【《S镇污水处理工程中雨水管网水力计算过程案例》3100字】

S镇污水处理工程中雨水管网水力计算过程案例目录TOC\o"1-3"\h\u16173S镇污水处理工程中雨水管网水力计算过程案例 110531.1雨水管道定线的基本原则 158581.2划分排水流域和雨水管道定线考虑因素 1326421.2.1布置管渠 2209341.2.2出水口的形式 3106891.3暴雨强度公式 371471.4雨水管渠设计重现期 3255471.5雨水管渠的降雨历时 3192031.6汇水面积 3192041.7雨水管渠设计流量计算 449751.8雨水管渠设计参数 425753（1）设计充满度 49937（2）设计流速 424628（3）最小坡度 44182（4）最小管径 45567（5）地面径流与径流系数 51032（6）断面集水时间与折减系数 5158291.9雨水管渠平面布置 5雨水管道要求能够合理充分地利用地形，让它能够就近排入附近的水体。雨水管渠应该尽量利用当地的自然地形坡度，以最短的距离靠重力自然的排入附近的河流水体中。1.1雨水管道定线的基本原则（1）充分利用当地的地势和地形，使雨水能够依靠重力流自然的就近排入水体。（2）根据城镇的设计规划布置区域面积的雨水管道。（3）合理的布置雨水口，以保证路面雨水排除通畅。（4）结合具体城镇面积条件确定雨水管道采用明渠或者暗渠管。（5）设置排洪沟排除设计地区以外的雨洪径流。1.2划分排水流域和雨水管道定线考虑因素根据当地的区域面积地形划分排水流域和干渠的集水面积，注意面积划分时汇水面积的增加应该大致上分布的均匀一些，并且于此同时需要我们去标出水流方向。[6]1.2.1布置管渠雨水管渠在布置的过程中我们应该充分利用当地的地形，做到能够使降落的雨水能够在最短的距离在附近排入旁边流过的河流水体。在一般的情况下，地形地势比较低的地方或者地形地势比较平坦的地方，雨水干管比较适合布置在排水流域的中间。当地形地势的坡度会比较大的时候，雨水干管会比较适合垂直于等高线方向布置。雨水管渠系统适宜采用正交方式布置的形式，选择分散布置雨水的出水口，与此同时我们应该充分考虑在设计中采用明渠的可能性。安里镇的雨水采用收集后直接排入就近河流水体的处理方式，因为安里镇的各个区域汇水分界比较明显，坡度走势也是比较的清晰明了。所以综合上述论述分析，安里镇雨水管网采用沿街道顺坡布置，能够使得雨水能被很好的收集与排放。综合上述内容，结合设计地区面积分配图，可以得到下图2。图2雨水管网布置图1.2.2出水口的形式设计中雨水排水管的出水口可以采用非淹没式，其底标高最好在水体最高水位以上，一般在常水位以上，为了能顾避免水体发生水倒灌。如果出口标高比水体水面高出了太多的情况，我们应该考虑设置单级或者多级联水。1.3暴雨强度公式q=6001(1+0.611lgP)式(4-1)利用上述公式，代入数据计算可得；q=270.911.4雨水管渠设计重现期暴雨强度会随着重现期的不同而不同。在设计中如果我们选用的重现期数值比较大，则会发现暴雨强度也大，相对应的雨水设计流量会大，管渠的断面就会大。这样的话会比较安全，有利于我们有效的防止地面积水，但是有一个缺点就是工程修建管道所需的费用比较高。如果重现期选择数据比较低，则会导致暴雨强度小、雨水设计流量小和管渠断面小。这样工程修建管道所需的费用低，但也有缺点就是可能会发生降落的雨水无法顺畅的流入管渠、在地面会集聚雨水，会对城市生活造成一些危害。影响重现期的因素有很多，我们要视情况而定，在同一排水系统中可采用同一重现期或不同重现期。重现期一般选用1～3a，重要的干道、重要的地区或短期积水就能引起较严重后果的地区，一般选用3～5a，并且应该与道路设计协调。特别重要的地区和次要的地区可酌情增减本设计中选择P=1a。1.5雨水管渠的降雨历时计算降雨历时分别采用5、10、15、20、30、45、60、90、120、150、180min共11个历时。计算降雨重现期一般按0.25、0.33、0.5、1、2、3、5、10、20、30年统计。对管道的某一段设计断面来说，集水时间t由地面集水时间t1和管内流行时间t2两部分组成：t=t1+t2式(4-2)1.6汇水面积汇水面积（也称为流域面积）F指的是雨水管渠汇集和排除雨水的地面面积。一般的大雷雨能覆盖1～5km2，有时可高达数千km2。汇水面积在一般情况下较小，并且一般小于100km2。汇水面积最远点的集水时间往往不会超过3～5h，并且在大多数的情况下，集水时间不会超过60～120min，因此我们可以假设降雨量在城镇面积上是呈现均匀分布的，采用自记录雨量计所测得的局部地点的降雨量数据可以近似代表整个汇水面积上的降雨量。1.7雨水管渠设计流量计算一般城市的雨水管渠的汇水面积比较小，在整个汇水面积上能产生全面及的径流，成为完全径流。[8]计算公式如下：Q=qF式(4-3)应用推理公式，管段设计流量计算公式如下Q=167A径流系数ΨΨ是径流量与降雨量的比值，其值小于1。我们要根据不同情况确定其值。相应各类地面的径流系数Ψ见规范。1.8雨水管渠设计参数（1）设计充满度结合前面所论述的原因，雨水会比污水容易清洁处理得多，产生的污染比较小，由于我们考虑到暴雨径流量大，在特定暴雨强度下降雨历时一般会短，而且我们从工程经济的方面考虑的话，可以得到管渠是允许溢流的。所以综合上述所论叙述，我们选择用用满管流设计它的充满度，即h/D=1。（2）设计流速由于降落的雨水中夹杂着许多的泥沙，甚至包含的泥沙的量比污水中还要大，为了减轻这中情况避免雨水所夹带的泥沙等无机物，在管渠内沉淀F米而堵塞管渠所用的最小设计流速。应大于污水管渠，满流时管道内的最小设计流速数值为0.75m/s。因为明渠比较方便清除和疏通，我们一般选用较低的设计流速，一般明渠内最小设计流速的数值为0.1m/s。为了防范制止管壁和渠壁的冲刷损坏会影响到排水的及时进行，雨水管道的设计流速不可以超出一定的范围。由于这项最大流速只会发生在出现暴雨时，历时还算是比较短，所以雨水管道内的最高容许流速可以高一些。对雨水管渠的最大设计流速规定为；金属管最大流速数值为10m/s，非金属最大流速数值为5m/s。（3）最小坡度根据管内的最小流速计算管内最小坡度，防止管道内壁雨水沉积。一般情况下按照经验，在城镇面积范围内，一般数值不宜比0.004小，在截取道路中，一般数值不宜比0.0025小，最小坡度在雨水口连接管处数值大于等于0.01。（4）最小管径为了能够保证管道在保养修护上的便利和便于管道的清除阻塞，雨水管道的管径不能太小，因此规定了最小管径。街道下的雨水管道，最小管径数值为300mm，相应的最小坡度数值为0.003，街坊内部的雨水管道，最小管径般采用数值为200mm，相应的最小坡度数值为0.01。（5）地面径流与径流系数雨水管渠水力计算仍然按照均匀流来进行考虑，其水力计算公式与污水管道几乎相同，不同的是需要按照满流进行计算，即ℎ/D=1计算。在实际的计算中，我们通常采用根据水力计算表。在计算中，常规而言n，Q是已知数值。我们需要求得D、V及I这3个未知数。在实际情况下，可以参照地面坡度i，假定管底坡度I，查询水力计算表求得D及v值，并且之前求出的D、v、I各个数值需要在技术规定范围内。汇水面积的平均径流系数Ψav=Fi表7各类地面的径流系数地面种类径流系数各种屋面、混凝土和沥青路面0.9大块石铺砌路面和沥青表面处理的碎石路面0.6级配碎石路面0.45干砌砖石和碎石路面0.4非铺砌土地面0.3公园或绿地0.15（6）断面集水时间与折减系数对于雨水管道始端的管道断面，上述集水时间即指地面集水时间，就是雨水从汇水面积上的最远点流到位于雨水管道起始端点第一个雨水口所需要的地面流行时间。对于雨水管道中的任一一个设计断面，集水时间由地面积水时间t1和雨水