h^8/3×0.01843^0.5/(0.02×0.016)求 得过水断面深度h=0.103m；宽度L=0.103/0.02=5.2m其中：粗糙系数n=0.016；非机动车道宽：2.25m人行道+2.5m非机动车道, L=2.25+2.5=4.75m＜5.2m积水宽度超过右侧车道外边缘，桥面雨水采用右侧车道外边缘浅三角形排水，不能满足设计要求需要设置桥面排水系统，设计考虑纵向排水管设在桥墩与箱梁底40cm净空间，避免纵向排水管下穿匝道出现倒虹管纵向管径采用DN300UPVC排水管，坡度取桥面坡度I=0.01843；按满流计算DN300UPVC管的泄水能力Q1=νA=2.4*0.07=0.168 m3/s其中：v-管的泄水能力(m/s)；A-过水断面(m2）。

布设管网后，剩余桥面雨水量Q2=Q-Q1=0.366-0.168=0.198 m3/s；浅三角形过水断面计算：Q2=(0.377×h^8/3×I^1/2)/(i×n)0.198=0.377×h^8/3×0.01843^0.5/(0.02×0.016)求得过水断面深度h=0.08m；宽度L=0.08/0.02=4.0m＜4.75m，满足设计要求设计将桥面雨水分成两部分处理：第一部分设置纵向排水管，管径采用DN300UPVC管，并将DN300UPVC管固定在桥墩与箱梁底之间400mm净空的桥墩上，解决了下穿引道不设倒虹的问题；第二部分利用人行道、非机动车道4.75m浅三角形排水，在桥头设置多箅雨水口收集桥面雨水，并用排水管接入应急缓冲池从而实现了雨水的收集、桥面美观和节约成本于一体功效3、应急缓冲池计算依据《事故状态下水体污染的预防与控制技术要求》［3］规定，对新建项目应急缓冲池可按以下公式计算：V=(V1+V2+V雨)max-V3应急缓冲池容积设计参数：⑴根据我国槽罐车的标准尺寸，槽罐车罐体长9200mm，长轴2380mm，短轴1500mm；槽罐车容积V1=26.6m3；⑵参照《消防给水及消防栓系统技术规范（GB50974-2018）》表3.5.5-2的规定，消防用水量取20L/s，用水时间按照我国生产的槽罐车所用防火极限［4］，设计采用10min；消防用水量V2=12m3；⑶设计降雨重现期P=10年，桥面雨水按5min流入量计算容积V雨=0.37*5*60=111m3。

计算应急缓冲池容积V=150m3,设计应急缓冲池容积V0=150*(1+10%)=165m3设计没有考虑事故废水收集装置(V3)四、结论1、跨越饮用水源的新建桥梁，营运期桥面危险化学品事故性泄漏引入缓冲池，不得直接排入水体在大桥两端加设足够容积的缓冲池，收集桥面危险品作应急处理是行之有效的2、计算应急缓冲池容积可参照“国家标准”结合实际计算容积，尽可能降低工程造价3、营运期间，水源保护区内设置摄像头，进行实时监控，设置警示牌、限速标志等，并公布事故报警号码，提醒司机已进入水源保护区路段，谨慎驾驶，减少桥上发生交通事故的慨率，即便事故发生，也能及时知悉并处理参考文献：［1］《关于加强公路规划和建设环境影响评价工作的通知》（［2007］184号）［2］《公路排水设计规范(JTG/T D33-2012)》，中华人民共和国交通运输部发布［3］QS/SY 1190-2013事故状态下水体污染的预防与控制技术要求，中国石油天然气集团公司(2013-07-23发布)［4］《消防给水及消防栓系统技术规范》（GB50974-2018）中华人民共和国公安部主编，中华人民共和国住房和城乡建设部批准，2014年10月1日实施。