桥面排水系统设计方案

共98页第1页┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊目录第一部分说明书.......................................................3第一章前言...........................................................31.1绪论..............................................................31.2我国公路交通发展概况..............................................31.3我国公路交通中的环境问题..........................................41.3.1跨越敏感水域的公路桥梁路段的重大水污染问题....................41.3.2化学危险品在公路运输过程中的环境风险..........................51.3.3公路桥梁中的环境污染和破坏事件案例............................51.4公路交通环境保护相关政策的出台....................................61.5公路桥梁排水系统的设计工程实例....................................71.6公路桥梁排水系统设计中的不足......................................9第二章设计任务书....................................................102.1设计内容........................................................102.2设计工程概况....................................................102.3工程设计资料....................................................112.4气象资料........................................................112.5地质地震资料....................................................122.6设计主要技术指标................................................12第三章设计说明书....................................................133.1设计过程综述....................................................133.1.1设计的内容...................................................133.1.2设计的目的...................................................133.1.3设计的方法...................................................133.1.4宁波奉化江水质执行标准.......................................133.1.5公路桥梁排水系统的设计要点...................................143.2宁波绕城公路奉化江大桥桥面排水管道的设计........................143.2.1设计流量的确定...............................................143.2.2排水管道水力计算.............................................15共98页第2页┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊3.2.3管道水力计算的实现...........................................173.2.4管径计算结果.................................................203.2.5管道材料的选择及连接方式.....................................213.3储存池的设计.....................................................223.3.1化学危险品运输的环境风险分析.................................223.3.2公路雨水径流的环境污染问题分析...............................283.3.3储存池的结构.................................................343.3.4储存池的设计结果.............................................34第四章工程概预算....................................................36第二部分计算书......................................................381.1桥面排水管道设计参数的取值.......................................381.2设计管段的划分...................................................381.3管道设计的计算公式...............................................391.4MATLAB程序的运行及结果..........................................402.1储存池的设计.....................................................462.2跨南塘河路段（第一管段）的储存池计算.............................462.3跨奉化江路段（第二管段）的储存池计算.............................472.4跨奉化江路段（第三管段）的储存池计算.............................48小结.................................................................50致谢.................................................................51参考文献..............................................................52附件.................................................................54外文文献译文........................................................54外文文献原文........................................................74共98页第3页┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊第一部分说明书第一章前言1.1绪论交通是国民经济的翅膀，公路交通是交通运输体系的重要组成之一。公路交通运输既是一个独立的运输体系，也是铁路车站、港口和机场集散物资的重要手段。公路运输具有覆盖面广、灵活机动、迅速方便的特点，它能实行“门到门”物流服务，连接铁路、水运、空运的起点与终点，在交通运输体系中有着重要作用。随着公路建设的迅速发展，公路交通中的环境风险问题日益凸显，在公路交通中如何减少对环境的污染和破坏也越来越被人们所关注和重视。1.2我国公路交通发展概况改革开放以来，全国大范围大力发展公路交通建设，直接拉动和促进了国民经济的持续增长。1978年，我国公路建设整体投资仅有4.9亿元，到2007年，国家公路建设的投资规模已达6600亿。据估算，改革开放30年来，我国政府在公路基础设施建设上的投资累计达到44000亿元。2001年底，我国的公路总里程达到了143.5万公里，到2006年底，在将155万公里村道纳入统计之后，全国公路通车总里程达348万公里。全年新改建公路里程34万公里，其中高速公路4460公里。以重点建设项目为代表的干线路网建设稳步推进。2002年到2006年的公路交通增长数据如图1.1所示，2002至2007年客运站情况如表1.1所示。图1.12002至2006年我国公路里程增长趋势图表1.12002-2007年客运站情况一览表共98页第4页┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊综上所述，我国公路交通迅猛发展，高速公路从无到有，发展迅速。从1988年第一条高速公路沪嘉高速公路建成通车，到2007年底，我国高速公路通车里程达54000公里，稳居世界第二。1.3我国公路交通中的环境问题1.3.1跨越敏感水域的公路桥梁路段的重大水污染问题高速公路对环境的影响包括大气环境、声学环境、生态环境和水环境等.对水环境的影响主要是交通污染事故对水环境的风险影响。随着我国公路建设里程和机动车保有量的持续增长，由公路交通引发的环境风险事件也随之增多，其中化学危险品运输车辆在跨越地表水体路段可能发生的泄漏事故对环境(或健康)的影响十分严重。这种恶性事故对敏感水域产生的环境风险引起了广泛的关注。降雨形成的公路径流中含有在路面沉积的各种类型车辆排放尾气中所携带的污染物、汽车轮胎磨损的微粒、车架上粘带的泥土、车辆制动时散落的污染物及车辆运行工况不佳时泄漏的油料等。降水径流的初期污染物浓度要高于后期，这一现象称为初期冲刷效应。因此初期雨水径流中含有的污染物量占整个雨水径流含有的污染物量的绝大部分，其含有的污染物浓度远远高于允许排入水体的排放标准。若初期雨水直接排放至敏感水域会对水体造成严重的污染和破坏，甚至会破坏水体原有生态功能、危害水域及周围环境中生物的生命安全。当点源污染被有效控制后，面源污染就成为城市水质恶化的主要原因之一，降雨冲刷地表沉积物产生携有大量污染物的径流进入水体，对城市水环境造成了严重的危害[1]。近年来，点源污染的研究和治理技术基本已经成熟，但是面源污染和控制技术的研究比较少，是目前环境保护领域中比较新的研究方向。雨水径流污染属于面源污染，目前还没有成熟的研究结果，但是雨水径流对环境的污染和破坏不能被忽视。国内外许多研究表明：公路路面径流对其地表受纳水体的污染贡献值很大。实测表明其中主要污染物成分为悬浮固体（SS）、化学需氧量（COD）、生化需氧量（BOD）、重金属离子如Pt、Cr、Cu、Ni等以及多环芳香烃（PAHs）、油和脂等。1990年美国关于水体污染的调查表明，约30%水体的污染物超标是由面源污染造成的[2]。在我共98页第5页┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊国滇池湖泊流域的大青河暴雨期悬浮物浓度比平时均值高22倍，宝象河暴雨期最大悬浮物浓度是非暴雨期的106倍[3]。公路暴雨径流的可生化性差，石油类、CODCr、悬浮固体和重金属是其包含的主要污染物。其中石油类、CODCr、悬浮固体和Pb含量严重超过我国地表水Ⅲ类水质标准。1.3.2化学危险品在公路运输过程中的环境风险危险货物是一个范围很广的称谓，凡是具