淺談火力發(fā)電廠室外雨水排水系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)

引言：火力發(fā)電廠室外雨水排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)結(jié)合多專業(yè)內(nèi)容進(jìn)行綜合考慮。筆者分別從管道布置、參數(shù)選擇、雨水綜合利用等方面對(duì)火力發(fā)電廠雨水排水系的影響做了分析和比較，并提出了統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)提出建議。

室外雨水排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)在火力發(fā)電廠設(shè)計(jì)當(dāng)中占據(jù)非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，雨水排水設(shè)計(jì)不僅關(guān)乎到電廠建設(shè)的投資成本，而且如設(shè)計(jì)不合理，發(fā)生排水不暢，將造成廠區(qū)內(nèi)積水，積水過(guò)深還有可能出現(xiàn)重大的質(zhì)量安全事故。鑒于電廠室外雨水排水的重要性，需要對(duì)其設(shè)計(jì)進(jìn)行進(jìn)一步的優(yōu)化分析、研究。

一、火力發(fā)電廠室外雨水排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)現(xiàn)狀

長(zhǎng)期以來(lái)，國(guó)內(nèi)火力發(fā)電廠室外雨水排水設(shè)計(jì)大都延用重力式雨水排水系統(tǒng)，傳統(tǒng)的雨水排放系統(tǒng)是將道路上匯集的雨水通過(guò)雨水口收集，排至雨水檢查井，再通過(guò)管道排出廠外。雨水排水系統(tǒng)實(shí)際上是包含了建筑、水工、建筑物總平面布置及道路設(shè)計(jì)等多個(gè)專業(yè)的系統(tǒng)工程，而目前雨水排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)則大都由水工工藝專業(yè)單獨(dú)完成。由于專業(yè)知識(shí)所限，使得雨排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)往往無(wú)法考慮全面，存在缺陷也就無(wú)法避免。

二、火力發(fā)電廠室外雨水排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)優(yōu)化

合理的雨水排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，不但要綜合考慮雨水管道平面位置、埋設(shè)深度以及雨水的布置等，還應(yīng)該結(jié)合場(chǎng)地區(qū)域特點(diǎn)，合理選擇地面覆蓋物，使其即能滿足功能要求，有具有較小的徑流系數(shù)，從而減輕排水系統(tǒng)負(fù)擔(dān)。

2.1"管道布置

2.1.1"管道的平面位置

火力發(fā)電廠室外雨水排水管道應(yīng)沿廠區(qū)道路布置，盡量敷設(shè)在道路外側(cè)綠化帶下，以方便日后檢修。雨水管道的平面位置應(yīng)能夠滿足檢查井的施工要求，并且盡量靠近路邊石。電廠內(nèi)道路通常采用城市型單向坡或雙向坡路面，根據(jù)路面坡向，采用在道路單側(cè)或雙側(cè)布置雨水口。單向坡的路面，還應(yīng)將雨水管道與雨水口布置在道路中心線同側(cè)，這樣可以縮短雨水口連接管的長(zhǎng)度，即提高了雨水口的排水能力，又降低了工程造價(jià)，同時(shí)在檢修時(shí)無(wú)需破壞路面，便于維修。

2.1.2"雨水口的布置

雨水口是雨水管道上收集地面雨水的管道系統(tǒng)附屬構(gòu)筑物。匯集于路面上的雨水首先經(jīng)過(guò)雨水篦，通過(guò)連接管進(jìn)入排水管渠。雨水口設(shè)置位置不當(dāng)、數(shù)量不足及堵塞等均可造成暴雨時(shí)路面積水。在《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》中，對(duì)雨水口的設(shè)計(jì)有相應(yīng)規(guī)定，但并未提出明確的設(shè)計(jì)計(jì)算方法，而是只給出經(jīng)驗(yàn)參考值，導(dǎo)致設(shè)計(jì)人員往往憑經(jīng)驗(yàn)沿道路等距離布設(shè)雨水口，隨意性較大，不能保證設(shè)計(jì)的合理性、經(jīng)濟(jì)性。

2.1.3"管道的埋深

在整個(gè)廠區(qū)采用同一設(shè)計(jì)標(biāo)高的情況下，雨水管道系統(tǒng)的整體埋深取決于各支路的起點(diǎn)埋深和坡度，而終點(diǎn)埋深則取決于埋深最大的支路。

當(dāng)管道起點(diǎn)位于環(huán)形道路一側(cè)時(shí)，選擇合適的管道起點(diǎn)，大致可分為三種情況：

①選擇適當(dāng)?shù)墓艿榔瘘c(diǎn)位置，使兩個(gè)支路的管道長(zhǎng)度相等;

②選擇適當(dāng)?shù)墓艿赖钠瘘c(diǎn)位置，使得兩個(gè)支路的匯水面積相等;

③選擇適當(dāng)?shù)墓艿赖钠瘘c(diǎn)位置，使得兩個(gè)支路的末端洪峰流量相等。

分析以上三種情況：①當(dāng)兩個(gè)支路的管道長(zhǎng)度相等，匯水面積不同時(shí)，由于雨水管道的坡度大致在0.002～0.003之間，因此，兩個(gè)支路的管道末端坡降大致相同，而由匯水面積不同引起的末端管徑一般相差1～2級(jí)以內(nèi)，即由管徑不同引起的標(biāo)高差在0.1～0.2m以內(nèi)。因此，可以推斷當(dāng)兩個(gè)支路的管道長(zhǎng)度相等時(shí)，其管道末端埋深大致相同，此種方案兩個(gè)支路間不存在跌水，施工土方量最小;②當(dāng)兩個(gè)支路的匯水面積相等，管道長(zhǎng)度不同時(shí)，由于雨水管道的坡度大致在0.002～0.003之間，管道長(zhǎng)度較大的支路管道末端坡降大，管道長(zhǎng)度較小的支路由于其管內(nèi)流行時(shí)間短，洪峰流量大而導(dǎo)致其管徑大，但一般情況下，兩個(gè)支路的末端管徑一般相差1～2級(jí)以內(nèi)。因此，可以推斷當(dāng)兩個(gè)支路的匯水面積相等時(shí)，管道較長(zhǎng)著管道埋深大，兩個(gè)支路之間存在跌水。但由于兩個(gè)支路負(fù)責(zé)排水的面積相同，當(dāng)任一支路出現(xiàn)堵塞或其它問(wèn)題，而引起排水不暢時(shí)，電廠受影響的面積最小;③與第二種情況類似，此種情況為考慮流量系數(shù)后，兩個(gè)支路的匯水面積相同。此時(shí)，管道較長(zhǎng)著管道埋深大，兩個(gè)支路之間存在跌水。當(dāng)任一支路出現(xiàn)堵塞或其它問(wèn)題，而引起排水不暢時(shí)，另一支路的排水能力最強(qiáng)。

2.2"徑流系數(shù)的選擇和控制

雨水徑流系數(shù)的確定直接影響著電廠抵御雨水安全的能力和其雨水設(shè)施造價(jià)。所以如何選擇雨水徑流系數(shù)，在雨水工程中起著關(guān)鍵的作用。

電廠徑流系數(shù)的控制可從以下幾方面考慮：

1）加強(qiáng)綠地系統(tǒng)建設(shè)，增強(qiáng)綠地調(diào)蓄功能，在廠區(qū)綠化設(shè)置時(shí)，應(yīng)考慮綠化對(duì)雨水蓄滲的作用，近可能多的建設(shè)綠地系統(tǒng)，加強(qiáng)雨水蓄滲。

2）設(shè)滲透性路面，增強(qiáng)道路雨水滲透推廣采用透水性路面，以減少地區(qū)雨水徑流。

2.3"其它

通過(guò)雨水系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，提高排水管道末端標(biāo)高，當(dāng)管道標(biāo)高高于排放水體標(biāo)高時(shí)，就有可能通過(guò)重力管道，直接將雨水排放，省去了雨水提升泵站，既節(jié)約了工程一次性投資，又降低了運(yùn)行成本，還減少了構(gòu)筑物占地面積，可謂一舉多得。電廠主廠房屋面雨水通常采用內(nèi)排水，即通過(guò)屋面雨水斗收集到的雨水通過(guò)管道最終排入室外檢查井，這就為設(shè)計(jì)人員控制雨水排放提供了可能。將主廠房屋面雨水通過(guò)雨水管道分散的排入室外雨水排放系統(tǒng)，相當(dāng)于將主廠房屋面匯水面積均勻的分布于雨水管道各處，從而降低系統(tǒng)洪峰流量，減小下游管徑，節(jié)約工程造價(jià)。

三、雨水綜合利用

火力發(fā)電廠電廠雨水，根據(jù)其收集方式不同，可分為屋面雨水和地面徑流雨水。通常屋面雨水的水質(zhì)較好，經(jīng)簡(jiǎn)單處理后即可回收用于生產(chǎn)用水補(bǔ)充、煤場(chǎng)噴灑、澆灑綠地等。因此，針對(duì)不同電廠建（構(gòu)）筑物的特點(diǎn)，在設(shè)計(jì)中考慮對(duì)主廠房、封閉煤場(chǎng)等大型建（構(gòu)）筑物的屋面雨水進(jìn)行收集利用，可以起到削減洪峰流量、減少管網(wǎng)規(guī)模、補(bǔ)充水資源的作用。

四、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，筆者認(rèn)為火力發(fā)電廠室外雨水排水系統(tǒng)可考慮從以下幾方面優(yōu)化：①優(yōu)化管道布置，縮短管長(zhǎng)度，提高雨水口的效率，結(jié)合工程特點(diǎn)確定管道埋深控制點(diǎn);②加強(qiáng)綠地及透水性路面建設(shè)，降低徑流系數(shù)③充分利用現(xiàn)有排水設(shè)施，實(shí)現(xiàn)“高水高排、低水低排”;④加強(qiáng)雨水綜合利用。

參考文獻(xiàn)

[1]趙容馨.談?dòng)晁噩F(xiàn)期和徑流系數(shù)的選擇[J]."山西建筑，2012，38（31）：143-144.

（作者單位：遼寧電力勘測(cè)設(shè)計(jì)院）