给排水雨水管道设计计算

1、雨水管道设计计算3雨水排水区域划分及管网布秋133.1.1排水区域划分该区域最北 端有京杭大运河，中部有明显分水线。因此以明远路为分界线，明远 路以北雨水排 入大运河，以南地区雨水排入中部水体。这样划分有利于减小雨水管线长度和管 道，并且可以缩小管径，提高经济效益。3.1.2管线布置根据该地区水体及地势特点，雨水管道为正交式布置，沿水体不设主干管，雨水通 过干管直接排入水体。一些距水体较近的街区的雨水直接以地表径流的方式直接流 入水体。明远路以北区域雨水干管的走向为自南向北；以南地区部分干管走向为自 南向北，部分为自北向南，个别自南北汇入中间，具体流向根据水体所在位置确 定。具体如图3所示。雨

2、水流屋计算23.雨水管道平面布宜(初步设计)3图3.2.1雨量分析要素a)降雨量指一定时段降落在某一点或某一面积上的水层深度，其计量单位以表示 计。也可用单位面积上的具体及(Uhab)降雨历时指一次连续 降雨所经历的时间，可 以指全部降雨时间，也可以指其中某个个别的连续时段，其计量以min或hit，可从 自记雨量记录纸上读取。C)暴雨强度指某一连续降雨时段内的平均降雨量，用i表示H(3-l)=i一七式中，i 一一暴雨强度；(nimmin) 一一某一段时间内的降雨总量(nini); H 一降雨时间(miii)o t在工程上常用单位时间内单位面积上的降雨体积q表示。降雨面积 指降雨所笼罩的面积。单

3、位为公顷(ha)雨水管渠的收集并不是整个降雨面积上的雨水，雨水管渠汇集雨水的地面面积称为 汇水面积。每根管段的汇水面积如下表所示：表7汇水而积计算表：总汇水血积管道长度木段汇水而枳(贬)木段汇水面积褊号管道褊号传输汇水而积 (ha)(ha) (m)6.67230.76565 40&6714.674 3857153.84 6.6733.3514.6718.68、230.7658 325945.351233.3569、153.8466-2111.8611.867 6192.3650&158.150230.76539 &158.150230.76539 817.939.785478.15153.84

4、8 )(308.15)、& 1516 10230.7660(36114.0810 115.93 )61115.38 (48.1510230.7660(36114.0810 115.93 )61115.38 (48.1547.6710.62192.35237.0550(2)1213、37.0522-97153.8414.081260 (4)、6211 58.2910.62) 47.67230.761314250(1)、5079.634679.634621.3458.29 1415230.7611.S611.86) 0)、(1861 (1115.38217 35.71204B07B制 4S335.

5、71204B07B制 4S38 20 (45.95357垫7 气7221磴323京09.49329.49240192.3,31(2)-2320.61153.849.493011.12 31(2)-2320.61153.849.493011.12 2425. 2939.9519.34 252620.61153.84. 262749.62269.67.6(2.2)153.84277(2.2)39.95-59.296(2.1).7(2.1)173.07-272849.629.6768.9628.1631281230.762432 ()、14.8213.34 45.22&28.1631281230.7

6、62432 ()、14.8213.34 45.22&1625153.8422 3233、17.0457.2612.0654.2)153.844 仁(4)333445.281382 (12.06 35365)、2.2 (4153.8469.32383931.42153.84)、22128.23 (18(、69.3212.06 3435、153.844.1)557.26 (4 31.4203142、2038 37230.762373.2913.64 (4 3940153.843.2)59.65、(3259.65S6.933(1)153.84 404143.1)13.6473.2920.02、124

7、543153.84018(1)441245(4x 2(2)1.2)86.934241153.841220.02、45230.761(2)8.861.481.48048 47269.223712.635192.311.1249 48361.483334742153.8412.650 49512.979(1.1)25.9552192.360.69). 2153.8457 56 (1148.912) (1311.7825.9551 50 3334742153.8412.650 49512.979(1.1)25.9552192.360.69). 2153.8457 56 (1148.912) (131

8、1.78134.618(248.910565539、153.843848.91 72.47 (58 57134.6113、11(1) 111.7860.6985.1412.6772.47 (2)、12 (58 592134.61) 1022.2306140230.7622.2360 203.83861、42 6222.2353.3631.1341203.83S6253.366.7215 (3)60.0863203.83863 60.0866.815(2)6.7264203.83849.0665 49.064443、066203.8386649.06 16.8565.911716(3).(3)

9、67) 82.762 人 17203.838 (16 (67 6816.8565.912暴雨强度频率和重现期 指定暴雨强度出现的可能性一般不是预知的。但它出现 的次数服从一定的统计规律，可以通过对以往大量观测资料的统计分析，计算某个 特定的降雨历时的暴雨强度发生频率。暴雨强度频率是指等于或超过某指定暴雨强度值出现的次数m与观测资料总项 数n 之比，即：m(3-2) 100%P=?_ nn3.2.2 雨量基本公式雨水设计流量按下式计算：(3-3) qFyQ=S；中Q雨水设计流量(L/s)； y径流系数，其数值小于1； F一汇水面积(ha)； (L/(sgha)o设计暴雨强度q167A(l + c

10、lgP)i=q暴雨弓鱼度公式：(3-4)r.(t+b)式中：q设计暴雨强度()；hagL/s设计重现期 (a)；t降雨历时(min)；A,c,b卫一一地方参数，根据统计方法计算确定，本设计中暴雨强度公式为：13027.3(1+0.6551gp)=q(3 - 5)O.?ssl9)+(t雨水流量主要参数及其确定依据中径流系数a)-降落在地面上的雨水，一部分被植物和地面的洼地截流，一部分渗入土壤，余下的 一部分沿地面流入雨水灌渠，这部分进入雨水灌渠的雨水量称作径流量。径流量与 降雨量的比值称径流系数中，其值常小于1。径流系数的值与汇水面积的地面覆盖情况、地面坡度、地貌、建筑密度的分布、路面 铺砌等情

11、况相关。山于影响因素很多，精确求它的值是相当困难的，因此我们采用经 验数值确定。该区域大部分地区为沥青路面，有部分地区为公园及绿地，综合径流系数为0.6ob）重现期P暴雨强度随着重现期的不同而不同。在雨水管渠设讣中，若选用较高的设计重现 期， 计算所得设计暴雨强度大，相应的雨水设计流量大，管渠的断面相应大。这对防止地 面积水是有利的，安全性高，但经济上则因管渠设计断面的增大而增加了工程造价； 若选用较低的设计重现期，管渠断面的相应减小，这样虽然可以降低工程造价，但可 能会经常发生排水不畅、地面积水而影响交通，其至给城市人民的生活及工业生产造 成危害。雨水管渠设计重现期的选用，应根据回水面积的地

12、区建设性质（广场、干道、厂 区、 居住区）、地形特点、汇水面积和气象特点等因素确定，一般选用0.53a,对于重要干 道，立交道路的重要部分，重要地区或短期积水即能引起较严重的地区，宜采用较。 对于特别重要的地区可酌5a,并应和道路设计协调高的设计重现期，一般选用2情增 加，而且在同一排水系统中也可采用同一设计重现期或 不同的设计重现期。雨水管渠设计重现期规定的选用范圉，是根据我国各地H前实际采用的数据，经归纳 综合后确定的。在选用雨水管渠的设计重现期是，必须根据当地的气候、地形等条件 确定。我国南部地区主要城市的重现期间下表：选择该地区选择暴雨重现期为0.7aoc）集水时间t对管道的某一设计断

13、面来说，集水时间t有地面集水时间t和管内雨水流行时间t2i3o 部分组成地面集水时间t的确定】地面集水时间是指雨水从汇水面积上最远点流到第1个 雨水 口的时间。影响t的因】素众多，如地形坡度、地面铺砌、地面种植、水流 路程等， 因此一般对t不进行计算，I而采用经验数值。根据室外排水设计规范规定：地面 积水时间视距离长短和地形坡度及地面覆盖情况而定，一般采用to根据经验，在建筑 密度大、地形较15niii!=5】.陡、雨水口分布较密的地区或街区内设置的雨水暗管，可取58min：而在建筑 密度 。1015min小，汇水面积较大、地形平坦、雨水口布置较稀疏的地区，取管渠内雨水流行时间t的确定zL?t

14、的计算公式为：（3-6） （nmi） =t2 : 60v式中：L各管段的长度（m）；各管段满流时的水流速度（m/s）； v60单位换算系数，lniin=60so雨水管水力计算.333.3.1水力计算参数确定a）设计充满度雨水中主要含有泥砂等无机物质，不同污水的性质，加以暴雨径流量大，而相应较高 设计重现期的暴雨强度的降雨历史一般不会很长。故管道设计充满度按满流考虑，即 lvD=lo明渠则应由等于或大于0.20m的超高。街道边沟应有等于或大于0.03m的超高 。b）设计流速雨水中挟带泥砂等无机物质，为避免这些物质在管渠内沉淀下来而堵塞管道，雨水管 渠的最小设计流速应大于污水管道。具体雨水管道的最

15、小及最大设计流速如下表所示：表8最小及最大设计流速.管渠明渠非金屈金属0.75 0. 0最小设讣流速m3 - 75 40根据类别而定m，s最大设计流速5C）最小管径与最小设计坡度：雨水管道的最小管径为300mm,相应的最小坡度为0.003m，雨水口连接管最小 管径为200mm，最小坡度为0.01 od）最小埋深与最大埋深具体规定同污水管道。e）雨水管径的断面形式雨水管道中常用的断面形式大多为圆形，但尺寸较大时，宜采用矩形、马蹄形或其 它形式。.f）雨水管渠的衔接方式雨水管道是按满流进行设计的，因此雨水管道的衔接一般采用管顶平接。3.3.2雨水管道的设计这是雨水管道设计的重点部分。雨水管道的设计

16、管段不宜过长，也不宜有过多的弯道，因此易于用较短的雨水管 道。本区域的最北部地区是京杭大运河，区域内部也有少量水体，这些水体附近的 雨水可以就近排放，以减小管道的长度。具体的管道布置见图所示，管道水力计算 图表所示。表9雨水干管1水力讣算表总汇水而管道长管道 编枳度号（mm）（ha）的位面枳径流管内雨水流行时间 ftqO设计 流址Q (L,s )t2=LvEL/vEt2=(L-(s?ha)2314 0.00 3.85653.85120.867806.230.7646.675 2.33110.61151623153.8414.6742.64230.763 23512.15105.3133.352

17、.966.189.142-11.90153.8499.374506.5845.35 (m) 设计管内底设il地面(m)流速管道输水能(m)坡降(L/s)力 QvCm- s)*点终点起点终121115131016140.25417.64620.217.90020.218100.13820.217.2021.10.19616.708352020.216.5121.320.20.12316312451016.18820.213520.2管道长总汇水面管内雨水流行时间(mm)贰位血积径流设计流址管道q虽度积o编号 Et=EL-vt=L/vi2) (L/s) (ha) m (h

18、a)(L/(s 5 2 3 1 463.11 1433.4311.86 19673120.86 9 8.15 985.038 120.86 230.760.00 3.92 8 3.92 17.9371979.85 153.842.21 110.42 设讣地面(m)设讣管内底(m)管道 输水能力15流速(m)坡降(L/s)Q v(m, s)终点起点起点终点 16 111415131210 17.737 20.217.900 1.03145020.20.163 17.69220.220.20.98 9900.208 17.900 20.2 20.2 1.160.169 17342 199017.1

19、73管道长总汇水而管内雨 水流行时间(mm)氓位而 积径流设计流址管道枳度q虽编号 Lt=LUvt=Uv 耳 haXL;(s(m) (ha)(Ls)5 143623.53 985.03 8.15 16 0.00 10 120.86 230.761153811 101.673.5314.08 1568.22 111.38管坡(niinl000.0011300.0000.000S1802000.000 埋(m 起终 11232.52.92.83.43.64.03.8 管坡 (mml250.00081100.0000.001145 埋起终 112.4232.32.53.02.8 管坡(mml0500

20、.001212500.0010511121213 1413153.841923230.7637.0547.6758.295.20 2.18107.46 102.7999.303981.304900.205788.3316501SOO20000.00170.00160.0018738 9.171.79 1.911415230.7679.6311.091.6495.8676334120000.0024流速 v(ms)101.09管道输水能力Q(Ls)111000坡降(120.277设计地而m) 起点1320.2(、终 (m)、占1/1八、1420.2设计管内底(m)终点起点15 1617.9001

21、7.623起点2.30埋深(m) 17点 八、182.581.151.175157040000.1210.26220.2 20.217.423 17.3022.78 2.9020.220.216.90216.6403.303.561.7949500.30820.220.216.49016.1833.714.022.012.35 吕道编号5S00 7640管道长总汇水面积度0.4150.554 吕 内雨水 流行时 间Lt=ZL/v20.220.220.2 20.2(mm) t=L*v15.98315.567单位面积径流呆qo15.56715.014 设 计流!t Q4.22 4.63 管 径 D

22、 (mm)4.635.19 坡度22 (Ls) (U(s ha)(ha)(m)21 78 9 317 18 115.380.00 1433.43 110011.S60.001618 19 1920 212021 22 流速 v(m-s) 1013 1.31.35 137 1.62 管道 编号 1 2324 2425 2526272627 5 46 1.48 11901.67 269.22 13001.48 16.30 0.0013 116.673.452322.402.85 4.93 21.49 0.0013230.76 1450 108.073643.29 230.76 7.7835.720

23、.00161S00 2.81102.004444.88237 45.95 10.59 0.0014 230.76 1800 96.73设汁地面(m)设计管内底(m)埋深管道输水能力坡降(m L/$)Q起点起点起点终点终点终点AUzz 八、AUzz 八、八、八、八、16 17 15 1$ 1314 121120.2 17.9002.48 20.2 0.18517.71520.2 3.03 17.51520.2 17.165 2.68 0.350 20.220.2 3.48 17.015 3.18 16.715 233003000.36920.2 4.203640 3.8

24、3 16.36515.996 20.203234450 4.534.20 15.673 管道长总汇水面管内 雨水流行时间设计流量管径D20.2 15.99620.2 (mm)爪位血枳径流枳址度Q坡度 qo (mm)Et二EL*v t=L/vx (m) (Ls) ha)(L/(s (ha)52 8 7 6 4 932.91 949 120.S6 0.0013192.3 1146.99 0.00 11002327.01153.841.97112.910.001 1450 20.612.912327.01153.841.974321.43 10S.171.534.89153.8439.951800

25、0.00165200.646.41104.81 1S00 1354321.43 10S.171.534.89153.8439.951800 0.00165200.646.41104.81 1S00 1350.001849.62153.846049.46102.03 7.76(6049.46102.03 7.76(m)埋深(m)设il管内底(m)设讣地面管道输水能力)m坡降(L, s)Q起点终点终点起点终点起点 八、八、八、八、10 1.1131.68111150233043300.2500.154 0.24612 13 20.220.2 20.214 20.220.2 20.215 17.90

26、017.65017.1461730016.796 16.55016172.302.903.40182.553.053.651.9 2.25210 60600.2770.41520.2 20.216.550 16.2733.933.6520.220.216.27315.8583.934.342.56S700.57320.220.215.85S153214344.8S管道 褊号1 30313132管道长总汇 水面度积(ha) (m)23192.313.34230.76 28.16管内雨 水流行 时间Eto 0.002.67二LLv4(imn)t=L/v 25 2.672.67单位 面积径 流址q

27、o(L.(sha ) 6 120.8611 3.52设计流 吐Q (L/s)7 1612.31 3196.82(nm) 81250 1650坡度90.00120.0012323333343435153.84153.84153.8445.2057.2669321.53 5.34107.14 103.85100.824842.795946.566989.021SOO200020000.00160.00140.00186.87 8.381.51 1.253536153.8481.389.631.0798.468012.7420000.002流速v(nVs)101.21.44心输水 能力Q(L/s )

28、1 1162 0 3200坡降(0.231 0.277设计地面m) 起点 13 1220.220.2(、终 (m)、占1/1八、1420.2 20.2设计管内底 起点终点1517.669 17.90017.269 16.992(m) 16埋深 起点172.302.93(、终(m)点八、182.533.211.684850 59500.24620.2 20.23.60 16.842 3.36 16.5961.70.21520.220.2163963.80 16.1814.022.0570000.27720.220.216.1814.02 15.9044302.4吕道编号18020管道长 总汇水面

29、度 积(m) (ha)3 20308 管 内雨水 流行时 间Eb20.2 =5420.2 (inm)t=L /v： 515.904 单 位面枳 径流址qo(L/(s?h a)615.596 4.30设计流址 管径 D Q (nmi)(L/s) 874.60 坡 度9373839383940230.76153.84153.8431.4259.6573.292.26 0.00120.86109.00106.093797.506502.087774.991S00200020000.00160.00170.00244.52 5.821.291.094140153.8486.936.910.93103.

30、769020.1120000.00334142流 速v(m/s)10 1.71.9S153.84管道输水能力Q(L/s )113800651099.46 坡 降(0.369 0.2627.84设计地 面)m起点121320.220.20.79少、终点 (m)”、八、14 20.220.2101.87设计管内底起点终点八、1517.53117.900 17.0691733110131.94(m) 162000埋深 起点172.302.870.0044 (m) 终点八、182.67 3.132352.757780 90300.3690.50820.2 20.217.069 3.13 3.50 16

31、.70020.220.216.7002.5016.1923.013.25101400.67720.220.216.19215.5153.013.68管道管道长总汇管内雨(imii)t=L巾位面设计流D管径坡度褊号143444445水面度积(m) (lm)3 2153.8412.4521.31153.84水流行时间E to0.002.25Uv4/v： 52.25 1.56积径流 址qo(L/(s?ha)6120.86114.61Q(L/s) 71504.742442.41(mm) 81050135090.001350.001945 46 230.76 管道输水能力 流速 (L/s)v(m/s)Q

32、30.17降(坡2.16 3.81110.69设讣 管内底终点 起点3339.52(m)1500埋深起点0.0019(m)终点八、设计地面m) 起点(m)终 点八、1110121314151617181510 1.14 24501.64 1.78 3350管道长管道度编号(m)0.20S0.2920.43S 总汇水面积(ha)20.2 20.2 20.2 管内雨水流 行时间Lv 220.2 20.220.2 (imii)t=L /V217.692 17.90017.100 17.39216.950 16.512的位面积径流虽qo(L(s?ha)设计流 虽Q (L/s)2.302.813.25管

33、径D(mni)2.513.103.69坡度23 11.4847-48 269.220.005467985.10120.86178.885000.002148 12.6049 192.35.102.39107.691356.S611000.00174920.02 50 153.84 51 153.8450 25.9551 52192.328.92 134.6131.8952 53 54134.61 36.5653 管道输水能力流速7.49 9.3511.2113.4614.85 m坡 降()设计地面1.86 1.861.38(m)102.5898 .989565 91.9589.84设计 管内底

34、2053.572568.402766.332932.31328447(m)13501500150015001500埋深0.00140.00120.00140.00160 .0019(m)v(m/s)100.88Qs)Q*111900.565起点终点AUzz 八、八、起点终点AUzz 八、八、151733517.90016起点172.30终点 八、182.87131220.21420.21.341360032720.220.216.735 16.4083.473.791.381.381.421.621.77206025802770294032900.2150.1850.2690.2150.256

35、20.2 20.2 20.220.2 20.220.2 20.220.2 20.220.216.158 15.94215.792 15.60815.60S 15.33915.123 15.33914.867 15.1234.044.414.594.S65.084.264.594.865.085.33管道管道长总汇水面度积管内雨水流行时间(min)单位面积径流 设讣流虽址q oQ管径D坡度编号(m) (ha)L/v=Lv to(L/(s?ha)(L/s)(mm)2 3153.8445 1.1967S 1800915548.91153.840.001.191.1S0.89120.861159113

36、9720000.0025660.692.377.45114.128.24200030.00134.6172.47.298282.4220.0056572758575859134.61 85.143.270.S5112.029537.4522000.0026设计地Ifii(in)设计管内底埋深(m)管道输水能力流速(m)坡降(L/s)v(nvs) Q*终点起点 起点起点1213终点140354 20.2 2.15 592020.2 2.65 17.546 17.900 2.300308 7140 20.2 2.17 0.363 20.2 2.51 82900350 9550 2.6520.217

37、.038 17.346 20.2 2.85 3.16 16.675 3.52 3.16 17.03820.2 4.07 16.475 3.72 16.125 20.2管道长总汇水面管 道积度编号管内雨 水流行 时间Et时单位面枳径流设讣流虽q址oQD管径坡度(mm)(m) (ha)二LL-vt=L*v 2 (L-(s?ha)(L/s)231 60 61230.7622.23 61 62203.838 53.360.002.5645 6 2.56120.86113.801.5372686.776072.229 8 0.001514501800 0.00249626364 63流速203.838203.838吕 道输 水能 力60.0866.804.09 1.40110.02106.79设计管内底6609.747133.77(m)1S001S00埋深0.00290.0029(m)5.50设计地 面1.31 (m)v(m/s)(LMQ坡降(m)起点终点 八、起点终点AUzz 八、八、起点终点 八、10 1.52.222.422.60 吕道11269060S06620714