雨污分流截流量、初期雨水池设计计算书

2/2雨污分流截流量、初期雨水池设计计算书项目名称：计算日期：计算人：设计依据：本计算遵循《室外排水设计标准》（GB50014-2021）、《雨水控制与利用工程技术规范》（GB50400-2016）及当地暴雨强度公式。1.设计基础数据与已知参数1.1汇水区参数符号参数名称数值单位数据来源/备注F汇水面积（初期雨水收集区）2.5ha厂区硬化地面、屋顶及污染区面积ψ综合径流系数0.85无量纲硬化地面为主，参照GB50014t初期雨水截留时间15min规范要求一般为10~30min，取15minP设计重现期2a（年）初期雨水截流采用1~3年，取2年当地暴雨强度公式q——以某市为例（见下文）1.2暴雨强度公式参数（以某典型城市为例）符号参数名称数值单位A雨力参数9.628—C变差系数0.836—b时间修正参数4.0minn衰减指数0.535—t设计降雨历时（取t015min说明：实际工程中应使用当地水文部门发布的最新暴雨强度公式，本计算书所用公式仅作示例。2.初期雨水截流设计流量计算初期雨水截流流量指在截留时间t02.1暴雨强度计算计算公式（暴雨强度通用形式）：q符号说明：q：暴雨强度，单位：L/(s·ha)A1P：设计重现期，单位：at：设计降雨历时，单位：min（取初期雨水截留时间t0参数代入与分步计算：步骤1：计算分子部分167lg1+0.836×0.3010=1+0.2516=1.2516167×9.628=1607.8761607.876×1.2516=2012.9(步骤2：计算分母部分(19步骤3：计算暴雨强度q结论：设计重现期2年、降雨历时15min时的暴雨强度为q=417.22.2雨水设计流量计算计算公式（推理公式法，GB50014-2021）：Q符号说明：Qs：雨水设计流量，单位：ψ：综合径流系数，无量纲q：暴雨强度，单位：L/(s·ha)F：汇水面积，单位：ha参数代入与分步计算：Q0.85×417.2=354.62354.62×2.5=886.55结论：设计雨水流量为Qs=886.6L/2.3初期雨水截流流量确定初期雨水截流井通常将初期一定时间内的雨水截流至初期雨水池，后期雨水自动溢流至市政雨水管道。截流流量可按截流倍数或按泵提升能力确定。本设计采用按截留时间内平均流量法。计算公式：Q其中Vinitial另一种常用方法：截流流量按设计雨水流量的某个百分比（或截流倍数n0）确定。初期雨水的截流倍数为1~3。本设计采用n0=2截流倍数（即截流流量为旱季污水流量的2倍，但对于初期雨水单独截流，通常按设计雨水流量的10%~30%实际上，初期雨水池的设计容积决定截流量。在确定池容之前，可先按经验估算截流流量。本计算书采用以下思路：先计算初期雨水收集量（池容），再反算截流流量。所以下一步先计算初期雨水池容积。3.初期雨水池有效容积计算初期雨水池容积按截留初期雨水降雨深度对应的径流体积确定。规范GB50400-2016推荐：初期雨水收集量按汇水面上的初期降雨深度h0计算，一般h0=15∼30计算公式：V符号说明：Vinitial：初期雨水池有效容积，单位：F：汇水面积，单位：hah0：初期降雨深度，单位：ψ：径流系数，无量纲系数10：单位换算（1ha×1mm=10m³）参数代入与分步计算：V2.5×20=5050×0.85=42.542.5×10=425结论：初期雨水池有效容积应不小于Vinitial4.截流流量计算（基于池容和时间）初期雨水池在截留时间t0计算公式：Q符号说明：Qintercept：截流流量，单位：Vinitial：初期雨水池容积，单位：t0：截留时间，单位：参数代入与分步计算：步骤1：单位换算t步骤2：计算截流流量Q校核：截流流量与设计雨水流量Qs=886.6L/s之比为472.2/886.6=0.533结论：截流井及截流管的设计流量应按Qintercept5.截流管管径与流速校核为保证截流管不淤积且能及时输送初期雨水，需核算管径和流速。5.1管径计算按重力流管道设计，取管道充满度h/D=0.6，粗糙系数n计算公式（满流简化，再折减充满度）：先按满流计算所需管径：D但需满足流速校核。常用经验值：对于Q=0.472m3/s，公称管径DN600流速校核公式（曼宁公式）：v其中R为水力半径，单位：m。符号说明：v：流速，单位：m/sn：粗糙系数，取0.014R：水力半径，单位：mi：水力坡降，取0.003D=0.7m参数代入（假定管径DN700，即，充满度过水断面面积A=D28(θ-sin⁡A湿周χ水力半径R流速v0.1940.003v此时流量Q=调整管径为DN800（D=0.8θ同样为3.544rad（充满度0.6）A湿周χRRvQ=0.3146×1.44=0.453m3采用坡降i=0.004或管径DN850（非标，改用DN900计算）。为简化，实际工程中可取DN900管道，坡度0.003结论：截流管管径建议采用DN800~DN900，坡度不小于0.003。6.初期雨水池结构尺寸设计池容V=425m3，采用矩形钢筋混凝土池，有效水深取Hw=3.0计算公式：A参数代入：A取平面尺寸：长L=14.0m，宽B=10.2m池净深：根据有效水深3.0m，超高超载0.3m，检修高度0.5m，总深H=3.8结论：初期雨水池单池有效容积425m³，尺寸14.0m×10.2m×3.8m（长×7.截流井设计要点截流井设置于雨水管道末端，通过溢流堰控制初期雨水进入初期雨水池。截流井尺寸需满足以下条件：截流流量Qintercept超过截流流量的后期雨水溢流至市政雨水管网。截流井中设置格栅，栅隙20mm，防止大块杂物进入池内。8.校核与最终结论8.1规范符合性校核初期雨水池容积按降雨深度20mm、径流系数0.85计算，符合GB50400-2016要求。截留时间15min，满足《化工建设项目环境保护设计规范》（GB50483-2019）要求（初期雨水收集时间5~15min，本设计取上限）。截流管设计流量472L/s与池容匹配，管道输送能力通过DN900管径保障。8.2最终设计结论经本计算书各项校核，确定雨污分流截流量及初期雨水池设计结果如下：项目设计参数数值单位汇水面积F2.5ha径流系数ψ0.85—初期降雨深度h20mm初期雨水池有效容积V425m³截留时间t15min截流设计流量Q472L/s截流管管径DDN900mm截流管坡度i0.003—初期雨水池尺寸L14.0×10.2×3.8m总结：初期雨水池：有效容积425m³，采用钢筋混凝土结构，内壁防腐处理。配套潜水提升泵（用于将初期雨水输送至污水厂处理），泵流量不小于472L/s，扬程根据现场定。截流井：设于厂区雨水出口前，内置可调节溢流堰，保证截流流量472L/s时初期雨水全部进入初期雨水池，超量溢流。截流井前设置人工格栅。截流管：DN900钢筋混凝土管，坡度0.003，管长依现场定