车辆段上盖开发平台雨水蓄水案例分析及优化_杨晓娟.pdf
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1、都市快轨交通第 36 卷 第 3 期 2023 年 6 月 收稿日期:2022-03-15 修回日期:2022-06-08 第一作者:杨晓娟,女,硕士,高级工程师,主要从事轨道交通工程给排水及消防设计工作, 引用格式:杨晓娟,江琴,黄云峰,等.车辆段上盖开发平台雨水蓄水案例分析及优化J.都市快轨交通,2023,36(3):54-58.YANG Xiaojuan,JIANG Qin,HUANG Yunfeng,et al.Rain water storage optimization on depot platforms:a case analysisJ.Urban rapid rail tra
2、nsit,2023,36(3):54-58.54 快轨论坛URBAN RAPID RAIL TRANSIT doi:10.3969/j.issn.1672-6073.2023.03.009 车辆段上盖开发平台雨水蓄水案例分析及优化 杨晓娟,江 琴,黄云峰,刘 庆,雷雨莎(北京城建设计发展集团股份有限公司,北京 100037)摘 要:轨道交通车辆基地上盖开发平台在未开发前具有雨水汇水面积大、径流系数大的特点,市政冲击负荷大。结合西安市某车辆段上设盖板平台的雨水调蓄具体设计案例,从合理性、合规性、安全性及经济性角度出发,提出采用车辆段盖板作为雨水调蓄池的设计理念,通过增加外挂檐沟侧壁高度、减小沟底
3、雨水管管径等措施,达到降雨时盖板边蓄边排的目的。研究分析表明方案安全可靠,同时具有节约用地、节约投资、削减洪峰流量的实际效果。关键词:轨道交通;车辆基地;临时雨水;蓄水;错峰排放 中图分类号:U231 文献标志码:A 文章编号:1672-6073(2023)03-0054-05 Rain Water Storage Optimization on Depot Platforms:A Case Analysis YANG Xiaojuan,JIANG Qin,HUANG Yunfeng,LIU Qing,LEI Yusha(Beijing Urban Construction Design an
4、d Development Group Co.,Ltd.,Beijing 100037)Abstract:The development platform for the upper cover of a rail transit vehicle base is characterized by a large rainwater catchment area,high runoff coefficient,and substantial municipal impact load prior to development implementation.In this study,in con
5、junction with a specific design case for rainwater storage on a vehicle depot platform in Xian city,a design concept that utilizes the vehicle depot cover as a rainwater storage tank is proposed.By considering rationality,compliance,safety,and economy,the design aims to realize simultaneous storage
6、and drainage during rainfall by increasing the height of the gutters lateral wall and reducing the diameter of the stormwater pipe at the bottom of the gutter.The study demonstrates that the scheme is safe,reliable,and effective in saving land,reducing investment,and decreasing flood peak flow.Keywo
7、rds:rail transit;vehicle base;temporary rainwater;impoundment;staggered discharge 车辆基地是轨道交通系统的重要组成部分之一,一般占地面积较大,利用其上部空间,对于最大限度地发挥轨道交通项目带动城市发展具有积极的促进作用。因此,目前我国各地轨道交通新建车辆基地设置上盖开发的情况越来越普遍,然而加建上盖开发之后给车辆基地带来了新的特殊性问题,例如,上盖开发工程与车辆基地的建设时序不一致带来的过渡时期大面积的盖板临时排水问题。一般而言,上盖开发工程比车辆基地建设较晚实施,在过渡时期,盖板作为车辆基地的临时屋面,一般为混
8、凝土材质,且面积较大,其雨水排放具有临时性、瞬间雨水量大等特点。而整个车辆基地上盖车辆段上盖开发平台雨水蓄水案例分析及优化 55URBAN RAPID RAIL TRANSIT盖板、道路等硬化下垫面所占比例很高,绿化率较低,导致车辆基地在上盖开发未实施之前的外排雨水峰值流量对市政造成很大冲击。针对过渡时期雨水的临时性、瞬间雨水量大的特点,本文主要从合理性、合规性、安全性、经济性角度出发,结合工程实际项目,对轨道交通车辆基地盖板临时蓄水设计方案进行分析对比,提出设计思考和建议,为后续工程设计方案提供一定的参考。1 工程概况 西安市某地铁车辆段设置上盖开发,该车辆段用地约 33.47 ha,包含运
9、用库、联合检修库、物资总库、调机车/工程车库及材料棚、不落轮镟库、运管中心、牵引降压混合变电所、水处理站、门卫等建筑单体。车辆段为上盖物业开发预留条件,盖板总面积约为23.45 ha,上盖开发在车辆基地实施之后 35 年实施。车辆段北边市政道路上有1根DN1 500市政雨水管道,西边市政道路上有 1 根 DN1 300 市政雨水管道。2 传统盖板雨水排放方式 在盖板边缘设置外挂檐沟,雨水通过结构或建筑找坡将雨水排至檐沟,檐沟内设置虹吸雨水斗或重力流雨水管排放雨水1,具体节点示意如图 1 所示。图 1 传统檐沟外排水做法 Figure 1 Traditional external drainag
10、e of gutter practice 盖板区域径流系数取1.0,设计重现期取10年一遇,降雨历时按照 5 min 计算,西安暴雨强度公式为:0.9742 210.87(12.915lg)21.9()33Pqt+=+(1)式中,q 为设计暴雨强度,L/shm2;t 为降雨历时,t=5 min;P 为暴雨重现期,a。计算得出盖板区域临时排水总设计流量为8.21 m3/s。上盖开发后对市政负荷有明显冲击,经与市政部门对接,需对盖板雨水进行调蓄排放。3 调蓄方案论证及选取 针对轨道交通车辆基地在上盖开发实施前,平台具有雨水汇水面积大、径流系数大的特点,以及市政负荷冲击大的问题,在设计时需考虑上盖盖
11、板临时雨水调蓄事宜。根据临时调蓄池的设置位置,有以下两种设计方案。3.1 方案 1:传统调蓄方案 在车辆段设置专门的雨水调蓄池,采用图 1 所示的重力流外排水,将盖板临时雨水通过车辆段室外雨水管网收集后接至雨水调蓄池。此方案调蓄池下游市政受纳雨水管道设计重现期 P 为 2 年一遇,因此按照P=2 a 计算所需调蓄池有效容积。根据 建筑与小区雨水控制及利用工程技术规范(GB504002016)2中的公式 4.3.7 和公式 4.3.8 可得:60max()1000mVQQt=-|(2)式中,V 为调蓄池有效容积,m3;tm为调蓄池设计蓄水历时,min,本工程取 5 min、10 min、15 m
12、in 一直到 120 min;Q 为调蓄池进水流量,Q=qF,L/s;Q为出水管设计流量,Q=0qF,L/s;为盖板径流系数,取 1.0;0为控制径流峰值所对应的径流系数,本工程中的 0取 0.2;q 为设计暴雨强度,L/(shm2),本工程方案设计重现期取P=2 a;F为汇水面积,hm2,本工程中 F=23.45 hm2。经计算,当蓄水历时取 120 min 时,所需调蓄池有效容积最大,约 4 500 m3。表 1 仅列出蓄水历时 5、10、110、120 min 对应的调蓄池有效容积。表 1 雨水调蓄池有效容积计算 Table 1 Calculation of rainwater stor
13、age tank effective volume 设计重现期 P=2 a 蓄水历时 tm/min Q/(L/s)Q/(L/s)V/m3 5 3 937.21 787.44 944.93 6 3 799.86 759.97 1 094.36 110 837.65 167.53 4 422.79 120 780.11 156.02 4 493.45 考虑到调蓄池有效容积较大,为了灵活布置,拟在车辆段内分散设置3处雨水调蓄池,具体位置如图2所示。都市快轨交通第 36 卷 第 3 期 2023 年 6 月 56 URBAN RAPID RAIL TRANSIT 图 2 拟设雨水调蓄池位置 Figur
14、e 2 Location of proposed stormwater storage tank 根据结构变形缝将盖板分为若干区域并进行编号,盖板区域各分区临时雨水分别接入3 处雨水调蓄池,其中A、B、C、D1、D2、F1、F2区接入调蓄池1,G2、H2、J、K、L、M 区接入调蓄池 2,E1、E2、G1、H1接入调蓄池3。经计算,各调蓄池有效容积分别为V1=1 570 m3,V2=1 450 m3,V3=1 480 m3,总有效容积约为4 500 m3,结构总容积约为 6 000 m3,总占地面积约为 1 500m2。3.2 方案 2:盖板平台边蓄边排的优化调蓄方案 因传统蓄水方案投资较大,
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