城市市政道路排水設(shè)施課件

排水工程的內(nèi)容：一是雨污水的收集、輸送部分——排水管網(wǎng)二是污水的處理、利用部分——污水處理本課內(nèi)容城市市政道路排水設(shè)計排水工程的內(nèi)容：一是雨污水的收集、輸送部分——排水管網(wǎng)二是污北京市暴雨后景象北京市暴雨后景象城市污水對河流的影響城市污水對河流的影響城市排水系統(tǒng)規(guī)劃治理后的河流城市排水系統(tǒng)規(guī)劃治理后的河流雨后道路的損壞雨后道路的損壞第一節(jié)概述一、城市排水系統(tǒng)的制度（一）合流制將污水和雨水用同一管道排除稱為合流制排水系統(tǒng)。（二）分流制將雨水和污水分別設(shè)置管道系統(tǒng)排除，稱為分流制排水系統(tǒng)。第一節(jié)概述一、城市排水系統(tǒng)的制度（一）合流制（一）合流制（一）合流制（一）合流制（一）合流制特點優(yōu)點街道下只設(shè)一條排水管道，管網(wǎng)建設(shè)比較經(jīng)濟(jì)。缺點污水匯集后流入處理廠，處理廠規(guī)模大，投資多，建設(shè)困難；不降雨，排水管水量?。蝗缰苯优湃胨w不衛(wèi)生。實際很少采用合流制排水系統(tǒng)。（一）合流制特點優(yōu)點缺點分別設(shè)置污水和雨水管道系統(tǒng)（二）分流制分別設(shè)置污水和雨水管道系統(tǒng)（二）分流制優(yōu)點完全分流制衛(wèi)生情況好，并可分期建設(shè)，減少一次投資。實際采用較多。缺點管道數(shù)多，投資比合流制大。雨水直接排入河道，初降的雨水較臟，有可能污染河道。（二）完全分流制特點優(yōu)點缺點（二）完全分流制特點只設(shè)污水管道系統(tǒng)，不設(shè)雨水暗管，雨水沿地面邊溝和明渠泄入天然水體（二）分流制只設(shè)污水管道系統(tǒng)，不設(shè)雨水暗管，雨水沿地面邊溝和明渠泄入天然特點比較經(jīng)濟(jì)，需具有有利地形才能采用。在新建城區(qū)初期采用不完全分流制系統(tǒng)，先解決污水排除問題。隨著城市發(fā)展，道路逐漸完善，雨水管也建設(shè)起來，改為完全分流制，這樣分期建設(shè)排水系統(tǒng)，有利城市發(fā)展。（二）半分流制特點特點（二）半分流制特點合流制和分流制的比較：環(huán)保方面：合流制對環(huán)境污染大，雨天時部分污水溢流入水體，造成污染。

造價方面：合流制比分流制可省投資20%~40%，但合流制泵站和污水處理廠投資要高于分流制，總造價看，完全分流制高于合流制。而采用不完全分流制，初期投資少、見效快，在新建地區(qū)適于采用。

維護(hù)管理：晴天時合流制管道內(nèi)易于沉淀，在雨天時沉淀物易被雨水沖走，減小了合流制管道的維護(hù)管理費。但是合流制污水廠運行管理復(fù)雜。合流制和分流制的比較：環(huán)保方面：合流制對環(huán)境污染大，雨天時部二、城市道路雨水排除系統(tǒng)的類型明式系統(tǒng)公路和一般鄉(xiāng)鎮(zhèn)道路采用明溝排水，在街坊出入口、人行橫道處增設(shè)一些蓋板、涵管等構(gòu)造物。二、城市道路雨水排除系統(tǒng)的類型明式系統(tǒng)二、城市道路雨水排除系統(tǒng)的類型暗式系統(tǒng)包括街溝、雨水口、連管、干管、檢查井、出水口等部分進(jìn)水孔街溝雨水口連管檢查井雨水干管二、城市道路雨水排除系統(tǒng)的類型暗式系統(tǒng)進(jìn)水孔街溝雨水口連管二、城市道路雨水排除系統(tǒng)的類型（三）混合式系統(tǒng)明溝和暗管相結(jié)合的一種形式。城市中排除雨水可用暗管，也可用明溝。二、城市道路雨水排除系統(tǒng)的類型（三）混合式系統(tǒng)第二節(jié)雨水管道及其構(gòu)造物沿道路布置一、雨水管的布置1.平面布置：城市道路雨水管線應(yīng)平行于道路中心線或規(guī)劃紅線。干管設(shè)置在街道中間或一側(cè)，并設(shè)在快車道外，當(dāng)?shù)缆芳t線寬大于60m時，可沿街道兩側(cè)作雙線布置。第二節(jié)雨水管道及其構(gòu)造物沿道路布置一、雨水管的布置1.城市市政道路排水設(shè)施課件城市市政道路排水設(shè)施課件2.雨水管與其它管線交叉：發(fā)生平交時其它管線一般可用倒虹管的辦法，分離相交管線。2.雨水管與其它管線交叉：發(fā)生平交時其它管線一般可用倒虹管城市地下管道城市地下管道城市市政道路排水設(shè)施課件管道縱坡盡可能與街道縱坡一致。水管的最小縱坡不得太小，一般不小于0.3%。為防止或減少沉淀，雨水管設(shè)計流速常采用自清流速，一般為0.75米／秒。為了滿足管中雨水流速不超過管壁受力安全的要求，對雨水管的最大縱坡也要加以控制，通常道路縱坡大于4%時，需分段設(shè)置跌水井。3.管道縱坡：管道縱坡盡可能與街道縱坡一致。3.管道縱坡：4.管道的埋設(shè)深度最大允許埋深：一般在干燥土壤中，管道最大埋深不超過7～8m，地下水位較高，可能產(chǎn)生流沙的地區(qū)不超過4～5m。最小埋深：等于管直徑與管道上面的最小覆土深度之和。在車行道下，管頂最小覆土深度一般不小于0.7m。在管道保證不受外部荷載損壞時，最小覆土深度可適當(dāng)減小。冰凍地區(qū)，要依靠防凍要求來確定覆土深度。4.管道的埋設(shè)深度最大允許埋深：一般在干燥5雨水管道的布置不同直徑的排水管在檢查井銜接時，應(yīng)采取管頂平接5雨水管道的布置（一）雨水口雨水口是在雨水管道或合流管道上收集雨水的構(gòu)筑物。雨水口一般設(shè)在街區(qū)內(nèi)、廣場上、街道交叉口和街道邊溝的一定距離處。

1．雨水口的布設(shè)形式1）單幅式：布置兩排雨水口。二、雨水口和檢查井的位置（一）雨水口二、雨水口和檢查井的位置2）雙幅式：布置兩排或四排雨水口2）雙幅式：3）三幅式：布置四排至六排雨水口3）三幅式：雨水口的構(gòu)造包括進(jìn)水蓖、井身和連接管三部分。2.雨水口的構(gòu)造形式及適用地點雨水口的構(gòu)造包括進(jìn)水蓖、井身和連接管三部分。2.雨水口的構(gòu)雨水口的構(gòu)造形式：1）平式雨水口緣石平蓖式雨水口：適用于有路緣石的道路，主要排除路面水；地面平蓖式：適用于無路緣石的路面、廣場及地面低洼聚水處等。雨水口的構(gòu)造形式：1）平式雨水口雨水口的構(gòu)造形式：2）立式雨水口：有立孔式和立蓖式兩種。適用于有路緣石的道路，其中立孔式適用于蓖隙容易被雜物堵塞的地方。3）聯(lián)合式雨水口：在水平和垂直方向上均有雨水蓖子。宜用于徑流集中且有雜物堵塞處。雨水口的構(gòu)造形式：2）立式雨水口：雨水口布設(shè)：雨水口平面布置、結(jié)構(gòu)形式、間距、豎向高程：低洼積水點和交叉口豎向規(guī)劃必須的雨水口。根據(jù)道路縱橫坡、街道寬度、周圍建筑物，選擇雨水口形式及布設(shè)方式。根據(jù)當(dāng)?shù)乇┯陱?qiáng)度、雨水口泄洪能力，確定雨水口數(shù)量、位置與間距，一般25~50m，縱坡較大或過小時都應(yīng)縮小間距。。交叉口單獨設(shè)計。立式雨水口進(jìn)水孔底面比附近地面略低；平箅式雨水口比附近路面低3－5厘米。雨水口布設(shè)：雨水口平面布置、結(jié)構(gòu)形式、間距、豎向高程：雨水口的泄水能力按下式計算：3.雨水口的泄水能力式中：Q——雨水口排泄的流量，m3/s；

ω——雨水口進(jìn)水面積，m2；

C——孔口系數(shù)，圓角孔用0.8，方角孔用0.6；

g——重力加速度；

h——雨水口上允許貯存的水頭，一般認(rèn)為街溝的水深不宜大于側(cè)石高度的2/3，一般采用h=0.02～0.06m；

k——孔口阻塞系數(shù)，一般k=2/3。雨水口的泄水能力按下式計算：3.雨水口的泄水能力式中：Q—檢查井可連接溝管，相鄰兩個檢查井之間的管道應(yīng)在同一直線上，便于檢查和疏通操作。檢查井設(shè)置在管道容易沉積及經(jīng)常需要檢查的地方。（二）檢查井改變方向處改變坡度處改變高程處改變斷面處跌水處直線段間隔距離檢查井可連接溝管，相鄰兩個檢查井之間的管道應(yīng)在同一直線上，便

第三節(jié)鋸齒形街溝設(shè)計一設(shè)置條件和目的：在地形平坦的城市道路，縱坡很小排水不暢，容易產(chǎn)生積水，進(jìn)而對路基路面產(chǎn)生危害街溝是解決路面排水的一種有效方法。

二缺點：施工麻煩，改擴(kuò)建困難，影響行車第三節(jié)鋸齒形街溝設(shè)計一設(shè)置條件和目的：三設(shè)計要求（規(guī)范規(guī)定）：1縱坡小于0.3%時可在車行道邊緣1~3m范圍內(nèi)設(shè)置；2保持緣石頂面線與道路中心線的中心線縱坡平行，交替改變緣石頂面線與路面間的高度；3緣石高度雨水口處18~25cm，分水點處8~12cm交替改變平石標(biāo)高并調(diào)整道路；街溝寬度b根據(jù)道路橫坡橫坡大小和道路寬度確定；6道路過窄時不宜設(shè)置。

三設(shè)計要求（規(guī)范規(guī)定）：1縱坡小于0.3%時可在車行

四計算公式設(shè)計要點：確定分水點和雨水口的位置計算公式：四計算公式設(shè)計要點：確定分水點和雨水口的位置第三節(jié)雨水管渠設(shè)計流量計算雨水管渠的設(shè)計流量一般按下式計算：式中：Q——雨水設(shè)計流量，L／s；

q——設(shè)計暴雨強(qiáng)度，L／s/10000m2）；

ψ——徑流系數(shù)；

F——流域匯水面積，10000m2。第三節(jié)雨水管渠設(shè)計流量計算雨水管渠的設(shè)計流量一般按下式（一）徑流系數(shù)ψ定義：某時段內(nèi)的徑流量（流入雨水管渠的雨水）與同一時段全部降雨量的比值，稱為徑流系數(shù)。影響徑流系數(shù)因素：排水地區(qū)地面性質(zhì)和地面覆蓋。（一）徑流系數(shù)ψ定義：某時段內(nèi)的徑流量（流入雨水管渠的雨水）定義：雨水管渠匯集降雨的面積，稱為匯水面積。匯水面積的區(qū)界根據(jù)地形地物決定。地勢平坦，街坊、四周的道路都有溝管時，用各街角的分角線劃分匯水面積。（二）匯水面積ABCD定義：雨水管渠匯集降雨的面積，稱為匯水面積。匯水面積的區(qū)界根地勢向一邊傾斜時，街坊的雨水流入低側(cè)街道下的管道內(nèi)，不需要把街坊劃分為幾塊面積，若街坊兩側(cè)都有雨水管道時，可使雨水流入街坊兩側(cè)的管道。（二）匯水面積地勢向一邊傾斜時，街坊的雨水流入低側(cè)街道下的管道內(nèi)，不需要把定義：設(shè)計暴雨強(qiáng)度q指104m2地面每秒鐘的降雨量，（L/s/104m2）。（三）設(shè)計暴雨強(qiáng)度q定義：設(shè)計暴雨強(qiáng)度q指104m2地面每秒鐘的降雨量，（L/城市市政道路排水設(shè)施課件1.設(shè)計重現(xiàn)期T在一個較長的統(tǒng)計期限內(nèi)，設(shè)計暴雨強(qiáng)度的降雨重新出現(xiàn)一次的平均時間間隔，單位為年。暴雨強(qiáng)度年頻率N與它的重現(xiàn)期T互為倒數(shù)。不同重要程度地區(qū)的雨水管渠，應(yīng)采取不同的重現(xiàn)期來設(shè)計。1.設(shè)計重現(xiàn)期T在一個較長的統(tǒng)計期限內(nèi)，設(shè)計暴雨強(qiáng)度的降雨重2.設(shè)計降雨歷時t設(shè)計暴雨所取的某一連續(xù)時段稱為設(shè)計降雨歷時，單位以分min計。t1－地面匯流時間，與面積大小、距離長短、地面種類、坡度和覆蓋情況有關(guān)，一般5－15min。t2－管內(nèi)流行時間，t2＝L/60v。m－折減系數(shù)，明渠1.2，暗管2，陡坡1.2－2。2.設(shè)計降雨歷時t設(shè)計暴雨所取的某一連續(xù)時段稱為設(shè)計降雨歷時

連續(xù)降雨的時段稱為降雨歷時，可以指全部降雨的時間或其中任一時段。雨水管渠的設(shè)計降雨歷時，應(yīng)采用管渠中形成最大徑流量所需的時間。

設(shè)計中通常用匯水面積最遠(yuǎn)點雨水流到設(shè)計斷面時的集水時間作為設(shè)計降雨歷時。連續(xù)降雨的時段稱為降雨歷時，可以指全部降雨的時間或其中任第五節(jié)雨水管渠的水力計算一設(shè)計數(shù)據(jù)：1設(shè)計充滿度雨水管道均按滿流條件設(shè)計，明渠應(yīng)在設(shè)計水位以上有不小于0.2m的安全值，街道邊溝應(yīng)有不小于0.3m的安全值。

2設(shè)計流速為避免雨水所挾帶的泥砂等在管渠內(nèi)沉淀下來而阻塞管道，《城市排水設(shè)計規(guī)范》規(guī)定雨水管道的最小設(shè)計流速為0.75m/s。

第五節(jié)雨水管渠的水力計算一設(shè)計數(shù)據(jù)：雨水明渠最大設(shè)計流速雨水明渠最大設(shè)計流速3設(shè)計坡度：雨水管渠的最大縱坡，應(yīng)使管渠內(nèi)的流速小于最大允許流速。雨水管渠的最小坡度應(yīng)按最小流速計算?！冻鞘信潘O(shè)計規(guī)范》規(guī)定，街坊和廠區(qū)內(nèi)，管徑為200mm時，最小設(shè)計坡度為0.4%;管徑為250mm時，最小設(shè)計坡度為0.3%;雨水口連接管的最小坡度為0.1%;明渠的最小坡度為0.5%。管底坡度宜接近地面坡度。當(dāng)?shù)孛嫫露群艽髸r，為避免計算流速超過允許最大流速井滿足最小覆土深度的要求，可設(shè)置跌水井。3設(shè)計坡度：4.最小管徑為了便利管道養(yǎng)護(hù)，防止管道發(fā)生阻塞，《城市排水設(shè)計規(guī)范》規(guī)定街道下的雨水管道的最小管徑為250mm,街區(qū)和廠區(qū)的雨水管道的最小管徑為200mm。管徑自上游隨著沿程流量的逐漸增大而增大，一般情況下，大口徑溝管的下游不應(yīng)采用較小口徑的溝管；當(dāng)下游管道由于地形坡度變陡而使管道坡度劇增時，根據(jù)水力計算用比上游小的管徑可以排除設(shè)計流量時，管道可以采用較小的管徑，但須符合有關(guān)的規(guī)定。即當(dāng)管徑為250一300mm時，下游管徑小于上游管徑只能減小一級;等于或大于200mm時，不得超過兩級。4.最小管徑第五節(jié)雨水管渠的水力計算二、雨水管渠水力計算方法根據(jù)已求得的設(shè)計流量，計算確定雨水管的管徑和明渠的斷面尺寸或校核管渠坡度和流速。計算的公式如下:第五節(jié)雨水管渠的水力計算二、雨水管渠水力計算方法城市市政道路排水設(shè)施課件城市市政道路排水設(shè)施課件例題構(gòu)造要求：雨水明渠一般常用梯形斷面，底寬不小于0.3m。邊坡因土壤與護(hù)面材料而異，一般采用1：0.75一1:1的邊坡。例題構(gòu)造要求：雨水明渠一般常用梯形斷面，底寬不小于0.3m。1.雨水管道布置原則道路網(wǎng)規(guī)劃地物雨水管道根據(jù)城市總體規(guī)劃、道路網(wǎng)規(guī)劃和居民區(qū)詳細(xì)規(guī)劃，結(jié)合地形、地物等條件確定，力求做到工程經(jīng)濟(jì)合理，管網(wǎng)疏密恰當(dāng)，避免埋深過大或過小，坡度過陡或過緩。第六節(jié)雨水管道設(shè)計實例城市總體規(guī)劃地形居民詳細(xì)規(guī)劃1.雨水管道布置原則道路網(wǎng)規(guī)劃地物雨水管道根據(jù)城市總體規(guī)劃、充分利用地形，分區(qū)就近排入水體盡量利用自然地形坡度，以最短的距離排入附近的池塘、河流、湖泊或郊區(qū)灌溉系統(tǒng)。當(dāng)水體位置較遠(yuǎn)，且地形平坦或地形不利的情況下，考慮設(shè)置水泵站；當(dāng)天然水體的水位高于管道出口時，可以設(shè)置出口泵站。規(guī)劃雨水管道著重考慮的問題：充分利用地形，分區(qū)就近排入水體規(guī)劃雨水管道著重考慮的問題：雨水干管應(yīng)沿排水地區(qū)低處布置地形起伏較大地區(qū)，雨水干管應(yīng)結(jié)合主要道路走向沿山谷低處布置，兩側(cè)斜坡地可借支管連接。具體布置時，應(yīng)先根據(jù)地形劃分地面水徑流的分水嶺線，然后在相鄰分水線之間沿谷線低處布置。規(guī)劃雨水管道著重考慮的問題：雨水干管應(yīng)沿排水地區(qū)低處布置規(guī)劃雨水管道著重考慮的問題：合理選擇和布置出水口出水口結(jié)合地形、水體具體情況可以分散或適當(dāng)集中布置。當(dāng)管道出水口的構(gòu)造比較簡單、造價不高時，宜考慮分散布置；若河流水位變化很大，管道出水口離常水位很遠(yuǎn)時，出水口建筑費用大，此時不宜采用過多的出水口，宜集中布置并選擇合適的位置。規(guī)劃雨水管道著重考慮的問題：合理選擇和布置出水口規(guī)劃雨水管道著重考慮的問題：1、在1:2000～1:5000地形圖上，劃分排水流域，規(guī)劃雨水管道路線，確定水流方向。2、劃分各段管道匯水面積，計算管道長度，寫在圖中。3、依地形圖等高線，確定各設(shè)計管段起迄點地面標(biāo)高；確定沿干管的控制點高程，準(zhǔn)備進(jìn)行水力計算。4、按整個區(qū)域的地面性質(zhì)求出徑流系數(shù)。5、依道路、廣場、建筑街坊的面積大小、地面種類、坡度、覆蓋情況，以及街坊內(nèi)部的排水系統(tǒng)等因素，計算起點地面集水時間。雨水管道設(shè)計步驟1、在1:2000～1:5000地形圖上，劃分排水流域，規(guī)劃6、根據(jù)區(qū)域性質(zhì)、泄水面積、q20值、地形等因素，確定設(shè)計重現(xiàn)期。7、確定暴雨強(qiáng)度公式。8、確定設(shè)計流量，進(jìn)行水力計算，確定管道斷面尺寸、縱斷面坡度，并繪制縱斷面圖。9、編寫必要的設(shè)計和施工說明。雨水管道設(shè)計步驟6、根據(jù)區(qū)域性質(zhì)、泄水面積、q20值、地形等因素，確定設(shè)計重例：已知某設(shè)計管段的設(shè)計流量Q＝367.81L/s，管底縱坡i＝0.003，n＝0.013（滿管），求管道直徑D和設(shè)計流速。管道滿流時：水力半徑：由得解得：例：已知某設(shè)計管段的設(shè)計流量Q＝367.81L/s，管底縱坡城市建筑布局及排水管道主干管道設(shè)計平面圖管渠粗糙率：暗管n=0.013，滿管明渠n=0.025邊坡系數(shù)：m=1.5起點埋深：1.5m河道正常水位標(biāo)高：45.5m。雨水管道設(shè)計與計算實例城市建筑布局及排水管道主干管道設(shè)計平面圖雨水管道設(shè)計與計算實設(shè)計過程1、確定干管流向、匯水面積、管道布置。2、管道開始匯流時間，由于街坊內(nèi)部有排水系統(tǒng)，估算取15min

。3、重現(xiàn)期采用T=1年。4、暴雨強(qiáng)度公式，北京地區(qū)T=1時為：5、該區(qū)平均徑流系數(shù)

設(shè)計過程1、確定干管流向、匯水面積、管道布置。設(shè)計過程6、水利和流量計算（1）1號井以上的匯水面積A1為街坊面積加上1號井以上的街道匯水面積，A1=2.37公頃。匯流時間：t=15min設(shè)計重現(xiàn)期：T=1年計算暴雨強(qiáng)度：平均徑流系數(shù)：=0.66設(shè)計流量：設(shè)計過程6、水利和流量計算A1=2.37公頃A1=2.37公頃設(shè)計過程由1號