3 雨水管道的设计
雨水管道的设计与计算
H
i
t
——暴雨强度(mm/min)
——某一段时间内的降雨总量（
——降雨时间(min)。
在工程上常用单位时间内单位面积上的降雨体积
100%m
n
qF ——雨水设计流量（L/s ）；
——径流系数，其数值小于1）；
))s ha 。 ： 1167(1lg )
()n
A c P q
t b
/s ha ）； ——地方参数，根据统计方法计算确定，本设计中暴雨强度
0.758
3027.3(10.655lg )
(19)
p q
t (2-5)
雨水流量主要参数及其确定依据
a) 径流系数Ψ
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Ψ，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、路面铺砌等情况相关。由于影响因素很多，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0.6。
b) 重现期P
暴雨强度随着重现期的不同而不同。在雨水管渠设计中，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，甚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0.5～3a ，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，宜采用较高的设计重现期，一般选用2～5a ，并应和道路设计协调[9]。对于特别重要的地区可酌情增加，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。
雨水管道的设计计算
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
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
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
雨水管道的设计
3 雨水管道的设计
3、1划分并计算各设计管段的汇水面积
该地区的雨水采用管道收集后直接排入就近水体的方式处理,因为各区汇水
分界明显,坡度走势清晰,部分区域有逆坡现象,故雨水管道布置采用沿街顺坡布置,使雨水能够被很好的收集与排放。雨水干管数量:4 条。具体雨水管道布置请参瞧某市排水管道设计布置总平面图。
3、2求单位面积径流量
q =€ q
0 av
式中q —单位面积径流量
€ —平均径流系数
av
q —暴雨强度公式
由于影响因素多，要精确求定V值较为困难。因此目前径流系数通常采用按地面覆盖种类确定的经验数值。径流系数V值见表3、1。
表3、1径流系数V值
表中所列为单一覆盖时的V值。但汇水面积就是由各种性质的地面覆盖所组成，在整个汇水面积上它们各自占有一定的比例，随它们占有的面积比例的变化，
V值也不同。所以，整个汇水面积上的平均径流系数V av值就是按各类地面面积
用av 加权平均法计算得出。
F i x €
式中Fi ——汇水面积上各类地面的面积(ha);
M ——相应于各类地面的径流系数； F ——全部汇水面积(ha)。
市区地面种类如:屋面占 36%,混凝土路面占 16%,碎石路面占 10%,非铺砌路 面占20%,绿地占18%
根据市区地面覆盖情况
屮 =0、9X 0、36+0、9X 0、16+0、4X 0、1+0、3X 0、2+0、15X 0、18 = 0、
av
595
3、3雨水干管的设计流量与水力计算
3、3、1 雨水水力计算的设计参数
(1) 采用的流量公式
城市、厂矿中雨水管渠由于汇水面积小,属小汇水面积上的排水构筑物,其雨 水设计流量可采用下式:
雨水管道施工组织设计
一、工程概况 (1)
1、雨水管道布置 (1)
2、雨水流向 (1)
3、管材及管材接口 (2)
4、基础 (2)
5、检查井及与管道的连接 (2)
6、井座及井盖 (2)
7、出水口及雨水收水口 (3)
二、编制依据 (3)
三、编制原则 (3)
四、施工进度计划 (3)
五、材料、机械设备、人员进场计划与资源的安排 (4)
1、施工人员计划安排 (4)
2、机械设备进场计划 (4)
3、材料进场计划 (4)
4、资金流动计划 (5)
六、项目管理组织设置及人员分工 (5)
1、施工管理组织网络 (5)
2、经理部人员分工 (6)
七、施工安排和方法总说明 (7)
1、统一思想，强化项目管理 (7)
2、科学合理安排施工进度计划 (8)
八、施工方案 (8)
九、质量保证措施 (9)
1、建立健全质量保证体系 (9)
2、施工过程中的控制措施 (9)
十、季节性施工保证措施 (11)
1、雨季施工： (11)
2、夏季施工措施 (12)
十一、安全生产和文明施工 (12)
1、安全生产保证措施 (12)
2、文明施工及环境保护措施 (14)
本工程为 S231 省道改扩建项目，道路桩号范围为K2+400~K5+700，本标段规划在道路两侧侧分带内各新建 1 根雨水管道，管径为
d500~d800，新建雨水管绝大部份管段只采集路面雨水，全线共新建d500~d800 雨水管道 6362m。
路面雨水沿道路纵坡和路面横坡漫流至道路两侧雨水口，通过雨水口和连接管流入雨水管道。新建雨水管采集道路及沿线两侧地块的雨水分别沿道路纵坡排放，就近排入沿线现状相交河道。
设计雨水管道
一、雨水管道施工方案
为收集道路附近的雨水，主要管径为钢筋混凝土管道，自流方式汇
入东南侧污水处理池。管道埋深一般为左右，管道坡度2%。〜2.5%。。
1.、1雨水管道施工工艺流程
测量放线f沟槽挖土和支护f管道基础施工f铺设管道f砖砌检查井f沟槽回填
1.2、测量放线
根据设计图，测设管道中心线和井中心位置，设立中心桩。管道中心线和井中心位置须经监理复核。
根据施工管道直径大小，按规定的沟槽宽定出边线，开挖前用白粉划线来控制，在沟槽检查井位置的两侧设置控制桩，并记录两桩至检查井中心的距离，以备校核。
1.3、沟槽开挖和支护及排水设施
由于现场埋地各专业管道比较复杂，为保证其它管道不被损坏，管沟开挖采取人机结合的方法进行。施工时，要按照工区段的划分情况分段施工。开挖前，对地下管线情况进行实地调查、进行物探确定位置，不明处开挖探坑，确定好开挖尺度，由专人指挥、看护，不得损坏其它管线。
（1）开挖遇其它管线时，确定安全距离，并对所遇管线先进行支撑，悬吊等保护后，然而开挖土方。
（2）施工时现场应设置明显标志，根据现场实际情况在单位门口及十字路口处，架设临时便桥（20,采取施工措施加快施工进度，尽快恢复交通。
（3）土方开挖后，应在设计槽底高程以上保留一定余量，避免超挖,槽底以上2必须用人工修整底面，槽底的松散土、淤泥、大石块等要及时清除，并保持沟槽干燥，两侧进行边坡支护，修整好底面，立即进行基础施工。
（）挖槽时，堆土高度不宜超过.5且距槽口边不宜小于.8在电杆、变压器附近堆土时其高度要考虑到距电线的安全距离，离槽边距离不得小于
第3章雨水管渠系统的设计1-2资料
2．降雨历时
是指连续降雨的时段，可以指一场雨 全部降雨的时间．也可以指其中个别的 连续时段。
用t表示，以min或h计，从自记雨量记 录纸(如图3-1所示)上读得。
3.暴雨强度 是指某一连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。
i H (mm / min) t
在工程上，常用单位时间内单位面积上的降雨体积 q(L／(s·ha))表示。 q与i之间的换算关系是将每分钟的 降雨深度换算成每公顷面积上每秒钟的降雨体积．即；
t渗终 ~ t雨终 I<<μˊ 全下渗，无径流
2．流域上汇流过程
通常将雨水径流从流域的最
远点流到出口断面的时间称
为流域的集流时间或集水时 间。
b
图3—3(2)是一块扇形流域汇 水面积，其边界线是ac，ab 和bc弧，a点为集流点(如雨 水口，管渠上某一断面)。
假定汇水面积内地面坡度均
等，则以a点为圆心所划的 圆弧线de，fg，hi，…称为等 流时线．
q 167 A1(1 c lg P) (t b)n
我国部分城市暴雨强度计算式
第2节 雨水管渠设计流量的确定
一、雨水管渠设计流量计算公式
Q=ψqF
式中 Q——雨水设计流量(L/s)；
ψ——径流系数，其数值小于1
F——汇水面积(ha)； q——设计暴雨强度(L/(s·ha))。
园林工程课程设计三(雨水管道设计)
园林工程课程设计（三）
公园雨水管道设计
设太原市某公园有一局部，该局部的地形、地物、地面覆盖情况及水体常水位标高等均如图所示（图另附）设地面集水时间t1=10分钟，设计重现期P=1；雨水依地形情况，部分排入城市雨水管道，部分就近排入园中水体。请根据给定的条件，完成以下作业：
一、作出雨水管网布置图（比例尺1：1000）并作管网的水力计算。
二、将计算结果逐项填入雨水管网计算表。
三、作雨水干管纵剖面图。
附注：1、各排水区面积：
F A=0.68 h a F B=0.32 h a F C=0.21 h a F D=0.35 h a F E=0.21 h a F1=0.47 h a F2 =0.52 h a F3 =0.53 h a F4 =0.48 h a F5=0.14 h a F6=0.33 h a F7=0.40 h a F8=0.40 h a F9 =0.47 h a F10=0.59 h a F11=0.32 h a
2、地面集水时间t1=10分钟
平均径流系数φ=0.25
管道覆土深度大于0.7M
园林工程课程设计（四）
园路设计
一、目的：
通过设计练习，使同学们掌握园林道路、场地的铺装及汀步的设计知识。
二、设计条件：
设太原市某公园有一局部，拟辟为安静休息区，区内设茶点部（附设露天茶座）、工艺品商亭。其地形、建筑及道路的规划（除丹枫屿外）如图所示。土壤质地为较坚实的壤土，地下水位一般为2米。湖边及岛的地下水位为0.8米，湖底平均标高是43.00，湖岸及岛四周均用山石驳岸。
三、作业：
1、在“丹枫屿”上布置一座休息亭，作地形、园路及汀步设
雨水管道设计 文档
一、雨水管渠设计的主要内容包括：
1．确定当地的暴雨强度公式或暴雨强度曲线；2．划分排水流域，进行雨水管渠的定线；3．划分设计管段，计算各设计管段雨水设计流量；4．进行管渠的水力计算，确定各设计管段的管径、坡度、标高及埋深。 5.确定可能设置的雨水泵站、调节池、排放口6．绘制管渠平面图及纵剖面图。
二、雨水管网平面布置特点
1．充分利用地形，就近排入水体雨水管渠应尽量利用自然地形坡度布置，要以最短的距离靠重力流将雨水排入附近的池塘、河流、湖泊等水体中。一般情况下，当地形坡度较大时，雨水干管布置在地形低处或溪谷线上；当地形平坦时，雨水干管布置在排水流域的中间，以便于支管接入，尽量扩大重力流排除雨水的范围。分散出水口：当管道将雨水排入池塘或小河时，水位变化小，出水口构造简单，宜采用分散出水口。就近排放管线短、管径小，造价低。集中出水口式：当河流等水体的水位变化很大，管道的出水口离常水位较远时，出水口的构造就复杂，因而造价较高，此时宜采用集中出水口式布置形式。
2．尽量避免设置雨水泵站
当地形平坦，且地面平均标高低于河流的洪水位标高时，需将管道适当集中，在出水口前设雨水泵站，经抽升后排入水体。尽可能使通过雨水泵站的流量减到最小，以节省泵站的工程造价和经常运行费用。
3.根据具体条件合理采用明渠或暗管暗管：在城市市区或厂区内，由于建筑密度高，交通量大，一般采用暗管排除雨水。特点：卫生条件好、不影响交通，造价高。明渠：在城市郊区，建筑密度较低，交通量较小的地方，一般考虑采用明渠。特点：造价低；但明渠容易淤积，孳生蚊蝇，影响环境卫生，且明渠占地大，使道路的竖向规划和横断面设计受限，桥涵费用也增加。在地形平坦、埋设深度或出水口深度受限制的地区，可采用暗渠（盖板渠）排除雨水
雨水管渠设计重现期
雨水管渠设计重现期
【篇一：雨水管道设计要点】
雨水管道设计要点：
22
1降雨强度：采用以上计量单位时，由于1mm/min＝l（l/m）/min ＝10000（l/min）/hm，可得i和q之间的换算关系为：
式中 q—降雨强度，（l/s）/hm；
i —降雨强度，mm/min。
2
（9-2）
2暴雨强度的计算：
式中
—设计暴雨强度，（l/s）/hm；
—设计重现期，a；
2
（9-9）
—降雨历时，min。
—地方参数（待定参数），根据统计方法进行计算确定
雨水设计流量计算公式
雨水管渠的设计流量按下式计算：
（9-12）
式中
—雨水设计流量，l/s；
—径流系数，径流量和降雨量的比值，其值小于1；
—汇水面积，hm；
假定：（1）暴雨强度在汇水面积上的分布是均匀的；（2）单位时间径流面积的增长为常数；（3）汇水面积内地面坡度均匀；径流系数的确定
设计规范》gb50101-2005中有关径流系数的取值见表9-3。
径流系数
值表9-3
2
2
实际设计计算中，在同一块汇水面积上，兼有多种地面覆盖的情况，需要计算整个汇水面积上的平均径流系数
值。
（9-14）
式中
－汇水面积上的平均径流系数；－汇水面积上各类地面的面积，hm；－相应于各类地面的径流系数；－全部汇水面积，hm。
2
2
在设计中可采用区域综合径流系数。国内部分城市采用的综合径流
系数值见表9-5。
一般城市市区的综合径流系数采用0.5～0.8，城市郊区的径流系数
采用0.4～0.6。
室外排水设计规范》gb50101-2005推荐的城市综合径流系数取值
见表9-6。
1. 设计重现期p的确定
3雨水管道的设计
3雨水管道的设计
雨水管道的设计是城市基础设施规划的重要组成部分，它的主要功能
是将雨水从建筑物和道路排放到合适的地方，避免水患和水浸问题的发生，同时也有助于水资源的合理利用。本文将从设计原则、管道类型、施工要
点等方面进行分析和探讨。
设计原则：
1.结构合理性：雨水管道的设计应符合正常使用需求，确保排水顺畅，避免积水和堵塞。
2.安全性：雨水管道的设计应考虑到使用安全，如避免交，注意管道
的强度和稳定性，以防止在使用过程中发生事故。
3.环保性：雨水管道的设计应考虑到环境保护，如采用可再生材料，
建立雨水收集系统等，促进水资源的合理利用，减少对环境的损害。
管道类型：
1.地面排放：这种方式适用于雨水量较小的区域，通过雨水口将雨水
直接排放到地面下的下水道或水体中，常见的地面排水系统包括雨水口、
雨水篦子等。
2.建筑物排放：这种方式适用于建筑物的雨水排放，通过建筑物内部
的排水系统将雨水排放到下水道或水体中，常见的建筑物排水系统包括雨
水管、雨水斗等。
3.雨水收集：这种方式适用于雨水资源缺乏的地区，通过收集雨水进
行储存和利用，一方面可以避免水资源的浪费，另一方面可以提供灌溉、
冲厕等用水需求，常见的雨水收集系统包括雨水收集桶、雨水收集箱等。
施工要点：
1.材料选择：雨水管道的材料应具有耐腐蚀、耐磨损、耐高温等特点，常用的材料包括PVC管、HDPE管、铸铁管等。
2.坡度控制：雨水管道的斜度控制是确保排水顺畅的重要因素，一般
情况下，设计坡度应为0.5%-1%。
3.连接方式：雨水管道的连接方式有橡胶垫圈密封连接、橡胶垫圈套
雨水管道设计要点
⾬⽔管道设计要点
⾬⽔管道设计要点：
1降⾬强度：采⽤以上计量单位时，由于1mm/min＝l（L/m2）/min＝10000（L/min）/hm2，可得i和q之间的换算关系为：
（9-2）
式中 q—降⾬强度，（L/s）/hm2；
i—降⾬强度，mm/min。
2暴⾬强度的计算：（9-9）
式中—设计暴⾬强度，（L/s）/hm2；
—设计重现期，a；
—降⾬历时，min。
—地⽅参数（待定参数），根据统计⽅法进⾏计算确定
⾬⽔设计流量计算公式
⾬⽔管渠的设计流量按下式计算：
（9-12）
式中—⾬⽔设计流量，L/s；
—径流系数，径流量和降⾬量的⽐值，其值⼩于1；
—汇⽔⾯积，hm2；
—设计暴⾬强度（L/s·hm2）。
假定：（1）暴⾬强度在汇⽔⾯积上的分布是均匀的；（2）单位时间径流⾯积的增长为常数；（3）汇⽔⾯积内地⾯坡度均匀；
径流系数的确定
设计规范》GB50101-2005中有关径流系数的取值见表9-3。
径流系数值表9-3
径流系数
实际设计计算中，在同⼀块汇⽔⾯积上，兼有多种地⾯覆盖的情况，需要计算整个汇⽔⾯积上的平均径流系数值。
（9-14）
式中－汇⽔⾯积上的平均径流系数；－汇⽔⾯积上各类地⾯的⾯积，hm 2
；－相应于各类地⾯的径流系数；
－全部汇⽔⾯积，hm 2
。
在设计中可采⽤区域综合径流系数。国内部分城市采⽤的综合径流系数值见表9-5。
⼀般城市市区的综合径流系数采⽤0.5～0.8，城市郊区的径流系数采⽤0.4～0.6。
室外排⽔设计规范》GB50101-2005推荐的城市综合径流系数取值见表9-6。
值 1. 设计重现期p 的确定
城市雨水管路设计总结
雨水设计总结
城市雨水管渠系统是由雨水口、雨水管渠、检查井、出水口等构筑物组成的整套工程设施。
1.管渠设计
1.1 管道的埋深
根据管道埋设深度的要求，必须保证管顶的最小覆土厚度，在车行道下时一般不低于0.7m，，此外，应结合当地埋管经验确定。当在冻土层内埋设雨水管道，如有防止冰冻膨胀破坏管道的措施时，可埋设在冰冻线以上，管道的基础应设在冰冻线以下。雨水管道的衔接，宜采用管顶平接。
1.2雨水管道设计最小坡度
雨水管最小管径为300mm，相应的最小坡度；塑料管为0.002，其他管为0.003；雨水连接管的最小管径为200mm，相应的最小坡度为0.01。
1.3雨水管道布置原则
通常应根据建筑物的分布、道路布置及街区内部的地形等布置雨水管道，使街区内绝大部分雨水能以最短距离排入街道低侧的雨水管道。
雨水管道应平行于道路敷设，宜布置在人行道或绿化带下，不宜设在快车道或交通量大的干道下。若道路宽度大于40m时，可考虑在道路两侧分别设置雨水管道。雨水干管的平面和竖向布置应考虑与其他管线和地下构筑物在相交处相互协调，雨水管道与其他管线和构筑物在竖向布置应满足最小静距地要求。1.4管渠材料的选择
（1）混凝土和钢筋混凝土管
混凝土和钢筋混凝土管为最常见和常用的排水管道，大部分在相关工厂预制。按混凝土管内径的不同，可分为小直径管（内径400mm以下）、中直径管（内径400～1400mm）和大直径管（内径1400mm以上）。混凝土的管径内径大于
400mm时通常加配钢筋，制成钢筋混凝土管。混凝土管的长度为1m、2m、2.5m；钢筋混凝土管的管长多为2m、2.5m、4.0m。
雨水管渠系统设计
溢流堰末端堰顶标高为： 18.320-0.167=18.153 m
此值高于河流平均水面标高17.500m，故河水不会 倒灌。
(2ห้องสมุดไป่ตู้设计依据
排水流域划分及管道定线：结合城市总体规 划及地形分布，由于该城市地形平坦，故 按就近原则将城市划分为几个排水流域；
计算各管段的汇水面积：地形平坦时，按就 近原则，地形起伏大时，按水流方向划分 汇水面积，并编号，计算其数值并标入图 中；
（3）划分设计管段。
设置检查井,确认设计节点并编号,计算各检查井的地面标高
例2 某市一小区域的截流式合流干管的平面布置如 下图所示。
工厂
F1
F2
F3
F4
工厂
工厂
1
2
3
4
F5
工厂
5
1
河
6
处理厂
2
① 溢流井；② 出水口
(1)基础资料
• 已知该市暴雨强度公式； • 设计重现期P=1a；
q 10020(1 0.56lg p) t 36
• 地面集水时间t1=10min；
• 平均径流系数； 0.45
计算各管段的长度,并将其填入表中
（4）划分并计算各设计管段的汇水面积。
按照就近排入附近管道的原则,并兼顾汇水面积的大小来划分量 测各汇水面积的大小,并填入下表
雨水管道设计
一、雨水管道施工方案
为收集道路附近的雨水，主要管径为D=800mm钢筋混凝土管道，自流方式汇入东南侧污水处理池。管道埋深一般为3m左右，管道坡度2‰～2.5‰。
1.1、雨水管道施工工艺流程
测量放线→沟槽挖土和支护→管道基础施工→铺设管道→砖砌检查井→沟槽回填
1.2、测量放线
根据设计图，测设管道中心线和井中心位置，设立中心桩。管道中心线和井中心位置须经监理复核。
根据施工管道直径大小，按规定的沟槽宽定出边线，开挖前用白粉划线来控制，在沟槽检查井位置的两侧设置控制桩，并记录两桩至检查井中心的距离，以备校核。
1.3、沟槽开挖和支护及排水设施
由于现场埋地各专业管道比较复杂，为保证其它管道不被损坏，管沟开挖采取人机结合的方法进行。施工时，要按照工区段的划分情况分段施工。开挖前，对地下管线情况进行实地调查、进行物探确定位置，不明处开挖探坑，确定好开挖尺度，由专人指挥、看护，不得损坏其它管线。
（1）开挖遇其它管线时，确定安全距离，并对所遇管线先进行支撑，悬吊等保护后，然而开挖土方。
（2）施工时现场应设置明显标志，根据现场实际情况在单位门口及十字路口处，架设临时便桥（T20），采取施工措施加快施工进度，尽快恢复交通。
（3）土方开挖后，应在设计槽底高程以上保留一定余量，避免超挖,槽底以上20cm必须用人工修整底面，槽底的松散土、淤泥、大石块等要及时清除，并保持沟槽干燥，两侧进行边坡支护，修整好底面，立即进行基础施工。
（4）挖槽时，堆土高度不宜超过1.5m,且距槽口边不宜小于0.8m。在电杆、变压器附近堆土时其高度要考虑到距电线的安全距离，离槽边距离不得小于
雨水管网设计和计算-全面
环境友好型设计
遵循可持续发展的原则，采用 环境友好型的雨水管网设计， 如采用自然排水、低影响开发 等技术。
优化管网布局，减少对土地资 源的占用和破坏，降低对城市 景观的影响。
考虑采用可再生能源和环保材 料，如太阳能、生物材料等， 以降低能耗和资源消耗。
THANKS
数据准备
收集该区域的地形图、土地利用情况、降雨数据、地下水位、土壤渗透系数等基础资料。
计算过程展示
雨水管网设计
根据地形、土地利用和降雨数据，确定雨水排水区域和汇水面积， 设计合适的雨水管道系统。
水力计算
根据管道长度、管径、坡度等因素，计算管道的流量、流速、水头 损失等水力参数。
峰值流量计算
采用合适的降雨强度公式或模型，计算不同降雨事件下的峰值流量。
雨水管网设计和计算-全面
目 录
• 引言 • 雨水管网设计基础 • 雨水流量计算 • 水力计算 • 管网布局设计 • 计算实例与验证 • 管网设计与环境保护 • 未来发展方向与挑战
01
引言
目的和背景
随着城市化进程的加速，城市排水问题愈发突出，雨水管网作为城市排水系统的 重要组成部分，其设计和计算的合理性对于城市排水和内涝防治具有重要意义。
02
分析雨水管网建设对生态敏感区域的影响，如湿地、河流等，
第3章雨水管渠系统的设计1-2
t等径点 ~ t径终 I<μˊ 地面积水，植物截水参与径流
2．流域上汇流过程 通常将雨水径流从流域的最 远点流到出口断面的时间称 为流域的集流时间或集水时 间。 图3—3(2)是一块扇形流域汇 水面积，其边界线是ac，ab 和bc弧，a点为集流点(如雨 水口，管渠上某一断面)。 假定汇水面积内地面坡度均 等，则以a点为圆心所划的 圆弧线de，fg，hi，…称为等 流时线．
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际的雨水流行时间。 苏林系数：大多数雨水管渠中雨水的流 行时间比按最大流量计算的流行时间大 20% ，因此用大于 1 （ 1.2 ）的系数乘以用 满流的流速计算出的管内雨水流行时间。
当任一管段发生设计流量时，其他管段 都不是满流(特别是上游管段)，所以可设 想利用此上游管段存在的空隙容积，使 —部分水量暂时贮存在此空间内，而起 到调蓄管段内最大流量的作用，从而可 以削减其高峰流量，减小管渠断面尺寸 ，降低工程造价。——管道调蓄利用系数 折减系数m实际是苏林系数与管道调蓄利 用系数两者的乘积。
二、径流系数ψ的确足
径流量与降雨量的比值称径流系数ψ ，其 值常小于1。 径流系数的值因汇水面积的地面覆盖情 况、地面坡度、地貌、建筑密度的分布、 路面铺砌等情况的不同而异。
径流系数
µ Â Ø æ Ö ¿ ´ ðÖ Ý · Î Â æ ¡ ¢ ì º à ý Í À Í ¹ ¤ À Æ ´ ²æ Á Â ï ¾ ´ é Ê ¯ Å Ì Å ö ² Á Â æ ¹ Í À ¤Æ ´ ± í æ ´  ¦ ¿ í µ Ã Ë é ¯ Ê Á ²Â æ ¶ Ä » ä Ë é Ê ¯ Á ²æ Â É Å · ö ³ © Ê ¯ ¹ Í é Ë Ê ¯ Á ²Â æ Æ Å ² Ì Å ö Á ²Â æ « Ô ¸ °º î Á Ì µ Ø ¶ À ½ ðÏ µ Ê ý ¦ ³ 0.90
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3 雨水管道的设计
3、1划分并计算各设计管段的汇水面积
该地区的雨水采用管道收集后直接排入就近水体的方式处理,因为各区汇水分界明显,坡度走势清晰,部分区域有逆坡现象,故雨水管道布置采用沿街顺坡布置,使雨水能够被很好的收集与排放。雨水干管数量:4条。具体雨水管道布置请参瞧某市排水管道设计布置总平面图。
3、2求单位面积径流量
q q av ψ=0
式中 0q —单位面积径流量 av ψ—平均径流系数 q —暴雨强度公式
由于影响因素多,要精确求定ψ值较为困难。因此目前径流系数通常采用按地面覆盖种类确定的经验数值。径流系数ψ值见表3、1。
表3、1 径流系数ψ值
表中所列为单一覆盖时的ψ值。但汇水面积就是由各种性质的地面覆盖所组成,在整个汇水面积上它们各自占有一定的比例,随它们占有的面积比例的变化,ψ值也不同。所以,整个汇水面积上的平均径流系数ψav 值就是按各类地面面积用加权平均法计算得出。
i
i
F F
av
ψ
ψ
⨯=
∑
式中 Fi ——汇水面积上各类地面的面积(ha); ψi ——相应于各类地面的径流系数; F ——全部汇水面积(ha)。
市区地面种类如:屋面占36%,混凝土路面占16%,碎石路面占10%,非铺砌路面占20%,绿地占18%
根据市区地面覆盖情况
av
ψ＝0、9×0、36+0、9×0、16+0、4×0、1+0、3×0、2+0、15×0、18＝0、
595
3、3雨水干管的设计流量与水力计算 3、3、1雨水水力计算的设计参数 (1) 采用的流量公式
城市、厂矿中雨水管渠由于汇水面积小,属小汇水面积上的排水构筑物,其雨水设计流量可采用下式:
F q Q ⋅⋅=ψ
式中 Q —— 雨水设计流量(L/s); ψ —— 径流系数,其值小于1; F ——汇水面积(ha);
q ——设计暴雨强度(L/s 、ha)。 (2) 暴雨强度公式
1n
A (1Clg P)
q (t b)+=
+
式中 q――设计暴雨强度
P――设计重现期(a); t――降雨历时(min);
1A ,C,b,n――地方参数,根据统计方法进行计算确定。 本设计采用如下公式计算:
0.56
1272(10.65lg P)
q (t 6.64)
+=
+
(3) 设计重现期的选取理由与数值 暴雨强度随重现期的不同而不同。
在设计中若重现期选用较大,则暴雨强度大,相应的雨水设计流量大,管渠的断面相应大。这样偏安全,有利于防止地面积水,但工程造价高。
若重现期选用较低,则暴雨强度小,雨水设计流量小,管渠断面小。这样工程造价低,但可能会发生排水不畅、地面积水,或对城市生活及生产造成危害。
应根据汇水地区性质、地形特点与气候特征等因素确定。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0、5～3a,重要干道、重要地区或短期积水即能引起较严重后果的地区,一般选用3～5a,并应与道路设计协调。特别重要地区与次要地区可酌情增减。
本设计中选择P=1a 。 (4) 集水时间选取数值
对管道的某一设计断面来说,集水时间t 由地面集水时间t 1与管内流行时间t 2两部分组成:
t =t 1 + mt 2
式中 t ——降雨历时(min);
t 1——地面集水时间(min),视距离长短、地形坡度与地面铺盖情况而定,
一般采用5～15 min;
m ——折减系数,暗管m=2,明渠m=1、2,在陡坡地区,暗管m=1、2～2; t 2－管渠内雨水流行时间(min)。
∑
=v
L
t 602 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,1min=60s 。 本设计中选择t 1=10min 。
(5) 折减系数的选取说明
m 的含义即为:因缩小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。因而采用了增长管道中流行时间的办法,达到适当折减设计流量,进而缩小
管道断面尺寸的要求。因此,折减系数实际就是苏林系数与管道调蓄利用系数的乘积。
我国《室外排水设计规范》建议:暗管:m=2,明渠:m=1、2。在陡坡地区,暗管的m=1、2~2。
在本设计中,选取m=2。
3、3、2雨水管道的水力计算
(1)设计充满度
雨水较污水清洁得多,对环境的污染较小,加上暴雨径流最大,而相应的较高设计重现期的暴雨强度的降雨历时一般不会很长,且从减少工程投资的角度来讲,雨水灌渠允许溢流。故雨水灌渠的充满度按满管流设计,即h/D=1,明渠则应有等于或大于0、2m的超高,街道边沟应有等于或大于0、03m的超高。
(2)设计流速
为了避免雨水所夹带的泥沙等无机物,在灌渠内沉淀下来而堵塞灌渠:
①满流时最小流速不得小于0、75m/s。
②起始管段地形平坦,不小于0、6m/s。
③明渠内最小设计流速为0、40m/s。
为了防止管壁与渠壁的冲刷损坏,且最大流速只发生在暴雨时期,历时较短,因此对雨水管渠的最大设计流速规定为:金属管最大流速为10m/s;非金属管最大流速为5m/s;明渠中水流深度为0、4—1、0m时,最大设计流速宜按规范采用。
管渠设计流速应在最小流速与最大流速范围内。
(4) 最小管径与最小设计坡度
街道下的雨水管道,最小管径为300mm,相应的最小坡度为0、003;街坊内部的雨水管道,最小管径一般采用200mm,相应的最小坡度为0、01、
(5) 检查井最大间距
检查井通常设在管渠交汇、转弯、管渠尺寸或坡度改变、跌水等处以及相隔一定距离的直线管渠段上。直线段上的最大间距见表3、2。
(6) 采用的管材
采用钢筋混凝土圆管排水,粗糙系数n＝0、014。
(7) 起点埋深的确定