5.4　排水管网布置

5.4.1　排水管网布置

库底排水管网的布设主要考虑及时排走部分库底黏土渗水和分区域检测黏土裂缝渗、漏水的可能性。

招标设计阶段库底排水管网按方格网状布置，间排距15.0m，排水主管200mm，横向布置，排距15.0m；支管100mm，与主管垂直布置，间距15.0m。排水管采用PVC塑料花管，外包一道土工布。

排水管网要求在碾压完成的过渡层中开槽埋设，管四周15cm范围应采用2～3cm小粒径卵石保护并采用小型碾压设备或夯板夯碾压达到设计要求，塑料花管无成品管材，管身透水孔通过现场打孔加工而成，工作量巨大，影响工期。

考虑到库底填渣具有一定的透水性，因此在施工图阶段对排水管网简化设计如下：取消纵向排水管、横向排水管间距适当加大，优化排水管管材。

库底横向排水管施工期优化为钢塑透水管，以适应埋管碾压，盲沟管径100mm，收集库底黏土渗水，排水管长度小于60.0m，间距≤25.0m，纵坡降i≥0.45%；长度大于60.0m，间距≤15m，纵坡降i≥0.45%。

进出水口段前池防渗面板底部排水管，材质为PVC硬质塑料花管，管径100mm、150mm两种，管壁每10cm钻一排（6孔）1cm的孔，梅花形布置，计54孔/m。

库底排水长管要求在过渡层填筑碾压达到验收标准后扣槽埋设，库底排水管周围采用2～3cm碎石保护，碎石保护层厚度不小于10cm，盲沟起坡点端部采用土工布包碎石保护。

岸坡排水短管为PVC硬质塑料管，收集岸坡碎石排水垫层中渗水，管径100mm，间距3.0m，最大不超过4.0m。

库底和库岸排水管收集排水均进入排水廊道排至下游。

5.4.2　排水管网结构型式选择

为简化施工加大排水管间距，希望排水管材可以提供足够的抗压强度、成品管管身具有较大的通透性和反滤性能，使得排水管可以采用机械设备碾压，减少二次开槽量和管身打孔工作量。

根据上述对排水管管材要求，管材由原全部采用PVC硬质塑料花管调整为主要采用加筋塑料盲沟、部分采用PVC硬质塑料花管，加筋塑料盲沟和PVC塑料花管材料特性见表5.4－1。

盲沟外包一层土工布，土工布克重150g/m2，土工布渗透系数k≥5×10－3cm/s，等效孔径O95＜0.1mm。

根据库底钢塑透水盲管设计原则，计算其渗排水量：

（1）排水管长度小于60.0m，间距≤25.0m，纵坡降i≥0.45%，单管承担黏土渗水排水面积1500m2，渗水量0.00013m3/s。

由于塑料盲管水力阻力系数是个变数，水头损失和通水量呈非线性关系，不同型号的塑料盲沟对应不同的关系曲线，所以对于每一种的塑料盲沟都要通过试验获得通水量与水头损失之间的关系。

计算分别采用厂家针对HTMY100A提供通水量试验公式和《灌溉排水》（期刊）上推荐计算公式两种核算排水量与渗水量之间的关系。

计算参照2001年9月《灌溉排水》第20卷第3期《塑料盲沟水力学性能试验》［文号1000－646X（2001）03－0079－02，作者：南京水利科学研究院吴福生，河海土工所张树奎，河海土工所刘家豪］针对20mm、45mm、50mm、70mm中空塑料盲沟和部分多孔所做试验推荐的计算公式：

Q＝5.4×10－3i0.5303

式中　i——水力坡降，i＝0.0045。

计算结果见表5.4－2。

从表5.4－2可以看出，满足设计要求。

（2）排水管长度大于60.0m，间距≤15.0m，纵坡降i≥0.45%，该区域单管最长138.0m，承担黏土渗水排水面积2070m2，渗水量0.00018m3/s。

1）《塑料盲沟水力学性能试验》一文推荐计算公式计算成果见表5.4－3。

结论：满足设计要求。

2）厂家针对HTMY100A提供通水量试验公式计算成果见表5.4－4。

结论：满足设计要求。

（3）进/出水口段PVC排水管排水能力核算。进出水口部分钢筋混凝土板衬砌面积2400m2，总渗透量0.00029m3/s，PVC花管按80%断面过流，花管排水能力远远大于渗透量，满足设计要求。

（4）库岸PVC排水管排水能力核算。库岸面板排水垫层每10.0m范围排水0.00003m3/s，PVC花管排水量为0.12m3/s，远远大于垫层排水量，考虑施工期排水管存在堵塞的可能，因此沿库岸每10.0m范围布置3道排水管。