排水管网-第3章ppt课件

1、第 三 章雨水管渠系统的设计 内 容 1雨量分析的几个要素，暴雨强度曲线，暴雨强度公式； 2雨水管渠设计流量计算公式，径流系数确实定，设计重现期、地面集水时间、管渠内流行时间确实定； 3雨水管渠平面布置的特点，雨水管渠水力计算的设计数据和水力计算方法； 4雨水管渠的设计步骤与方法； 5排洪沟的设计与计算。重 点 1雨量分析的几个要素，暴雨强度曲线，暴雨强度公式； 2雨水管渠设计流量计算公式，径流系数确实定，设计重现期、地面集水时间、管渠内流行时间确实定； 3雨水管渠平面布置的特点，雨水管渠水力计算的设计数据和水力计算方法； 4雨水管渠的设计步骤与方法。难 点 1暴雨强度曲线，暴雨强度公式； 2

2、雨水管渠设计流量计算公式，径流系数确实定，设计重现期、地面集水时间、管渠内流行时间确实定； 3雨水管渠水力计算的设计数据和水力计算方法。概 述 1、雨水管渠系统： 搜集并排除降雨径流和融雪径流的管渠系统。2、雨水排水系统的义务： 及时地聚集并排除暴雨构成的地面径流，防止城市居住区与工业企业受淹，保证城乡居民的生命平安和生活、消费的正常次序。3、暴雨： 气候学概念，指一天降雨量超越50mm或1小时降雨量超越16mm的降雨。 特点：在极短的时间内构成大量的地面径流，(如不及时地排除，便会呵斥宏大的危害)。 4、雨水排水系统的组成： 雨水口 雨水管渠 检查井 出水口等构筑物所组成5、设计的主要内容：

3、 确定当地的暴雨强度公式 划分排水流域，雨水管渠定线，构筑物定位(如泵站、出水口、调理池等) 根据当地气候与地理条件、工程要求等确定设计参数(主要有，P，t1等) 设计流量计算，管渠水力计算(D，i管底标高，埋深等) 绘制雨水系统平面图及纵剖面图第一节 雨量分析与暴雨强度公式 一、雨量分析的几个要素一、雨量分析的几个要素 雨量分析的目的：找出表示暴雨特征雨量分析的目的：找出表示暴雨特征的降雨历时，暴雨强度与降雨量重现期之的降雨历时，暴雨强度与降雨量重现期之间的关系。间的关系。1、降雨量：指降雨的绝对量，即降雨深度。、降雨量：指降雨的绝对量，即降雨深度。普通用普通用h表示，以表示，以mm计。也可

4、用单位面计。也可用单位面积上的降雨体积积上的降雨体积(l/ha)表示。表示。 年平均降雨量：多年观测所及的各年降雨量的平均值。 月平均降雨量：多年观测所及的各月降雨量的平均值。 年最大日降雨量：多年观测所得的一年中降雨量最大一日的绝对量。2、降雨历时：指延续降雨的时段，可以指一场雨全部降雨的时间，也可以指其中个别的延续段。用t 表示，以min或h计。3、暴雨强度：某一延续降雨时段内的平均降雨量，即单位时间的平均降雨深度，用 i 表示。 工程上，常用单位时间内单位面积上的降雨体积q来表示i，如常用l/(sha)，q与i 仅仅是单位不同而已。q167i。 暴雨强度是描画暴雨的主要目的，也是决议雨水

5、设计流量的主要要素，一场暴雨中，i 是随t 变化的。(降雨过程线) 瞬时暴雨强度i：降雨过程的任一瞬时的强度 最大降雨量 最大平均降雨强度4、降雨面积和汇水面积 降雨面积：降雨所覆盖的面积 汇水面积：雨水管渠集雨水的面积5、降雨的频率和重现期 P 暴雨强度的频率Pn 等于或大于该值的暴雨强度i 出现的次数m与观测资料总项数n之比的百分数。 m 等于或大于某特定暴雨强度值的暴雨强度出现的次数，如将样本按从大到小陈列的话，那么共排成几项，M 即某一暴雨强度值所对应的序号。 n 观测资料总项数，即降雨观测资料的年数N与每年选入的平均雨样数M 的乘积，n=NM%100nmPna. 阅历频率阅历频率b.

6、 年频率式：假设每年只选一个雨样年频率式：假设每年只选一个雨样(年最大值年最大值法选样法选样)，那么，那么nN， c. 次频率式：假设次频率式：假设M1，即每年选入，即每年选入M个雨样个雨样数数(一年多个样法选样一年多个样法选样)，那么，那么nNM，%100NmPn%100NMmPn 因选择的年限是有限的，因此，不能保证样本中最后一项(即mNM)就是整个降雨历史中的最小值。所以： 水文计算中常采用的计算样本阅历频率的公式： 计算年频率， 计算次频率。%1001NmPn%1001NMmPn 暴雨强度的重现期暴雨强度的重现期P 某特定值暴雨强度的某特定值暴雨强度的P是指是指该值的该值的暴雨强度能够

7、出现一次的平均间隔时间，暴雨强度能够出现一次的平均间隔时间，单位以年单位以年(a)表示，重现期表示，重现期P与频率互为与频率互为倒数，即倒数，即 年最大值法选样时，第年最大值法选样时，第m项暴雨强度组的项暴雨强度组的重现期为：重现期为： 年多个样法选样时，第年多个样法选样时，第m项暴雨强度组的项暴雨强度组的重现期为：重现期为： nPP1)(11aMNPPn)(11amMNMPPn二、暴雨强度公式二、暴雨强度公式 表示暴雨强度表示暴雨强度i (i (或或q)q)降雨历时降雨历时t t 重现期重现期P P 三者关系的公式，即暴雨三者关系的公式，即暴雨强度公式。我国常用的暴雨强度公式的强度公式。我国

8、常用的暴雨强度公式的方式有：方式有： nbtPcAq)()lg1 (1671 q设计暴雨强度(l/(Sha) P设计重现期(a) t降雨历时(min) A1，c，b，n地方参数，根据统计方法进展计算确定。第二节 雨水管渠设计流量确实定 一、雨水管渠设计流量计算公式一、雨水管渠设计流量计算公式1. 地面点上产流过程地面点上产流过程 降雨发生后，部分雨水被植物截流，降雨发生后，部分雨水被植物截流，然后，落至地面，刚开场，地面枯燥，然后，落至地面，刚开场，地面枯燥，雨水渗入土壤的入渗率雨水渗入土壤的入渗率(单位时间内雨水单位时间内雨水的入渗量的入渗量)较大，降雨起始时的强度还小较大，降雨起始时的强度

9、还小于入渗率，此时，雨水被地面全部吸收。于入渗率，此时，雨水被地面全部吸收。当降雨强度当降雨强度i入渗率入渗率u时，地面开场开时，地面开场开场产生余水，待余水积满洼地后，开场场产生余水，待余水积满洼地后，开场构成径流，当降雨强度构成径流，当降雨强度i入渗率入渗率u时，时，余水景象停顿，但因地面积水一定深度，余水景象停顿，但因地面积水一定深度，故仍产生径流，地面积水径流终了，雨故仍产生径流，地面积水径流终了，雨终时洼地积水成死水，渐渐渗完。终时洼地积水成死水，渐渐渗完。 2. 2. 流域上汇流过程流域上汇流过程 自然流域中，地面径流沿着坡面汇流自然流域中，地面径流沿着坡面汇流至低处，经过沟、溪汇

10、入江河。城镇中，至低处，经过沟、溪汇入江河。城镇中，雨水径流由地面顺坡流至雨水口，经雨雨水径流由地面顺坡流至雨水口，经雨水管渠汇入江河。通常将雨水径流从流水管渠汇入江河。通常将雨水径流从流域的最远点流到出口断面的时间称为流域的最远点流到出口断面的时间称为流域的集流时间或集水时间。域的集流时间或集水时间。 图3-3(2)为一扇形汇水面积，a点为集流点。 假定：汇水面积内坡度均等；均坡向a点，那么以a点为圆心的圆弧线称为等流时线，即每条等流时线上点的雨水径流流达a点的时间相等，分别为1，2，3。流域边缘线bc上各点的雨水径流流达a点的时间0为这块汇水面积的集流时间或集水时间。 由上分析可知：各条等

11、流时线上的雨水不能够同时到达a点，离a点越近，那么越早到达；反之，同时到达a点的雨水并不是同时降落的。 那么，到达a点的雨水量何时到达最大？ 汇水面积内坡度均等，且坡向a点； 降雨强度随历时的增长而减小； 汇水面积的增长与降雨历时t 成正比，而且面积随t 增长的速度比i 随t 增长而减小的速度更快。此时，只需当汇水面积到达最大，降雨历时等于集流时间T时，全面积径流，产生最大的径流量，这种方法称极限强度法。极限强度法： 当汇水面积上最远点的雨水流达集流点时，全面积产生汇流，雨水管道的设计流量最大； 当降雨历时等于汇水面积上最远点的雨水流达集流点的集流时间时，雨水管道需求排除的雨水量最大。 3.

12、3. 雨水管渠设计流量计算公式雨水管渠设计流量计算公式 Q QqFqF Q Q 雨水设计流量雨水设计流量(l/s)(l/s) 径流系数；径流系数；1 1 F F 汇水面积汇水面积(ha)(ha) q q 设计暴雨强度设计暴雨强度l/(sha)l/(sha)，即在一定的重现期即在一定的重现期(P )(P )下，汇水面积下下，汇水面积下的集流时间的集流时间t t 对应的暴雨强度。对应的暴雨强度。 公式推求： 假定： 降雨在整个汇水面积上的分布是均匀的； 降雨强度在选定的降雨时段内均匀不变； 汇水面积随集流时间增长的速度为常数。 设tn-tn-1=t=t1，那么有：W1=ho-1F11W2=ho-1

13、F22+h1-2F11W3=ho-1F33+h1-2F22+h2-3F11Wn=ho-1Fnn+h1-2Fn-1n-1+h(n-1)-nF11 式中，h(n-1)n=(hn-hn-1)，即时段(tn-1至tn)降 落 在 各 面 积 上 的 雨 水 量 。 取1=2=3=n，h(n-1)-n=h(n-2)-(n-1)=ho-1=h，那么有： Wn=h (Fn+Fn-1+F2+F1) =h F 即在tn时段未，流达a点的雨水量为WnhF，全面积产生径流，集流点的雨水量最大，即为降雨时段t内总的降雨量h与整个汇水面积F 的乘积。 假定各t 的降雨强度i 是相等，实践上是不相等的，取其中的最大值im

14、ax作为流到a点的流量为设计流量，即有对应于汇水面积F 的某一历时t下的设计雨水流量。 QFimax 其中imax即某一降雨历时t 内的最大平均降雨强度，imax可用暴雨强度公式求出，即QFq4. 4. 雨水管段的设计流量雨水管段的设计流量 ( (图图3-4)3-4) 假定：假定： 假定假定A A、B B、C C各处各处AABBCC 各汇水面积的集水时间均为各汇水面积的集水时间均为11 汇水面积汇水面积F F 随降雨历时随降雨历时t t的添加而的添加而均匀添加均匀添加 那么有：那么有：Q1Q12 2FAq1 (l/s) FAq1 (l/s) q1 q1管段管段1 12 2的设计暴雨强度，即的设

15、计暴雨强度，即t t =1 =1 时的最大平均降雨强度，由暴雨强时的最大平均降雨强度，由暴雨强度公式求及。度公式求及。 Q23？ 分析：当t1时，Q12只流至雨水口1；同时由FB产生的FBq1和部分FA产生的部分雨水流量流达2断面。 假设：雨水在管段12内的流进时间为t1-2 ，那么当t =1 +t1-2 时，Q23到达最大。 Q23(FA+FB)q2 q2管段23的设计暴雨强度，即t1+t12时的q为什么不采用Q23=Q12+FBq2？ 二、径流系数二、径流系数确实定确实定 1 1、径流系数、径流系数：径流量与降雨量的比值。：径流量与降雨量的比值。 2 2、影响、影响值的要素值的要素 地面情

16、况地面情况( (覆盖情况、坡度、地貌、覆盖情况、坡度、地貌、铺砌情况铺砌情况) ) 建筑密度建筑密度 降雨历时、暴雨强度及暴雨雨型降雨历时、暴雨强度及暴雨雨型3 3、值确定值确定 ( (加权平均法计算加权平均法计算) )方法方法1 1： Fi Fi各种地面的面积各种地面的面积(ha)(ha) i i相应于各类地面的径流系数，相应于各类地面的径流系数，参见表参见表3-33-3 av av平均径流系数平均径流系数方法方法2 2： 无详细资料时，采用区域综合径流系无详细资料时，采用区域综合径流系数数 重 庆 地 域 ： 普 通重 庆 地 域 ： 普 通 = 0 . 7 = 0 . 7 ， 最 大，

17、最 大max=0.85max=0.85三、暴雨强度公式中参数的选取三、暴雨强度公式中参数的选取 1. 1. 重现期重现期 P P 选取选取P P 值应思索以下要素：值应思索以下要素： 汇水面积的地域建立性质，汇水面积的地域建立性质，( (广场、广场、干道、厂区、居住区等干道、厂区、居住区等) ) 地形地形 汇水面积汇水面积 气候特点气候特点 普通取普通取P = 0.5P = 0.53a3a；重要地域；重要地域( (如重要如重要干道；重要地域干道；重要地域( (天安门广场天安门广场) )；或短期积；或短期积水即能引起严重损失的地域水即能引起严重损失的地域) P = 2) P = 25a5a。 2

18、. 2. 集水时间集水时间t t确实定确实定 集水时间：雨水从汇水面积上的最远点集水时间：雨水从汇水面积上的最远点流到设计的管道断面所需求的时间。流到设计的管道断面所需求的时间。 管道某一设计断面上，管道某一设计断面上，t = t1+ mt2t = t1+ mt2 t1 t1 地面集水时间地面集水时间 ( (即起点检查井处即起点检查井处的的t )t ) t2 t2 管渠内雨水流行时间管渠内雨水流行时间 m m 折减系数，管道时折减系数，管道时m =2m =2；明渠时；明渠时m m =1.2=1.2；陡坡地域；陡坡地域m =1.2m =1.22 2 地面集水时间地面集水时间 t1 确实定确实定

19、地面集水时间地面集水时间t1：雨水从汇水面积上最远点流：雨水从汇水面积上最远点流到第一个雨水口的时间，普通取到第一个雨水口的时间，普通取t1515min。 a.建筑密度大，地形陡，雨水分布密的地域或街建筑密度大，地形陡，雨水分布密的地域或街区内设置的雨水暗管，区内设置的雨水暗管，t1可取可取58min。 b.建筑密度小，汇水面积大，地形平坦，雨水口建筑密度小，汇水面积大，地形平坦，雨水口布置较稀疏的地域布置较稀疏的地域t1可取可取1015min。 c.起点井上游地面流行间隔以不超越起点井上游地面流行间隔以不超越120150m为宜。为宜。 d.雨水管道的汇水面积雨水管道的汇水面积7hat1 的影

20、响要素： 受地形坡度、地面铺砌、地面种植情况、水流路程、道路纵坡和宽度等要素的影响，这些要素直接决议着水流沿地面或边沟的速度。此外，也与暴雨强度有关，由于暴雨强度大，水流时间就短。但在上述各要素中，地面集水时间主要取决于雨水流行间隔的长短和地面坡度。 管渠内雨水流行时间t2 确实定 t2 是指雨水在管渠内的流行时间，即： 式中 L 各管段的长度(m)； v 各管段满流时的水流速度(m/s)； 60 单位换算系数，1 min：60s。 (min)602vLt 折减系数m 值确实定 折减系数m 的值，是根据我国对雨水管道空隙容量的实际研讨成果提出的数据。现阐明如下： 1取值：管道采用2，明渠采用1

21、.2，陡坡地域采用1.22 2苏林系数与管道调蓄利用系数的乘积。 苏林系数苏林系数 按满流设计按满流设计 根据极限强度法，雨水管渠中的流量根据极限强度法，雨水管渠中的流量和流速是逐渐增大的，构成满流。所以和流速是逐渐增大的，构成满流。所以会出现按满流时的设计流速计算所得的会出现按满流时的设计流速计算所得的雨水流行时间小于管渠内实践的雨水流雨水流行时间小于管渠内实践的雨水流行时间的情况。行时间的情况。 经过对雨水管渠的观测资料进展分析，发现大多数雨水管渠中雨水流行时间比按最大流量计算的流行时间大20%。建议用大于1(1.2)的系数乘以用满流时的流速算出的管内雨水流行时间t2 。这一系数即为苏林系

22、数。 举例阐明 管道调蓄利用系数管道调蓄利用系数 按极限强度法计算的重力流雨水管道按极限强度法计算的重力流雨水管道存在空隙容量。由分析可知，当任一管存在空隙容量。由分析可知，当任一管段发生设计流量时，其他管段都不是满段发生设计流量时，其他管段都不是满流流(特别是上游管段特别是上游管段)，所以可想象利用此，所以可想象利用此上游管段存在的空隙容积，使一部分水上游管段存在的空隙容积，使一部分水量暂时储存在此空间内，而起到调蓄管量暂时储存在此空间内，而起到调蓄管段内最大流量的作用，从而可以削减其段内最大流量的作用，从而可以削减其顶峰流量，减小管渠断面尺寸，降低工顶峰流量，减小管渠断面尺寸，降低工程造价

23、。程造价。 条件：压力流，水位差回水充溢空隙实践流速。然而这种调蓄作用，只需在当该管段内水流处于压力流条件下，才能够实现。 为了利用这一要素产生的管道调蓄才干，可用大于1的系数乘以用满流时流速算得的管内流行时间t2。根据北京百万庄的实测资料，该系数为1.7左右。为利用此空隙容量起调理作用，以减少管道通水的才干，到达减少投资的目的。 折减系数折减系数 m 值的含义值的含义 因减少了管道排水的断面尺寸使上游因减少了管道排水的断面尺寸使上游蓄水，就必然会增长泄水时间。因此采蓄水，就必然会增长泄水时间。因此采用了增长管道中流行时间的方法，到达用了增长管道中流行时间的方法，到达适当折减设计流量，进而减少

24、管道断面适当折减设计流量，进而减少管道断面尺寸的要求。因此，折减系数尺寸的要求。因此，折减系数m 实践是实践是苏林系数与管道调蓄利用系数两者的乘苏林系数与管道调蓄利用系数两者的乘积。积。 按照我国大多数地域采用的暴雨强度公式及相应的各参数值： m 值为一变数，其变化范围为1.82.2。 同时空隙容量的利用与地形坡度有亲密关系，坡度过大地域，不能利用管道空隙容量。 为了使计算简便，我国建议折减系数的采用为：暗管m =2，明渠m =1.2。在陡坡地域，暗管m =1.22。 四、特殊情况雨水设计流量确实定四、特殊情况雨水设计流量确实定 1 1、推理公式的根本假定只是近似概括：、推理公式的根本假定只是

25、近似概括： (1) (1) 暴雨强度在面积上的分布：均匀暴雨强度在面积上的分布：均匀 (2) (2) 暴雨强度在时间上的分布：均匀暴雨强度在时间上的分布：均匀 (3) (3) 径流面积的增长径流面积的增长 ：均匀：均匀 2、特殊情况(1) 汇水面积的轮廓外形不规那么(2) 汇水面积的地形坡度变化较大(3) 汇水面积各部分径流系数有显著差别(4) 最大流量发生在部分面积参与径流 例：FA tA=25min FA=30ha=3575.8L/s FB tB=15min FB=15ha=2275.2L/s 分情况讨论： (1) 假设 tA+tAB=tB B点最大流量Q = QA+QB (2) 假设 t

26、A+tABtB 知tA+tAB=25+10=35mintB=15min 又分两种更详细的情况讨论： a.全部FB参与径流 面积A t=tB-tA-B 同理求 FB tB b.全部FA参与径流 AABABAFtttF五、雨水径流量的调理五、雨水径流量的调理 1.1.目的：减小下游管渠系统顶峰排水目的：减小下游管渠系统顶峰排水流量，减小下游管渠断面尺寸，降低流量，减小下游管渠断面尺寸，降低工程造价。工程造价。2. 2. 方法：方法： 管渠容量调理法：管渠容量调理法： 才干有限，平坦地域，节才干有限，平坦地域，节省造价省造价10%10% 调理池法：调理池法： 才干大，经济效益显著才干大，经济效益显著

27、3. 设置调理池场所：a.如有可供设置雨水调理池的天然洼地、池塘、公园水池等地点，其位置取决于自然条件；b.假设思索需筑坝、发掘等方式建造调理池时，那么要选择合理的位置，普通可在雨水干管中游或有大流量管道的交汇处；c.正在进展大规模住宅建立和新城开发的区域，在拟建雨水泵站前的适当位置设置人工的地面或地下调理池。 4. 调理池的设置方式： 调理水池常用的布置方式：普通常用溢流堰式或底部流槽式的调理池，以及泵吸式 。 溢流堰式 进出水管位置，进水管高，出水管低，为防止倒流，有坡度或止回阀； 各种流量Q1Q5概念； Q1Q2 Q4= Q1- Q2 进入调理池 设置位置，对效益和运用效果有重要影响。

28、Q5的设计，要求Q5Q4，根据调理池的允许放空时间定。5. 调理容积的计算： V=(1-)1.5Qmaxtc 6. 下游干管设计流量计算： Q=Qmax+Q六、雨水管渠设计流量计算的其它方法六、雨水管渠设计流量计算的其它方法 1 1、推理公式的改良法、推理公式的改良法 结合本地域的气候条件等要素，结合本地域的气候条件等要素，对推理公式进展补充、改良，使计算结果对推理公式进展补充、改良，使计算结果更符合实践。如目前德国采用的时间系数更符合实践。如目前德国采用的时间系数法和时间径流因子法计算雨水管道的设计法和时间径流因子法计算雨水管道的设计径流量，都是在推理公式的根底上产生的。径流量，都是在推理公

29、式的根底上产生的。2 2、过程线方法、过程线方法 过程线方法较多，如瞬时单线过程线方法较多，如瞬时单线方法，典型暴雨法，英国运输与道路研讨方法，典型暴雨法，英国运输与道路研讨实验室实验室(TRRL)(TRRL)水文曲线法等。水文曲线法等。3 3、计算机模型、计算机模型 第三节 雨水管渠系统的设计及计算 一、雨水管渠系统平面布置的特点 1.充分利用地形，就近排入水体。 2. 根据城市规划布置雨水管道。3.合理布置雨水口，以保证路面雨水排除通畅。 4.雨水管道采用明渠或暗管应结合详细条件确定。 5.设置排洪沟排除设计地域以外的雨洪径流。 二、雨水管渠水力计算的设计数据二、雨水管渠水力计算的设计数据

30、 1、设计充溢度、设计充溢度 a. 管道设计充溢度按满流思索，管道设计充溢度按满流思索，h/D=1 b. 明渠应有等于或大于明渠应有等于或大于0.20m的超高的超高 c.街道边沟应有等于或大于街道边沟应有等于或大于0.03m的超高的超高 2、设计流速、设计流速满流时管道内最小设计流速为满流时管道内最小设计流速为0.75m/s；明渠内；明渠内最小设计流速为最小设计流速为0.40m/s。对雨水管渠的最大设计流速规定为：金属管最大对雨水管渠的最大设计流速规定为：金属管最大流速为流速为l0m/s；非金属管最大流速为；非金属管最大流速为5m/s；明；明渠中水流深度为渠中水流深度为0.41.0m时，最大设

31、计流速时，最大设计流速宜按表宜按表3-9采用。采用。 vmin : 管道管道 vmin =0.75m/s 明渠明渠 vmin=0.40m/s vmax : 金属管金属管vmax =10m/s 非金属管非金属管vmax=5m/s 3、 最小管径和最小设计坡度最小管径和最小设计坡度 雨水管道的最小管径为雨水管道的最小管径为300mm，相应的，相应的最小坡度为最小坡度为0.003，雨水口衔接纳最小管径为，雨水口衔接纳最小管径为200mm，最小坡度为，最小坡度为0.01。 4、 最小埋深与最大埋深最小埋深与最大埋深 详细规定同污水管道。详细规定同污水管道。 5、 管道衔接管道衔接 一概采用一概采用“管

32、顶平接。管顶平接。 三、雨水管渠水力计算的方法 按均匀流思索，其水力计算公式与污水管道一样，但按满流计算。在实践计算中，通常采用根据公式制成的水力计算图(见附录2-2)或水力计算表(如表3-10所示)。四、雨水管渠系统的设计步骤和水力计算 1、 搜集资料 a. 地形图、城市或工业区的总体规划资料、水文、地质、现状情况等 b. 暴雨强度公式或降雨资料(10a以上)2、 划分排水流域和管道定线(平面布置) 根据城市的总体规划图或工厂的总平面图，按实践地形划分排水流域。 3、划分设计管段(方法类似污水管道)，每一设计管段长度L200m 普通把流量没有变化且估计管径D 和i 也不变的检查井间的管段作为

33、设计管段，并从上游往下游按顺序编号。 也即在管道转弯处、管径或坡度改动处，有支管接入处或两条以上管道交汇处以及超越一定间隔的直线管段上都应设置检查井。 4、 划分并计算各设计管段的汇水面积F 各设计管段汇水面积的划分应结合地形坡度、汇水面积的大小以及雨水管道布置等情况而划定。 a.地形平坦时，就近排入附近雨水管道 b.地形坡度大时，按雨水径流方向划分汇水面积留意： 包括邻居面积和街道面积(即一切面积) 每块汇水面积普通为12ha，10ha(规划阶段) 面积编号、计算5、 确定各流域的确定各流域的 通常根据排水流域内各类地面的面积数或所通常根据排水流域内各类地面的面积数或所占比例，计算出该排水流

34、域的平均径流系数；也占比例，计算出该排水流域的平均径流系数；也可根据规划的地域类别，采用区域综合径流系数。可根据规划的地域类别，采用区域综合径流系数。 6、 确定确定P和和t1及及m 结合该地域的地形特点、汇水面积的地域建立结合该地域的地形特点、汇水面积的地域建立性质和气候特点选择设计重现期。各个排水流域性质和气候特点选择设计重现期。各个排水流域雨水管道的设计重现期可选用同一值，也可选用雨水管道的设计重现期可选用同一值，也可选用不同的值。不同的值。 根据该地建筑密度情况，地形坡度和地面覆盖种根据该地建筑密度情况，地形坡度和地面覆盖种类，街区内设置雨水暗管与否等，确定雨水管道类，街区内设置雨水暗

35、管与否等，确定雨水管道的地面集水时间。的地面集水时间。 7、 求单位面积径流量求单位面积径流量q0 q0是暴雨强度是暴雨强度q与径流系数与径流系数的乘积，称单的乘积，称单位面积径流量，即位面积径流量，即q0=q。 8、 列表进展雨水管渠的水力计算列表进展雨水管渠的水力计算 计算时需先定管道起点的埋深或是管底标计算时需先定管道起点的埋深或是管底标高。高。 9、 绘制雨水管渠平面图及纵剖面图绘制雨水管渠平面图及纵剖面图 参见图参见图3-18和表和表3-19。 五、雨水管渠设计计算举例 1、阐明2、水力计算留意的事项 起点埋深：Hs1 m，普通11.5 m 全部为管顶平接 v下游v上游 假设Q下游Q

36、下游，那么取上游设计流量 留意校核覆土厚度Hc0.7m，特别是大管径时，埋深2.3m，但D1.8m，此时Hc0.5m 六、立体交叉道路排水 立体交叉道路排水主要处理降雨在汇水面积内构成的地面径流和必要排除的地下水。1要尽量减少汇水面积，以减小设计流量2留意地下水的排除3排水设计规范高于普通道路4雨水口布设的位置要便于拦截径流5管道及断面选择6对于立交地道工程，当最低点位于地下水水位以下时，应采取排水或降低地下水位的措施。第四节 排洪沟的设计与计算 一、概述 二、设计防洪规范 三、设计洪峰流量的计算 四、排洪沟的设计要点 五、排洪沟的水力计算 六、设计计算例如 2132IRn1V 2132IAR

37、n1Q 思索题 1、暴雨强度与最大平均暴雨强度的含义有何区别？ 2、暴雨强度公式是哪几个表示暴雨特征的要素之间关系的数学表达式？推求暴雨强度公式有何意义？我国常用的暴雨强度公式有哪些方式？ 3、计算雨水管渠的设计流量时，应该用与哪个历时t相应的暴雨强度q？为什么？ 4、试述地面集水时间的含义。普通应如何确定地面集水时间？ 5、为什么在地面坡度大于0.03地域的雨水管道计算设计流量时，折减系数m不能采用2而只采用1.2？ 6、设计降雨历时确定后，设计暴雨强度q能否也就确定了？为什么？ 7、进展雨水管道设计计算时，在什么情况下会出现下游管段的设计流量小于上一管段设计流量的景象？假设出现应如何处置？

38、 8、雨水管渠平面布置与污水管道平面布置相比有何特点？ 9、从表2-9可看出，圆形管道的最大流速和最大流量均不是在h/D=1时出现？那为什么圆形断面的雨水管道要按h/D=1设计呢？ 10、排洪沟的设计规范为什么比雨水管渠的设计规范高得多？习 题 1、从某市一场暴雨自记雨量记录中求得5、10、15、20、30、45、60、90、120min的最大降雨量分别是13、20.7、27.2、33.5、43.9、45.8、46.7、47.3、47.7mm。试计算各历时的最大平均暴雨强度i(mm/min)及q(L/(sha)值。 2、北京市某小区面积共22ha，其中屋面面积占该区总面积的30%，沥青道路面积占16%。级配碎石路面的面积占12%，非铺砌土路面占4%，绿地面积占38%。试计算该区的平均径流系数。当采用设计重现期为P=5a、2a、1a及0.5a时，试计算：设计降雨历时t=20min时的雨水设计流量各是多少？ 3、雨水管道平面布置以下图所示。图中各设计管段的本段汇水面积标注在图上，单位以ha计，假定设计流量均从管段起点进入。知当重现期P=