排水工程第五章ohx課件

第五章雨水管（溝）系統(tǒng)的設(shè)計(jì)雨水管（溝）系統(tǒng)包括：雨水口、連接管、檢查井、雨水管、出水口等5-1雨量分析與暴雨強(qiáng)度公式5-2雨水設(shè)計(jì)流量5-3雨水管設(shè)計(jì)和計(jì)算5-4雨水徑流的調(diào)節(jié)第五章雨水管（溝）系統(tǒng)的設(shè)計(jì)5-1雨量分析與暴雨強(qiáng)度公式雨水溝道的設(shè)計(jì)以降雨量為基礎(chǔ)，其設(shè)計(jì)流量為雨水徑流量。一、雨量參數(shù)降雨量（h）降雨歷時(shí)（t）降雨強(qiáng)度（i/q）降雨面積和匯水面積降雨頻率和重現(xiàn)期（P）降雨歷時(shí)（t，min，h）：指連續(xù)降雨的時(shí)段降雨強(qiáng)度（i，

mm/min;q，

L/s.hm2）：某一降雨歷時(shí)內(nèi)的平均降雨量降雨面積：降雨所籠罩的面積

匯水面積：雨水管渠匯集雨水的面積（ha/km2）一、雨量參數(shù)i=h/t（mm·min-1）q=Ki=166.7

i（L·s-1·hm-2）表示方式一、雨量參數(shù)降雨強(qiáng)度的頻率和重現(xiàn)期（P）（1）通常稱(chēng)單位時(shí)間內(nèi)某種事件出現(xiàn)的次數(shù)（或比例）為頻率，水文統(tǒng)計(jì)上，用頻率反映水文事件出現(xiàn)的頻繁情況（2）降雨強(qiáng)度的重現(xiàn)期：指超過(guò)某一降雨強(qiáng)度的降雨出現(xiàn)一次的平均時(shí)間間隔，單位：年洪水的大小50年一遇100年一遇洪水重現(xiàn)期50年100年頻率2%（0.02）1%（0.01）二、暴雨強(qiáng)度公式i=A*(1+C*lgP)/(t+b)nA:P=1年時(shí)的設(shè)計(jì)暴雨的雨力;C:雨力變動(dòng)參數(shù);b:歷時(shí)附加參數(shù);n:歷時(shí)指數(shù);i:設(shè)計(jì)暴雨強(qiáng)度;P:設(shè)計(jì)重現(xiàn)期;t:降雨歷時(shí)A,C,b,n是地方參數(shù)，由統(tǒng)計(jì)方法確定5-2雨水設(shè)計(jì)流量推理公式Qs：雨水管設(shè)計(jì)流量（L/s）;

A：排水面積（hm2）i：設(shè)計(jì)降雨強(qiáng)度（mm/min）;

q：設(shè)計(jì)降雨強(qiáng)度（L/s.hm2）;K：?jiǎn)挝粨Q算系數(shù)，167;Ψ：徑流系數(shù)1、設(shè)計(jì)降雨歷時(shí)——tt：設(shè)計(jì)降雨歷時(shí)（min）；t1：地面集水時(shí)間（min）；m：折減系數(shù)；t2：管渠內(nèi)雨水流行時(shí)間（min）（1）地面集水時(shí)間——t1視集水距離長(zhǎng)短、地形坡度和地面覆蓋情況定,一般采用5～15min（3）折減系數(shù)——m暗管m=2，明渠m=1.2，在陡坡地區(qū)，暗管m=1.2～2增加折減系數(shù)的理論基礎(chǔ)：利用管中空隙容量2、徑流系數(shù)——Ψ影響徑流系數(shù)的常見(jiàn)因素：（1）地面覆蓋（2）地面坡度（3）地貌（4）降雨?duì)顩r（5）前期影響雨量討論應(yīng)用推理公式確定雨水溝道的設(shè)計(jì)流量時(shí)排水面積的值精度較高；徑流系數(shù)的值很難精確，且隨城市的建設(shè)而變動(dòng)；降雨強(qiáng)度設(shè)計(jì)值的確定，隨意性很大；重現(xiàn)期的選用具有隨意性；地面集水時(shí)間具有隨意性。5-3雨水管的設(shè)計(jì)和計(jì)算設(shè)計(jì)基本要求：通暢及時(shí)地排除雨洪徑流1、雨水管的布局（1）充分利用地形，合理選擇排水形式（2）按城市布局布置雨水管，與總體規(guī)劃相結(jié)合（3）合理布置雨水口，以水不淹路面為宜（4）暗管與明渠結(jié)合（5）用截流溝排區(qū)外來(lái)水2、雨水管水力計(jì)算有關(guān)規(guī)定（1）設(shè)計(jì)充滿(mǎn)度：滿(mǎn)流設(shè)計(jì)（2）設(shè)計(jì)流速雨水管最小設(shè)計(jì)流速0.75m/s（3）最小管徑和最小設(shè)計(jì)坡度2、雨水管水力計(jì)算有關(guān)規(guī)定管頂平接管底平接（4）管段銜接2、雨水管水力計(jì)算有關(guān)規(guī)定（5）最小覆土厚度：與污水管一致（6）窨井間距例：已知某排雨系統(tǒng)采用鋼筋混凝土管，

設(shè)計(jì)流量qv=200L/s,

地面坡度i=0.004。

求：管徑D，管底坡度I，以及管內(nèi)流速v.3、雨水溝道水力學(xué)計(jì)算步驟步驟1：劃分流域與溝道定線，確定雨水流向步驟2：劃分設(shè)計(jì)溝段與沿線匯水面積

步驟5：進(jìn)行水力學(xué)計(jì)算步驟4：確定溝道的最小埋深步驟3：確定雨量參數(shù)的設(shè)計(jì)值

雨量重現(xiàn)期采用一年，相應(yīng)降雨強(qiáng)度公式：地面集水時(shí)間t用10min。徑流系數(shù)及加權(quán)平均的計(jì)算：4、設(shè)計(jì)步驟（1）劃定排水干線、支線，確定雨水流向、排水出口（2）定井位，劃分設(shè)計(jì)管段，確定控制點(diǎn)高程（3）計(jì)算設(shè)計(jì)管段匯水面積A及其徑流系數(shù)ψ（4）確定設(shè)計(jì)重現(xiàn)期P、設(shè)計(jì)降雨歷時(shí)t（5）計(jì)算單位面積徑流量q（6）列表水力計(jì)算（7）布置雨水口（8）繪排雨系統(tǒng)的平面圖、縱剖面圖（9）設(shè)計(jì)構(gòu)筑物有可能降低整個(gè)溝系的造價(jià)

由于雨水流量大，溝槽長(zhǎng)，下游溝道的雨水流量尤其大，設(shè)置調(diào)節(jié)池，可使下游溝道的設(shè)計(jì)流量減小，降低下游溝系的造價(jià)，而且做調(diào)節(jié)池的造價(jià)要比溝管省，故有可能降低整個(gè)溝系的造價(jià)。能使雨水溝道的設(shè)計(jì)有較大的靈活性

如今后在所在的匯水區(qū)域上大量造房，會(huì)使不透水面積增加，從而使徑流量劇增，一般很少有可能再重新排管，此時(shí)若能設(shè)置一個(gè)調(diào)節(jié)池，將上游的流量引入調(diào)節(jié)池，洪峰過(guò)后再排入下游管道，則可使下游溝道仍能使用，從而解決該技術(shù)矛盾。能改善合流制管系暴雨時(shí)的溢流水水質(zhì)

由于合流制溝管在遇到暴雨時(shí)，會(huì)有大量溢流水產(chǎn)生，而溢流的水中含有相當(dāng)?shù)纳钗鬯凸I(yè)廢水，水質(zhì)較差，若能在截流式合流制的溢流井后面設(shè)置調(diào)節(jié)池，并對(duì)進(jìn)入調(diào)節(jié)池的溢流污水進(jìn)行處理后再將其排入水體，就能使最終排入水體的溢流水的水質(zhì)得到改善。5-4雨水徑流的調(diào)節(jié)雨水徑流調(diào)節(jié)池的作用調(diào)節(jié)池的位置選擇很重要，調(diào)節(jié)池若設(shè)置在排水系統(tǒng)的開(kāi)始或末端，可想而知是意義不大的，故最佳位置的選擇需要慎重考慮。

調(diào)節(jié)池的最佳設(shè)計(jì)位置選擇

盡可能利用當(dāng)?shù)氐牡匦螚l件，如水庫(kù)、池塘、河流等應(yīng)專(zhuān)門(mén)建設(shè)。一般位置：匯流點(diǎn)。在有池塘、河床可以利用，或有洼池可以建池的情況下，往往可以調(diào)節(jié)徑流量，以減小其下游的溝道口徑。調(diào)節(jié)池構(gòu)造底部流槽式泵汲式溢流堰式調(diào)節(jié)池的布局形式溢流堰式調(diào)節(jié)池q1q2q4q3q5底部流槽式調(diào)節(jié)池q1q3泵汲式調(diào)節(jié)池q1q3q2q4調(diào)節(jié)池容積（V）計(jì)算V：調(diào)節(jié)池容積，m3；W：徑流總量,m3，：脫過(guò)系數(shù)，b、n：暴雨強(qiáng)度公式參數(shù)；t：雨水匯流歷時(shí)，min調(diào)節(jié)池容積計(jì)算示例管徑(mm)池內(nèi)最大水深(m)1.01.52.015020030040019389919023461212332754140269出水管(管長(zhǎng)10m計(jì))平均出流量參考值已知：q1=1.2m3/s,徑流歷時(shí)20min,q2=0.36m3/s,暴雨公式參數(shù)b=8,n=0.7,池內(nèi)最大水深為1.5m。求：放空歷時(shí)在12h以?xún)?nèi)的調(diào)節(jié)池容積。調(diào)節(jié)池容積(m3)出水管管徑(mm)500~10001000~20002000~4000