给水排水杭州亚运会马术项目(主场馆)工艺给排水设计
发布时间:2022-09-01 16:45:34 来源:本站原创 作者:本站编辑 浏览次数:

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导 读/


     杭州亚运会马术项目(主场馆)为第19届亚运会马术项目举办场地,赛马服务的主赛场、马厩区和马诊所等三部分涉及到特殊给排水设计。结合给排水相关设计标准及第19届亚运会组委会发布的《第19届亚运会场馆建设要求(马术)》要求,分析了满足马术项目主赛场场地加湿和除尘、场地快速排水等功能要求的给水和排水设计、马厩区和马诊所等为赛马服务的赛马饮水、马厩冲洗和降温、马厩污水处理等配套给水和排水设计。通过本文对马术项目(主场馆)工艺给排水设计中存在的问题分析、阐述及针对问题提出的解决办法,为类似项目设计提供一定的借鉴和参考。


引用本文:蒋克伦,阮一翎. 杭州亚运会马术项目(主场馆)工艺给排水设计[J]. 给水排水,2022,48(7):110-114.


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工程概况

      杭州亚运会马术项目(主场馆)为第19届亚运会马术项目举办场地,本项目建设目标旨在建设国际马术赛事中心,满足亚运赛事需求,建造符合综合马术项目国际标准的马术赛场,打造符合全国标准的马术场地,并成为全国唯一承办马术三项赛的赛区。项目坐落于浙江省杭州市桐庐县瑶琳林场,总用地面积271 045 m2,总建筑面积53732.49 m2,由主场馆、马厩区、饲料仓库及服务、马僮宿舍及办公、马诊所多个建筑组团组成,各单体建筑均为低层或多层建筑。项目布置见图1。


图1 主场馆总平面


      项目给水分质供水,各单体建筑给水水源为市政自来水,绿化浇灌、地面冲洗及赛马场地浇洒给水水源为雨水回用系统处理后雨水。市政供水范围内的主场馆、饲料仓库及服务、马僮宿舍、马诊所利用市政供水压力直供;马厩为单层建筑,为保证亚运会期间马匹饮水保障,马厩供水不采用市政给水管网直供,而是采用变频机组二次供水。项目比赛期间设计最大日用水量约为618m3/d,其中市政供水水量约为213m3/d、雨水回用系统供水水量约为405m3/d。


      项目室外排水采用雨污分流排水体制,马僮宿舍室内排水采用雨污废排分流排水体制、其余建筑单体室内排水均采用雨污分流排水体制。项目污废水排水量按照给水水量的90%计算,最大日排水量约为192m3/d。项目主场馆、马僮宿舍及饲料仓库污废水通过室外管网收集后通过化粪池处理后排放至市政污水管网;马厩和马诊所采用单独的污水管网收集后先通过化粪池预处理后再采用地埋式无动力(微动力)地埋式污水处理设备处理消毒后再排放至市政污水管网。


      赛马比赛载体为赛马,价值昂贵,因此场馆的建设中涉及到赛马比赛的主场馆、马匹饲养及服务的马厩区、马诊所、马粪棚、消毒池等功能区给排水设计与普通建筑给排水设计具有一定差异和特殊要求。


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主赛场给排水

      主赛场是亚运会马术比赛中的场地障碍赛、盛装舞步赛和三项赛(越野终点)的场地。主赛场由二层U型主场馆围绕而成的露天场地,净尺寸为80m×100m,周边采用1.2m围栏围合而成。主赛场中心围栏区由平整的纤维和细沙混合而成纤维砂地面,纤维砂湿度和扬尘减少对马匹保护、比赛质量影响大,因此场地设计需具备场地加湿和除尘功能,同时场地需具有良好的渗水和排水设施。


2.1 主赛场给水

      主赛场纤维砂场地湿度有特殊要求,要求“手握成团、落地开花”。遇到干燥天气时,纤维砂湿度过小,容易起尘,因此纤维砂场地需具备加湿和除尘工艺要求。场地加湿和除尘常用方法有两种方式,一种采特种加湿车现场喷水加湿和除尘,另外一种采用洒水喷嘴,根据敷设在纤维砂内部湿度探测器信号人工开启和关闭洒水喷嘴进行加湿和除尘。按照《2022年第19届亚运会场馆建设要求(马术)》要求,主赛场需采用自动洒水喷嘴加湿和除尘。主赛场设计喷洒用水水量为4L/(m2·d)、主赛场边界围栏尺寸为80m×100m、设计喷洒服务时间为8h,主赛场设计喷洒用水量为4m3/h,设计秒流量约为1.11L/s。


      主赛场洒水喷嘴不能直接布置在场地内,只能沿场地边界围栏布置。在保证喷嘴洒水半径覆盖整个主赛场,场地无空白点前提下,设计选用6只喷洒半径r=44m洒水喷嘴,单只喷嘴流量q=0.185L/s。为降低洒水喷嘴供水管网压力、平衡各喷嘴压力,采用DN50供水管道环形布置,见图2。

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图2 主赛场喷洒给水布置(北侧1/2范围)


      喷嘴入口压力不仅与喷嘴流量和喷洒半径r=44m相关,还与喷嘴流量系数K值和喷嘴射角有紧密关系。主赛场位于U型建筑中间区域,风对喷嘴洒水水量分布影响小,喷嘴射角取值θ=20°~30°,喷嘴流量系数与厂家产品相关。在喷嘴产品定型后,工艺深化设计根据喷嘴流量q=0.185L/s、喷洒半径r=44m、射角θ=20°~30°和选定喷嘴流量系数K值计算喷嘴入口压力和供水泵扬程。


      主赛场加湿喷洒水源采用雨水回用系统收集的雨水。雨水回用系统收集的雨水利用回用系统预处理后,通过水泵加压送至主赛场喷灌机房源水水箱,再通过机房内石英砂过滤器二次过滤处理后采用变频加压给水机组加压送至主赛场洒水管网,其工艺流程如图3所示。


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图3 加湿喷洒系统工艺流程


2.2 主赛场排水

      主赛场露天设置,在比赛期间遇到下雨时需要将雨水尽快的排水,以保证比赛能正常进行,因此纤维砂场地需具备完整的排水设施。纤维砂场地排水主要通过纤维砂场地的透水构造和透水构造下部敷设的盲排管、赛场周边排水沟共同完成。纤维砂场地有纤维砂、多孔橡塑垫层和多层不同级配石子构成,构造如图4所示。


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图4 纤维砂场地构造


      场地构造层中马术场地专用多孔橡胶垫层,位于纤维砂下方,承上启下,对场地雨水迅速排放和纤维砂场地保湿发挥重要功能。多孔橡胶垫层底层的排水孔可以有效的将多余的雨水迅速排走;同时蓄水系统可以将雨水与喷灌水保留在蓄水槽内并缓慢的向上挥发,达到为纤维砂场地保湿降尘效果。


      为配合多层橡胶垫层快速排干场地雨水,在场地构造最下部设置盲排管,盲排管设计排水能力按照不小于10年暴雨重现期降雨量进行计算和设计。降雨量按照桐庐县暴雨强度公式进行计算。桐庐县暴雨强度公式如式(1)所示:

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式中 q——设计暴雨强度,L/(s·hm2 );

t——降雨历时,min;

P——设计重现期,年。


      为雨水快速恢复比赛,场地雨水各计算参数按照高标准取值,设计暴雨重现期P=10年、降雨历时t=5 min、场地雨量径流系数ψ=1.0,计算设计暴雨强度q=4.8L/(100m2·s)。中心围栏区尺寸为80m×100m,场地总降雨量Q=384L/s。


      主赛场场地设置66根盲排管,盲排管管径为160、坡度i=0.1%、设计充满度0.6,单根排盲排管排水能力q=6.9L/s,全部盲排管总排水能力Q=66q=455.4(L/s)。主赛场排水管道布置见图5。

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图5 主赛场排水平面(东北1/4范围)


      主赛场四周设置宽度B=600mm、坡度i=0.5%混凝土雨水沟。场地内的雨水通过盲排管快速排至周边雨水沟后再排至场地外雨水管网。


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马厩区

      项目马厩区设置5座单层马厩,赛时可同时为240匹赛马提供服务。马厩内部主要包含包括马房、套马格和洗马格等功能分区,对应给排水设计包括马房内马匹饮水、马房冲洗给水、套马格和洗马格冲洗给水及排水、马厩屋顶水喷雾给水。马厩平面及给排水布置见图6。


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图6 马厩给排水平面(局部)


      马匹设计用水量80L/(匹·d),马厩设计用水量19.2m3/d。为保证比赛期间马匹用水安全,马厩区不采用市政给水管网直供,而是采用不锈钢生活水箱和恒压变频给水机组二次供水。通过二次加压的给水采用埋地给水管送至马房内马匹饮水槽。马房、洗马格内设置带真空破坏器的冲洗龙头,供马房地面冲洗和马格内马匹清洗用水。


      马房内不设置排水设施,马匹液态排泄物通过地面铺设的絮状垫料吸收后和固态排泄物一起清理掉,马厩排水主要为马房、洗马格、套马格和马厩走道等功能区地面冲洗污水、马匹洗  刷废水。沿走道和建筑周边设置集水沟,收集地面冲洗废水和马匹洗刷废水。集水沟内设置150网框地漏,将马厩废水排至室外马厩和马诊所专用污水管网。


      马厩建筑是四周敞开、顶部钢结构屋面建筑,为防止比赛期间高温危害马匹安全,屋顶设置一组喷雾冷却系统,高温时开启喷雾喷嘴,降低钢结构屋面表面温度。屋顶冷却供水布置见图7。


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图7 马厩屋顶冷却系统平面


      参照喷雾喷嘴产品样本,冷却喷雾系统喷嘴流量q=0.1L/min,工作压力P=0.15~0.5MPa。为保证可靠性,喷雾喷嘴供水管采用环状管网,利用马厩区二次加压供水和市政供水两路水源供水。


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马诊所

      马诊所是一座单层建筑,主要功能为生病马匹提供临时诊断和治疗场所,主要包括诊室、马格、检查、洗消、化验、麻醉、手术等功能房间,见图8。


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图8 马诊所给排水平面


      马格和洗消间设置带空气隔断装置冲洗龙头,用于马匹洗刷;检查室、麻醉室、化验室和手术室预留DN20给水接口,专业公司二次深化设计。各功能房间设置排水集水沟,收集马匹排泄、洗刷、手术和地面冲洗产生污水,再采用150网框地漏将洗消污水排至室外马厩和马诊所专用污水管网。


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污水处理

      马厩和马诊所马匹洗刷、地面冲洗及马匹手术产生污水有机质含量高,可能带有动物病菌和寄生虫,不能直接和生活污水一起排至市政污水管网。此部分污水采用室外独立污水管网收集后,通过化粪池预处理、地埋式微动力污水处理设备二级生化处理和消毒,出水水质在满足《污水排入城镇下水道水质标准》(GB/T 31962-2015)B级排放标准后排入室外污水管网。处理流程如图9所示。


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图9 污水处理流程


      马厩和马诊所产生污水按照马匹设计用水量的90%计算,排放污水量Q=17.3m3/d。马匹排泄物有机质含量偏高,但无有关BOD5和COD参考值,在地埋式污水处理设备选型时预留一定冗余度,处理量按照计算污水量的1.5倍取值,日处理污水量为26m3/d,小时处理量为1.1m3/h。污水消毒采用商品NaCLO溶液消毒,有效加氯量5~8mg/L,消毒接触时间不小于30min。


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结语

      赛马比赛场地及为赛马服务的马厩、马诊所给排水与其余建筑给排水设计有相同点,也有其特殊给排水设计内容。给排水设计过程中严格执行《建筑给水排水设计标准》(GB 50015-2019),并结合《2022年第19届亚运会场馆建设要求(马术)》的相关要求,为赛马在比赛过程中创造一个好的硬件条件。

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