平原區(qū)水土保持方案臨時沉砂池設(shè)置探討

沈連起

（壽光市水利局，山東 壽光 262700）

平原區(qū)水土保持方案臨時沉砂池設(shè)置探討

沈連起

（壽光市水利局，山東 壽光 262700）

【摘要】分析了平原區(qū)點型開發(fā)建設(shè)項目水土保持方案臨時沉砂池設(shè)置的不合理性，探討了點型開發(fā)建設(shè)項目臨時沉砂池設(shè)置大小的確定方法以及固定規(guī)格的臨時沉砂池應(yīng)的使用。

【關(guān)鍵詞】平原區(qū)；沉砂池；匯流面積；水土保持

平原區(qū)點型開發(fā)建設(shè)項目土壤擾動程度高，極易造成土壤侵蝕，設(shè)置臨時沉砂池可有效沉淀粒徑0.05mm以上的粗顆粒泥沙，減少水土流失和排水系統(tǒng)淤積?！堕_發(fā)建設(shè)項目水土保持技術(shù)規(guī)范》（GB50433-2008）中提出“沉砂池的設(shè)計施工應(yīng)遵循國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《水利水電工程沉砂池設(shè)計規(guī)范》（SL269-2001）”，但點型開發(fā)建設(shè)項目通常占地面積小，產(chǎn)流量小，臨時沉砂池按此規(guī)范設(shè)計既復(fù)雜又不實用，多數(shù)點型開發(fā)建設(shè)項目水土保持方案沒有按該設(shè)計規(guī)范設(shè)置沉砂池，只是簡單地使用了4.5m3固定規(guī)格的臨時沉砂池。由于點型開發(fā)建設(shè)項目設(shè)置臨時沉砂池的大小、數(shù)量、位置等不合理，降低了臨時沉砂池對泥沙的沉淀作用。因此，探討點型開發(fā)建設(shè)項目臨時沉砂池的設(shè)置是很有必要的。

1　沉砂池設(shè)置的不合理性分析

1.1臨時沉砂池大小設(shè)置不合理

平原區(qū)點型開發(fā)建設(shè)項目臨時沉砂池設(shè)置的大小取決于臨時沉砂池所承擔(dān)的匯流面積和所要求沉淀的泥沙顆粒的粒徑。臨時沉砂池所承擔(dān)的匯流面積越大，池廂內(nèi)的雨水流速就越大，臨時沉砂池的工作深度、長度和寬度也就越大，反之就越??；沉淀的泥沙顆粒粒徑越小，越不易沉淀，沉淀過程越長，所需臨時沉砂池就越大，反之則越小。由此可見，點型開發(fā)建設(shè)項目水土保持方案中臨時沉砂池大小未經(jīng)計算分析而設(shè)置是不合理的。

1.2臨時沉砂池位置設(shè)置不合理

點型開發(fā)建設(shè)項目水土保持方案中臨時沉砂池位置不合理主要包括兩個方面，一是不在交通便利的道路兩側(cè)的臨時排水溝上設(shè)置，不便于清除淤泥。臨時沉砂池只在項目建設(shè)期間沉淀項目區(qū)雨水產(chǎn)生的泥沙水流中的泥沙顆粒，不像供水工程、灌溉工程那樣設(shè)置永久沉砂池，配套自動沖砂清淤設(shè)備或設(shè)施，需要在雨后人工清除淤積的泥沙。二是規(guī)模小的臨時沉砂池設(shè)置在匯水面積較大的臨時排水溝上，導(dǎo)致沉砂池池廂水流速度較大，顆粒較小的泥沙不能沉淀。

1.3臨時沉砂池的數(shù)量設(shè)置不合理

點型開發(fā)建設(shè)項目臨時沉砂池設(shè)置數(shù)量的多少應(yīng)當(dāng)根據(jù)項目占地面積的大小和單座臨時沉砂池承擔(dān)的匯水面積來確定，許多建設(shè)項目水土保持方案報告書中，不管建設(shè)項目占地面積和單座臨時沉砂池承擔(dān)的匯水面積多大，產(chǎn)生的雨水流量多少，只在項目排水出口處設(shè)置1座臨時沉砂池是不合理的。

2　沉砂池大小的確定方法

開發(fā)建設(shè)項目臨時沉砂池一般建設(shè)規(guī)模較小，依據(jù)《水利水電工程沉砂池設(shè)計規(guī)范》進行設(shè)計，程序較為復(fù)雜，但按照《灌溉與排水工程設(shè)計規(guī)范》設(shè)計，既能滿足設(shè)計要求，計算又較為簡單。為此，可以按照《灌溉與排水工程設(shè)計規(guī)范》探討開發(fā)建設(shè)項目臨時沉砂池大小的確定方法。

按照《灌溉與排水工程設(shè)計規(guī)范》，臨時沉砂池池廂深度為2.5～3.5m，確定了所要沉淀的泥沙顆粒大小，就可以按《灌溉與排水工程設(shè)計規(guī)范》查出所要沉淀的泥沙對應(yīng)的池廂平均流速和從該規(guī)范附錄D中查得泥沙的沉降速率ω，只要確定了臨時沉砂池的工作流量，就可以通過公式和求出臨時沉砂池的工作長度LP和工作寬度BP。臨時沉砂池工作流量QP即臨時沉砂池所承擔(dān)匯流面積的徑流量，可按照《室外排水設(shè)計規(guī)范》（GB50014-2006），通過暴雨強度公式和徑流量公式求得。

3　　臨時沉砂池的使用探討

多數(shù)建設(shè)項目水土保持方案中使用了4.5m3固定規(guī)格的臨時沉砂池 （水保定額4.5m3臨時沉砂池，池廂長、寬、深分別為2.5m、2.0m、0.9m，以下簡稱“固定規(guī)格”臨時沉砂池）。使用固定規(guī)格的臨時沉砂池，首先應(yīng)當(dāng)確定單座臨時沉砂池的工作流量和可承擔(dān)的匯水面積，然后按照便于施工、清淤、拆除的原則，根據(jù)建設(shè)項目占地面積的大小、臨時排水溝設(shè)置情況確定固定規(guī)格臨時沉砂池的位置和數(shù)量，進行合理布置。

3.1池廂工作流量的確定

3.2可承擔(dān)匯流面積的確定

規(guī)定規(guī)格臨時沉砂池可承擔(dān)匯流面積FP即定額臨時沉砂池工作流量QP大于等于產(chǎn)生峰流量Qm的匯水面積F，F(xiàn)P≤F。按照《室外排水設(shè)計規(guī)范》，可以通過公式求出區(qū)域暴雨強度，再由公式，即可求出單座固定臨時沉砂池可承擔(dān)的匯水面積。

3.3實例計算

濰坊市某新建居民小區(qū)綠地率25%，當(dāng)?shù)乇┯曛噩F(xiàn)期為1a，沖刷的泥沙顆粒粒徑不大于0.05mm。單座規(guī)定規(guī)格臨時沉砂池可承擔(dān)的匯水面積可按以下五步求得：

1）求池廂平均流速。根據(jù)泥沙粒徑、水溫由《灌溉與排水工程設(shè)計規(guī)范》附錄D查得：d=0.05mm，當(dāng)水溫T=20℃時，ω=1.67mm/s，按照公式=求得固定規(guī)格臨時沉砂池池廂平均流速

4）求該小區(qū)徑流系數(shù)。應(yīng)按綠化率和硬化率及其徑流系數(shù)加權(quán)求得，小區(qū)建設(shè)期間擾動程度高，徑流系數(shù)略高于綠地徑流系數(shù)，取Ψ=0.20。

5）求臨時沉砂池可承擔(dān)的匯流面積。據(jù)前述分析，按照公式F=Qm/Ψq求得FP≤F≈0.12hm2?？梢?，要有效沉淀d≥0.05mm的泥沙顆粒，單座固定規(guī)格臨時沉砂池可承擔(dān)的匯水面積應(yīng)小于0.12hm2。

4　結(jié)語

1）點型開發(fā)建設(shè)項目水土保持方案臨時沉砂池設(shè)置不合理主要是臨時沉砂池大小、數(shù)量和位置不合理，應(yīng)當(dāng)根據(jù)匯流面積的大小和所沉淀的泥沙顆粒大小來確定，其池廂工作長度和寬度可以按照《灌溉與排水工程設(shè)計規(guī)范》進行設(shè)計。2）使用固定規(guī)格的臨時沉砂池應(yīng)首先確定其工作流量，再確定單座沉砂池可承擔(dān)的匯水面積，然后確定沉砂池的位置和數(shù)量。3）濰坊市區(qū)域，暴雨重現(xiàn)期1a，開發(fā)建設(shè)項目單座固定規(guī)格臨時沉砂池可承擔(dān)的匯流面積應(yīng)小于0.12hm2，才能有效沉淀粒徑大于0.05mm的粗泥沙顆粒。

（責(zé)任編輯 崔春梅）

【中圖分類號】S157

【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】B

【文章編號】1009-6159（2015）-02-0055-02

收稿日期：2014-12-08

作者簡介：沈連起（1966—），男，高級工程師