雨水管道的设计计算

地面种类
ψ
各种屋面、混凝土和沥青路面
0.90
大块石铺砌路面和沥青表面处理的碎石路面
0.60
级配碎石路面
0.45
干砌砖石和碎石路面
0.40
非铺砌地面
0.30
公园或绿地
0.15
1.2 雨水管道的设计
尽量利用池塘、 河浜受纳地面径 流，最大限度地 减少雨水管道的 设置。
利用地形， 就近排放 地面水体， 降低造价。
平坦地区:为避免干沟埋深过 大，增加造价，干沟应设在流域 的中部，以减少两侧支沟长度。
陡坡地区:为避免因沟道坡度太陡， 设跌水窨井等特殊构筑物，使干沟与 等高线斜交，以适当减少干沟坡度。
雨水沟系常沿道路铺设， 设在道路中线的一侧，与道路 相平行，尽量在快车道以外。
雨水口的设置位置，要 配合道路边沟，在道路交叉 口处，雨水不应漫过路面。
设计降雨历时：以排水面积中最远的一点到集水 点的雨水流行时间作为设计降雨历时。
t t1 t2
t2
l 60 v
(min)
式中： t——设计降雨历时（排水面积的集水时间），min；
t1——地面积水时间，min； t2——在管道中流行的时间，min； l——集中点上游各沟段的长度，m；
v——相应各管段的设计流速，m/s。
步骤5：根据各管段的假定流速，算出集流时间t，比流量q0， 设计流量qv，而后从水力学算图上选定管径D与坡度I，并确定相 应的流速v，当所确定的流速v与假定流速有出入时，再调假定 流速并进行重新计算，最终使假定流速与确定的流速两者一致
步骤6：计算各管底高程，并填入表格
雨水管道平面图的绘制
规划阶段
雨水管道水力学设计的准则
管道按满流设计，明沟应留超高，不小于0.2m。 最小设计流速为0.75m/s，明沟为0.4 m/s。 管道可不考虑最大流速，明沟的最大流速按下页表采用。 最小管径300mm，最小坡度0.003；雨水口连接管管径 200mm，最小坡度0.01。 雨水沟道流速公式。 管段衔接一般用管顶平接，当条件不利时也可用管底平接。 最小覆土厚度，在车行道下时，一般不小于0.7m，基础应 设在冰冻线以下。 在直线管段上窨井的最大间距见下表。
雨水管道设计的原则
因明渠造价低， 考虑采用明渠。 在建筑物密度较 高、交通繁忙的 地区，可采用加 盖明渠。
因雨水泵站投 资、用电量都 很大，尽量避 免设置雨水泵 站。
雨水管道 系统的平 面布置
布置原则
受地形 影响
沟系定线
受道路交 通影响
根据城市规划和建设情况，考虑 利用河湖水体与洼地调蓄雨水，把 地形条件、地下水位以及原有的和 规划的地下设施、施工条件等因素 综合考虑，合理布置，分期建设， 逐步完善。
沟壁材料
最大设计流速/ （m·s-1）
粗沙或贫砂质 黏土
0.8
沟壁材料 草皮护面
最大设计流速/ （m·s-1）
1.6
砂质黏土
1
干砌块面
2
黏土Βιβλιοθήκη 1.2浆砌块石或浆 砌砖3
石灰岩、砂岩
4
混凝土
4
管径或暗渠净高/mm
200~400 500~700 800~1000 1100~1500 >1500
最大间距/m 污水管道 雨水（合流）管道
频率
50年一遇 50年
2%（0.02）
100年一遇 100年
1%（0.01）
雨水管道设计流量的估算——设计降雨强度的确定
降雨分析
一个自记雨量计降雨记录的整理—雨量曲线和雨量公式 分析每一年的记录 整理每一年的降雨分析汇总表 编制降雨分析整理成果表和绘制雨量曲线 全国十大城市雨量公式摘要表
雨水管道设计流量的估算——设计降雨历时的确定
i
(t
14 .6 7.17 )0.767
地面集水时间t用10min。 径流系数及加权平均的计算：
Ai i
Ai
列表计算及步骤
步骤1：从管道系统图中量得各管段的长度L列入第2项
步骤2：根据排水面积的划分，将各管段的沿线面积列入第3项
步骤3：各管段的排水面积列入第4项
步骤4：从图中读出数据列入第14、15项
雨水管道设计流量的估算——设计重现期的确定
设计雨水管道，确定设计降雨强度时，常选 用重现期较短的当地降雨强度。
选用重现期，主要看： 管道溢流； 地区集水将造成的危害； 施工费用。
雨水管道设计流量的估算——径流系数的确定
影响径流系数的因素：地面的透水性、地面坡度、 降雨情况（久雨和暴雨）。
径流系数常采用面积内各类地面的径流系数的加权 平均值。
降雨强度：指在某一降雨历时内的平均降雨量。
表示方式
i = h / t（mm ·min-1） q = K i =166.7 i （L·s-1·hm-2）
雨量参数：
降雨强度频率：通常称单位时间内某种事件 出现的次数（或比例）为频率，水文统计上， 用频率反映水文事件出现的频繁情况。
降雨强度的重现期。
洪水的大小 洪水重现期
20
40
50
60
70
80
90
100
100
120
雨水管道水力学设计步骤
步骤1：划分流域与沟道定线，确定雨水流向 步骤2：划分设计沟段与沿线汇水面积 步骤3：确定雨量参数的设计值 步骤4：确定沟道的最小埋深 步骤5：进行水力学计算
水力学计算示例
基本公式和数据：
雨量重现期采用一年，相应降雨强度公式：
沟道系统平面布置图 上，加注计算所得数据。
施工图设计阶段
完整的沟道平面图
比例尺1:500~1:2000
反映初步设计的要求 标明窨井的具体位置 可能有施工有关的地面建筑物 其他地下管线及地下建筑物的位置 管线图例及施工说明
环境工程给排水技术
环境工程给排水技术
雨水管道的设计计算
1.1 雨水径流量的估算 雨量参数：
雨水沟道和合流沟道的设计以降雨量为基 础，其设计流量为雨水径流量。
阵雨历时：指一场暴雨经历的整个时段。 降雨历时：指阵雨过程中任一连续的时段。
雨量参数：
降雨量：一段时间内降落在某一面积上的总水量。
表示方式
深度h（mm）
1hm2面积上的降雨量（m3·h-1·m-2）