雨水管網(wǎng)設(shè)計與計算

第10章雨水管網(wǎng)設(shè)計與計算雨水管渠系統(tǒng)特點：徑流量大、流量變化大、滿流雨水管渠系統(tǒng)組成：雨水口、雨水管渠、檢查井、出水口雨水管渠系統(tǒng)設(shè)計步驟：資料收集，確定暴雨強度公式劃分排水流域，進行管道定線確定設(shè)計參數(shù)、進行水力計算繪制管渠平面圖及剖面圖一、雨量參數(shù)降雨量：指降雨的絕對量，用降雨深度（mm）表示，也可用單位面積的降雨體積（L/ha）表示。年平均降雨量：指多年觀測所得的各年降雨量的平均值月平均降雨量：指多年觀測所得的各月降雨量的平均值年最大日降雨量：指多年觀測所得的一年中降雨量最大一日的絕對量10.1雨水分析與暴雨強度公式降雨歷時：是指連續(xù)降雨的時段，可以指一場雨全部降雨的時間，也可以指其中個別的連續(xù)時段。用t表示，單位為min或h。

暴雨強度（降雨強度）：是指某一連續(xù)降雨時段內(nèi)的平均降雨量，即單位時間的平均降雨深度，用i（mm/min）表示；在工程上，常用單位時間內(nèi)單位面積上的降雨體積q（L/s.公頃）表示：q=167i一、雨量參數(shù)降雨量和降雨歷時可以表示任何一場暴雨的降雨過程。瞬時暴雨強度最大平均暴雨強度降雨面積：指降雨所籠罩的面積。

匯水面積(F)：指雨水管渠匯集雨水的面積。

降雨的頻率（Pn)：是指等于或大于某值的暴雨強度出現(xiàn)的次數(shù)m與觀測資料總項數(shù)n之比的百分數(shù)。降雨的重現(xiàn)期(P)：是指等于或大于某值的暴雨強度出現(xiàn)一次的時間間隔。P=1/Pn

年頻率次頻率一、雨量參數(shù)二、暴雨強度公式（雨量公式）《室外排水設(shè)計規(guī)范》規(guī)定，在編制暴雨強度公式時必須具有10年以上自記雨量記錄。在自記雨量記錄紙上，按降雨歷時為5、10、15、20、30、45、60、90、120min，每年選擇6-8場最大暴雨記錄，計算暴雨強度i值。將歷年個歷時的暴雨強度按大小次序排列，且不論年次選擇年數(shù)的3～4倍的最大值最為統(tǒng)計的基礎(chǔ)資料。30年，每年4組共120組暴雨強度公式式中：q——設(shè)計暴雨強度，L/s.公頃（以上表中i，q=167i）；P——設(shè)計重現(xiàn)期，年；t——降雨歷時，min；A1,c,b,n——地方參數(shù)，根據(jù)統(tǒng)計方法進行確定。表4-5我國十大城市雨量公式表10.2雨水管網(wǎng)設(shè)計流量計算1、雨水管渠設(shè)計流量計算公式式中：qv——雨水設(shè)計流量，L/s；Ψ——徑流系數(shù)，其數(shù)值小于1；A——匯水面積，公頃；q——設(shè)計暴雨強度，L/s.公頃。確定qv-----q（P，t）地面點上產(chǎn)流的過程從流域上最遠一點的雨水流至出口斷面的時間稱為流域的集流時間或集水時間F集流時間集流點（如雨水口）流域上匯流過程極限強度法，即承認降雨強度隨降雨歷時的增長而減小的規(guī)律性，同時認為匯水面積的增長與降雨歷時呈正比，而且匯水面積的增長速度更快，因此只有當降雨歷時等于集流時間時，全部面積參與徑流，產(chǎn)生最大徑流量。雨水管段設(shè)計流量計算舉例設(shè)雨水從最遠點分別流入雨水口所需的集水時間均為τ1。q1－降雨歷時t=τ1的暴雨強度(L/s.104m2)q2－降雨歷時t=τ1+t1-2的暴雨強度q3－降雨歷時t=τ1+t1-2+

t2-3的暴雨強度2、徑流系數(shù)的確定——指徑流量與降雨量的比值。徑流量指進入雨水管渠部分的雨水。Fi－匯水面積上各類地面的面積（104m2）Ψi－相應各類地面的徑流系數(shù)F－全部匯水面積（104m2）例：地面種類面積Fi（104m2）采用值Ψi屋面1.20.9瀝青道路及人行道0.60.9圓石路面0.60.4非鋪砌土路面0.80.3綠地0.80.15合計40.555某小區(qū)典型街坊各類面積一般市區(qū)綜合徑流系數(shù)0.5~0.8，郊區(qū)0.4~0.6。3、設(shè)計重現(xiàn)期P的確定——在一般地區(qū)采用0.5-1年，重要地區(qū)采用2-5年。4、集水時間t的確定t=t1+mt2式中：t1——地面集水時間；m——折減系數(shù)；t2——雨水在管道內(nèi)流行時間。地面三集水三時間t1一般三在建三筑密三度較三大、三地形三較陡三、雨三水口三分布三較密三的地三區(qū)，t1可采三用5-三8m三in;在建三筑密三度小三、地三形平三坦、三雨水三口稀三疏的三地區(qū)三，t1可取10三-1三5m三in。雨水三在管三道內(nèi)三流行三時間t2式中三：L——各管三段的三管長三，m；v——各管三段滿三流時三的水三流速三度，m/三s。折減三系數(shù)m雨水三在管三道內(nèi)三的實三際流三行時三間與三計算三得出三的流三行時三間不三符，三需要三采用三一個三系數(shù)三進行三修正三，此三系數(shù)三叫折三減系三數(shù)．引入三折減三系數(shù)三的原三因有三二：一是三雨水三管道三內(nèi)不三總是三滿流三，按三滿流三計算三的流三行時三間小三于雨三水實三際的三流行三時間三；二三是雨三水管三道的三最大三流量三不大三可能三在同三一時三間發(fā)三生，三上游三管道三存在三調(diào)蓄三容積三．m變化三范圍1.三8~三2.三2，我三國《室外三排水三設(shè)計三規(guī)范》建議三：暗三管m=三2，明三渠m=三1.三2。t=三t1+2三t2雨水三管網(wǎng)三設(shè)計三流量三計算Q—雨水三設(shè)計三流量三（L/三s）Ψ—徑流三系數(shù)三，其三數(shù)值三小于1F—匯水三面積（104m2）q—設(shè)計三暴雨三強度三（L/三s104m2）P—設(shè)計三重現(xiàn)三期（a）t1—地面三集水三時間三（mi三n）t2—管渠三內(nèi)雨三水流三行時三間m—折減三系數(shù)A1、c、b、n—地方三參數(shù)第二三節(jié)三雨水三徑流三量的三調(diào)節(jié)溢流三堰式流槽三式泵汲三式第三三節(jié)三城鎮(zhèn)三雨水三溝道三的設(shè)三計因雨三水泵三站投資、三用電三量都很大三，盡三量避免設(shè)三置雨三水泵站。因明三溝造三價低三，考慮三采用三明溝三。在建三筑物三密度三較高、三交通三繁忙三的地區(qū)三，可三采用三加蓋明三溝。利用三地形三，就近三排放地面三水體三，降低三造價三。盡量三利用三池塘三、河浜三受納三地面三徑流，三最大三限度三地減少三雨水三溝道三的設(shè)置三。一、三雨水三溝道三設(shè)計三的原三則二、三雨水三溝道三水力三學設(shè)三計的三準則設(shè)計三充滿三度：按滿三流設(shè)三計，h/三D=三1．設(shè)計三流速三：最小三流速0.三75三m/三s,最大三流速10三m/三s（金屬三管）三，5m三/s（非金三屬管三）．最小三管徑三和最三小設(shè)三計坡三度：雨三水管三最小三管徑三為30三0m三m，相應三的最三小坡三度為0.三00三3；雨三水口三連接三管最三小管三徑為20三0m三m，最小三坡度三為0.三01管段三銜接三：一般三用管三頂平三接，三當條三件不三利時三也可三用管三底平三接。最小三覆土三厚度：一三般不三小于0.三7m。三、三雨水三管渠三水力三計算三的方三法由于h/三D=三1，故只三需確三定Q、D、v、I值。Q值可三經(jīng)過三計算三求得三，然三后選三定D值，三即可三查表三求得v、I值例：三已知n=三0.三01三3，設(shè)三計流三量Q=三20三0L三/s，地三面坡三度i=三0.三00三4,試計三算該三管段三的管三徑D,管底三坡度I及流三速v。解：三采用n=三0.三01三3的水三力計三算圖三。橫坐三標找三到Q=三20三0L三/s，縱三坐標三找到i=三0.三00三4，兩三線交三于A點，三得到v=三1.三17三m/三s,符合三規(guī)定;而D界于40三0~三50三0m三m之間三。采用D=三40三0m三m時,三i=三0.三00三92三,三v=三1.三60三m/三s。I與地三面坡三度相三差太三大。采用D=三50三0m三m時,三i=三0.三00三28三,三v=三1.三02三m/三s。結(jié)三果合三適。四、三設(shè)計三步驟（1）收三集、三分析三資料三，劃三分排三水流三域、三進行三管道三定線三。（2）劃三分設(shè)三計管三段。注意三：不宜三劃分三過多三；管三徑增三長要三連續(xù)三；劃三分要三從密三到疏三。（3）劃三分并三計算三匯水三面積三。匯水三面積三包括三綠地三、街三道等三。（4）計三算平三均徑三流系三數(shù)。一般三經(jīng)驗三值為三：城三市0.三5~三0.三8；郊三區(qū)0.三4~三0.三6。（5）確三定重三現(xiàn)期P、地面三集水三時間t1。（6）計算三單位三面積三徑流三量q0。（7）計三算各三管段三的設(shè)三計流三量，三并求三出Q、D、v、I及埋三深等三。（8）繪三制圖三紙。三包括三平面三圖和三剖面三圖雨水三管渠三系統(tǒng)三設(shè)計三計算三舉例已知三某居三住區(qū)三平面三圖.地形三西高三東低,東面三有一三自南三向北三流的三河流,河流三常年三洪水三位14三m,常水三位12三m.該市三的暴三雨強三度公三式要求三布置三雨水三管道三并進三行干三管的三水力三計算.河流泵站15325129101116171819地形三平坦,排水三流域三按主三要街三道的三匯水三面積三劃分三。洪水三位高三于地三面平三均標三高,設(shè)置三雨水三泵站三。每一三設(shè)計三管段三所承三擔的三匯水三面積三按就三近排三入附三近的三雨水三管道三的原三則劃三分。采用三統(tǒng)一三的平三均徑三流系三數(shù)ψ=三0.三5。建筑三密度三較稀三，地三面集三水時三間采三用t1=1三0m三in。設(shè)計三重現(xiàn)三期選三用P=三1a。管道三起點三埋深三采用1.三30三m.1.各管三段的三設(shè)計三流量三按該三管段三起點三，及三上游三管段三終點三的設(shè)三計降三雨歷三時進三行計三算的三，計三算暴三雨強三度時三，t2按上三游各三管段三內(nèi)雨三水流三行時三間之三和三求三得。2.求單三位面三積徑三流量3.單位三面積三徑流三量乘三以該三管段三的總?cè)齾R水三面積三得設(shè)三計流三量。水力三計算三說明4.根據(jù)三設(shè)計三流量三求管三徑、三管道三坡度三和流三速。水