合肥市下穿式立交桥排水系统的研究

发布时间：2017-04-17 09:11

  本文关键词：合肥市下穿式立交桥排水系统的研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：进入21世纪以来,城市化进程脚步加快,城市立体交通建设如火如荼。合肥市二环路以内的下穿式立交桥数量达到55座之多,对合肥繁重的交通压力起到了一定的疏导和缓解作用。但是,下穿式立交桥的雨季积水问题成为了合肥市民暴雨天气出行的噩梦。从去年开始,合肥市排水办公室为了解决这一难题,在一环以内的重要路段的下穿立交桥安装了电子测水尺、电子语音警示桩等对暴雨期间下穿桥的水深进行实时监测和报警。但是下穿桥却已经失去了它最重要的疏导交通的作用反而成为了交通管网中的栓塞。因此要根本上解决下穿式立交严重的积水问题必须要从排水系统研究方面入手。作者对合肥市下穿立交桥的设计研究发现,下穿立交桥的积水问题主要因为排水系统设计标准偏低,泵站排水能力不足且运行监管不到位,导致雨水下不去,排不出。为了解决这两方面问题,作者查阅了国内外的资料和文献,分别从下穿式立交排水系统设计,道路路面的雨水量计算,泵站的设计运行方面对下穿道路积水问题进行分析研究。本文首先对下穿立交桥的雨水流量的计算公式方面,给出了排水规范中的推理公式和同济大学的邓培德教授提出的容量平法进行对比。再以合肥市暴雨强度公式为基础,对合肥市下立交的暴雨重现期取值进行探讨,对径流系数、汇水面积取值进行研究并提出了确切计算公式给出了取值参考意见,从而大幅度提高了雨水量的计算标准。在雨水口的设计中研究了各种形式的雨水口的特点和适用范围及各泄水量的计算公式。在雨水泵站的优化运行方面,本文简析了有关泵房及水泵的形式及优缺点,建议下立交雨水泵站采取潜水泵作为泵站的排水泵,结合PLC系统,对泵站进行自动监控和运行。并对基于PLC系统的自动化控制的泵站系统进行研究,指出自动化控制泵站可以提高泵站的运行效率和减少后期人力财力的投入等优点。工程实例中以合肥市的降雨资料和下穿式立交桥的现状出发,对合肥市马鞍山路和长江东大街的下穿立交排水系统进行研究并做出设计参数修改建议。一方面提高了设计的重现期、汇水面积、径流系数等参数取值,重新得到了下穿立交桥的雨水设计流量,并对泵站泵房进行重新计算改造。并给出了泵站在PLC系统控制下自动运行时的系统程序流程图、泵站使用两台水泵运行时的系统结构图和三台水泵工作时的泵站轮换工作的PLC梯形图。本文对下穿立交桥的设计改造,大大提高了其排水系统的雨水设计流量,并对泵站的运行进行了优化,提高了泵的效率和寿命。
【关键词】：下穿式立交 排水 暴雨强度公式 泵站的自动化控制 PLC系统
【学位授予单位】：安徽建筑大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U443.5
【目录】：

• 摘要5-7
• Abstract7-14
• 第一章 绪论14-21
• 1.1 课题研究背景14-17
• 1.1.1 合肥市基本概况14-15
• 1.1.2 下穿式立交桥积水现象及危害15-16
• 1.1.3 合肥市降雨变化趋势16-17
• 1.1.4 课题的提出17
• 1.2 国内外研究现状17-19
• 1.2.1 国外研究现状17-18
• 1.2.2 国内研究现状18-19
• 1.3 课题研究的目的和意义19
• 1.4 研究内容和技术路线19-21
• 1.4.1 主要研究内容19
• 1.4.2 技术路线19-21
• 第二章 下穿式立交桥排水系统设计21-29
• 2.1 下穿式立交桥排水系统概述21-23
• 2.1.1 下穿式立交桥简述21
• 2.1.2 下穿式立交排水系统组成21-22
• 2.1.3 排水方式的选择22-23
• 2.2 下穿道路排水系统中调蓄池的作用23-25
• 2.2.1 雨水调蓄池23-25
• 2.2.2 调蓄池的作用25
• 2.3 下穿式立交桥排水系统的设计要求及原则25-26
• 2.4 工程实例分析26-28
• 2.4.1 工程背景26-27
• 2.4.2 工程现状概述27-28
• 2.5 本章小结28-29
• 第三章 下穿立交道路路面排水计算及设计29-45
• 3.1 雨水量计算方法分析29-31
• 3.1.1 推理公式29-30
• 3.1.2 容量平衡法30-31
• 3.2 雨水量计算参数的确定31-36
• 3.2.1 径流系数31-33
• 3.2.2 重现期33-34
• 3.2.3 降雨历时34-35
• 3.2.4 汇水面积的划分确定35-36
• 3.3 雨水口的设计及计算36-40
• 3.3.1 雨水口的形式36-37
• 3.3.2 雨水口的水力计算37-40
• 3.3.3 雨水口的间距设置40
• 3.4 工程实例分析40-44
• 3.4.1 实例中雨水量计算参数确定41-42
• 3.4.2 雨水量设计值对比42-43
• 3.4.3 实例中雨水口的设计43-44
• 3.5 本章小结44-45
• 第四章 排水泵站的设计45-61
• 4.1 泵站位置选择45
• 4.2 泵站类型选择45-49
• 4.2.1 泵房的形式45-46
• 4.2.2 集水池的设计计算46-49
• 4.3 泵的选型与设计49-52
• 4.3.1 泵的类型49-51
• 4.3.2 泵的参数计算51
• 4.3.3 泵的联接方式51-52
• 4.4 泵站的运行优化52-55
• 4.4.1 泵站的运行优化目标52
• 4.4.2 泵站的自动化控制52-53
• 4.4.3 基于PLC的泵站自动控制系统53-55
• 4.5 工程实例分析55-59
• 4.5.1 泵站位置分析55-56
• 4.5.2 泵房形式和泵的选择分析56-57
• 4.5.3 泵站的PLC程序设计57-59
• 4.6 本章小结59-61
• 第五章 结论与展望61-63
• 5.1 结论61-62
• 5.2 不足与展望62-63
• 参考文献63-67
• 致谢67-68
• 作者简介68

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