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城市排水系统的制度 排水设计要求 排水系统分类雨水管道及其构造物的布置雨水管渠设计流置计算 第10章城市道路排水设计 第32讲 教学内容 重点解决的问题 道路雨水排水系统有几种形式 城市道路为什么需要设计锯齿形偏沟 规范 有何规定 雨水管布置有哪些具体要求 雨水管设计应有完成哪些计算项目 1 10 1 1城市排水系统的制度 1 合流制将污水和雨水用同一管道排除的称为合流制排水系统 2 分流制将雨水和污水分别设置管道系统排除 称为分流制排水系统 1 分别设置污水和雨水管道系统 2 只设污水管道系统 不设雨水暗管 雨水沿着地面 街道边沟和明渠泄入天然水体 第10章城市道路排水设计 10 1概述 2 1 城区道路排水设计应按城市排水规划进行 并应符合现行的 室外排水设计规范 规定 无排水规划时 应先作出排水规划 再进行设计 2 城区道路排水一般采用管道形式 城区道路排水设计包括偏沟 雨水口和连接管的布设 不包括排水干管设计 3 郊区道路排水设计包括边沟 排水沟与涵洞等 4 郊区道路排水设计应处理好与农田排灌的关系 5 快速路的路面水应排泄迅速 以防止路面形成水膜影响行车安全 10 1 2城市排水设计的一般要求 1 设计规范及原则 3 1 城区道路排水设计重现期见表10 1 1 重现期高于地区排水标准时 应增设必要的排水设施 2 当郊区道路所在地区有城市排水管网设施或排水规划时 应按表10 1 1规定选用适当的重现期 10 1 2城市排水设计的一般要求 3 郊区道路为公路性质时 其排水标准可参照 公路工程技术标准 和 公路排水设计规范 的规定进行设计 2 道路排水设计标准 4 10 1 2城市排水设计的一般要求 3 郊区道路为公路性质时 其排水标准可参照 公路工程技术标准 和 公路排水设计规范 的规定进行设计 4 道路路面雨水径流量应按现行的 室外排水设计规范 执行 5 计算道路雨水口流量时 偏沟水深不宜大于缘石高度的2 3 1 城区道路排水设计重现期见表10 1 1 重现期高于地区排水标准时 应增设必要的排水设施 2 当郊区道路所在地区有城市排水管网设施或排水规划时 应按表10 1 1规定选用适当的重现期 2 道路排水设计标准 5 道路汇水点 人行横道上游 沿街单位出入口上游 靠地面径流的街坊或庭院的出水口等处均应设置雨水口 道路低洼和易积水地段应根据需要适当增加雨水口 4 立体交叉范围地面水排除的原则 1 对立体交叉桥下的地面水 宜采用自流排除 当不能自流排除 有条件修建蓄水池时 可采用调蓄排水 无调蓄条件时 应设泵站排水 2 在下穿式立体交叉引道两端纵坡的起点处应设倒坡 并在道路两侧采取截水措施 以减少坡底聚水量 纵坡大于2 的坡段内 不宜设雨水口 应在最低点集中收水 两边应各设并联雨水口 10 1 2城市排水设计的一般要求 3 雨水口的设置 6 1 排水方式 应根据铺装种类 场地面积和地形等因素确定 集中排水 分散排水 广场 停车场单向尺寸大于或等于150m 或地面纵坡度大于或等于2 且单向尺寸大于或等于100m时 宜采用划区分散排水方式 广场 停车场周围的地形较高时 应设截流设施 2 广场 停车场宜采用雨水管道排水 并避免将汇水线布置在车辆停靠或人流集散的地点 雨水口应设在场内分隔带 交通岛与通道出入口汇水处 3 停车场的修车 洗车污水应处理达到排放标准后排入城市污水管道 不得流入树池与绿地 10 1 2城市排水设计的一般要求 5 广场 停车场地面水排除的规定 7 1 道路中心线纵坡度小于0 3 时 可在道路两侧车行道边缘1 3m宽度范围内设锯齿形偏沟 以保证路面排水 锯齿形偏沟的缘石外露高度 在雨水口处hg 18 20cm 在分水点处hw 10 12cm 雨水口处与分水点处的缘石高差hg hw宜控制在6 10cm范围内 2 缘石顶面纵坡宜与道路中心线纵坡平行 锯齿形偏沟范围的道路横坡度 随分水点和雨水口的位置而变 条件困难时 可调整缘石顶面纵坡度 10 1 2城市排水设计的一般要求 6 设计锯齿形偏沟的规定 8 10 1 3城市道路雨水排除系统的类型 按构造特点分类 明式 暗式和混合式 1 明式系统公路和一般乡镇道路采用明沟排水 在街坊出入口 人行横道处增设一些盖板 涵管等构造物 2 暗式系统包括街沟 雨水口 连管 干管 检查井 出水口等部分 9 3 混合式系统明沟和暗管相结合的一种形式 城市中排除雨水可用暗管 也可用明沟 10 1 3城市道路雨水排除系统的类型 按构造特点分类 明式 暗式和混合式 1 明式系统公路和一般乡镇道路采用明沟排水 在街坊出入口 人行横道处增设一些盖板 涵管等构造物 2 暗式系统包括街沟 雨水口 连管 干管 检查井 出水口等部分 10 10 2雨水管道及其构造物沿道路的布置 1 平面布置 城市道路的雨水管线应平行于道路的中心线或规划红线 雨水干管一般设置在街道中间或一侧 并宜设在快车道以外 当道路红线宽度大于60m时 可考虑沿街道两侧作双线布置 10 2 1雨水管的布置 11 2 雨水管与其它管线交叉 发生平交时其它管线一般可用倒虹管的办法 分离相交管线 12 管道纵坡尽可能与街道纵坡取得一致 水管的最小纵坡不得太小 一般不小于0 3 为防止或减少沉淀 雨水管设计流速常采用自清流速 一般为0 75米 秒 为了满足管中雨水流速不超过管壁受力安全的要求 对雨水管的最大纵坡也要加以控制 通常道路纵坡大于4 时 需分段设置跌水井 3 管道纵坡 4 管道的埋设深度 最大允许埋深 一般在干燥土壤中 管道最大埋深不超过7 8m 地下水位较高 可能产生流沙的地区不超过4 5m 最小埋深 等于管直径与管道上面的最小覆土深度之和 在车行道下 管顶最小覆土深度一般不小于0 7m 冰冻地区 则要依靠防冻要求来确定覆土深度 13 雨水口是在雨水管道或合流管道上收集雨水的构筑物 一般设在街区内 广场上 街道交叉口和街道边沟的一定距离处 1 雨水口的布设形式1 单幅式 布置两排雨水口 10 2 2雨水口和检查井的布置 1 雨水口 14 2 双幅式 布置两排或四排雨水口 10 2 2雨水口和检查井的布置 1 雨水口 雨水口是在雨水管道或合流管道上收集雨水的构筑物 一般设在街区内 广场上 街道交叉口和街道边沟的一定距离处 1 雨水口的布设形式1 单幅式 布置两排雨水口 15 3 三幅式 布置两排至六排雨水口 10 2 2雨水口和检查井的布置 1 雨水口 2 双幅式 布置两排或四排雨水口 雨水口是在雨水管道或合流管道上收集雨水的构筑物 一般设在街区内 广场上 街道交叉口和街道边沟的一定距离处 1 雨水口的布设形式1 单幅式 布置两排雨水口 16 雨水口的泄水能力计算公式 2 雨水口的泄水能力 式中 Q 雨水口排泄的流量 m3 s 雨水口进水面积 m2 C 孔口系数 圆角孔用0 8 方角孔用0 6 g 重力加速度 h 雨水口上允许贮存的水头 一般认为街沟的水深不宜大于侧石高度的2 3 一般采用h 0 02 0 06m k 孔口阻塞系数 一般k 2 3 17 雨水口的构造包括进水蓖 井身和连接管三部分 3 雨水口的构造形式及适用地点 18 雨水口的构造形式 1 平式雨水口缘石平蓖式雨水口 适用于有路缘石的道路 主要排除路面水 地面平蓖式 适用于无路缘石的路面 广场及地面低洼聚水处等 2 立式雨水口 3 联合式雨水口 在水平和垂直方向上均有雨水蓖子 宜用于径流集中且有杂物堵塞处 立孔式立蓖式 适用 有路缘石的道路立孔式适用于蓖隙容易被杂物堵塞的地方 19 4 雨水口布设 1 位置 街沟纵断面上低洼积水点和交叉口凹竖曲线处应设雨水口 2 形式 根据道路纵横坡度 街道宽度 路面种类 周围建筑地形及排水情况 选择雨水口形式及布设方式3 间距 一般为30 80米 暴雨强度 雨水口的排水能力 4 雨水口的连接 连接干管或串联 一般不超过两个 雨水口连管最小管径为 200mm 坡度不小于1 长度不超过25m 覆土高度不小于0 7m 5 雨水口的标高布置 立式雨水口 应使雨水口圈框低于两侧路面3cm 箅面比雨水口圈框再低1cm 联合式雨水口相同 平式雨水口 应使雨水圈框低于附近路面3 5cm 并使周围地面坡向雨水口 雨水口井深度 不宜大于1m 冰冻地区 应对雨水口及其基础采取防冻胀措施 20 为了对管道进行检查和疏通 管道系统上必须设置检查井 检查井还起连接沟管的作用 相邻两个检查井之间的管道应在同一直线上 便于检查和疏通操作 检查井一般设置在管道容易沉积污物以及经常需要检查的地方 2 检查井 21 10 3雨水管渠设计流量计算 10 3 1雨水管渠的设计流量计算 式中 Q 雨水设计流量 L s q 设计暴雨强度 L s 10000m2 径流系数 F 流域汇水面积 10000m2 22 定义 某时段内的径流量 流入雨水管渠的雨水 与同一时段全部降雨量的比值 称为径流系数 主要影响因素 包括排水地区的地面性质和地面覆盖 在城市排水地区 经常遇到不同种类的地面 所以排水地区的平均径流系数应按加权平均法计算 1 径流系数 10 3雨水管渠设计流量计算 10 3 1雨水管渠的设计流量计算 23 2 汇水面积F 1 径流系数 10 3雨水管渠设计流量计算 10 3 1雨水管渠的设计流量计算 定义 某时段内的径流量 流入雨水管渠的雨水 与同一时段全部降雨量的比值 称为径流系数 24 设计暴雨强度q 指104m2地面每秒钟的降雨量 L s 104m2 3 设计暴雨强度q 式中 q 设计暴雨强度 L s 104m2 t 降雨历时 min T 设计重现期 年 A1 C n b 参数 根据统计方法计算确定 决定于当地的气象 25 设计重现期是指在一个较长的统计期限内 设计暴雨强度的降雨重新出现一次的平均时间间隔 单位为年 设计重现期T 设计重现期T 26 设计降雨所取的某一连续时段称为设计降雨历时 单位以分min计 雨水管渠的设计降雨历时 应采用管渠中形成最大径流量所需的时间 设计降雨历时包括 地面汇流时间管渠内流行时间 设计降雨历时t 式中 t1 地面汇流时间 min 与流域面积大小 地面种类 坡度 覆盖情况等有关 一般t1 5 15min t2 雨水在管渠内流行时间 min t2 L v L为计算管段长度 m V为设计管渠内雨水的流速 m s m 延缓系数 明渠 m 1 2 暗管 m 2 设计重现期是指在一个较长的统计期限内 设计暴雨强度的降雨重新出现一次的平均时间间隔 单位为年 设计重现期T t t1 mt2 27 10 3雨水管渠设计流量计算 式中 Q 流量 m2 s 水流有效面积 m2 v 流速 m s 10 3 2雨水管渠的水力计算 R 水力半径 m C 流速系数 28 10 3雨水管渠设计流量计算 1 雨水管道布置的基本原则 1 充分利用地形 分区就近排入水体 2 雨水干管应沿排水地区低处布置 3 合理选择和布置出水口2 雨水管道设计与计算示例 10 3 3雨水管渠的设计 29 1 道路雨水排水系统有几种形式 道路雨水排水系统分为明式 暗式和混合式等三种形式 公路和一般乡镇道路采用明沟排水 在街坊出入口 人行横道处增设一些盖板 涵管等构造物 城市道路中排除雨水一般采用暗式 城乡结合处可采用混合式 2 城市道路为什么需要设计锯齿形偏沟 规范 有何规定 城市道路往往纵坡较小 为保证道路纵向排水 在路面边缘附近1