雨水管渠系统的设计和计算
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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。
雨水管道的设计与计算
Hit——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%mnqF ——雨水设计流量（L/s ）；——径流系数，其数值小于1）；))s ha 。
： 1167(1lg )()nA c P qt 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0.7583027.3(10.655lg )(19)p qt (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。
雨水部分的设计说明及设计计算
一、雨水部分的设计说明及设计计算城市雨水管渠系统的布置与污水管道的布置相近，但也有自己的特点。
雨水管渠规划布置的主要内容有：确定排水流域与排水方式，进行雨水的管渠的定线；确定雨水泵房、雨水调节池、于是排放口的位置。
3.1 雨水布管原则：1.充分利用地形，就近排入水体。
规划雨水管线时，首先按照地形划分排水区域，进行管线布置。
根据分散和直接的原则，尽量利用自然地形坡度，多采用正交式布置，以最短的距离重力流排入附近的河流、湖泊等会汇水区域。
一般不设泵站。
2.根据街区及道路规划布置雨水管道。
通常应根据建筑物的分布、道路的布置以及街坊或小区内部的地形、出水口的位置等布置雨水管道，是街坊和小区内大部分雨水以最短的距离排入雨水管道。
所以就需要对某一排水区域进行划分，使其汇水更加的方便和直接。
3.合理布置雨水口，保证路面雨水舒畅排除。
雨水口的布置应根据地形和汇水面积确定，以使雨水不至漫过路口。
一般在道路交叉口的汇水点、低洼地段均应设置雨水口。
4.采用明渠与暗管相结合的方式。
在城市市区，建筑密度较大、交通频繁地区。
应采用暗管排除雨水，尽管造价高，但是卫生情况好，养护方便，不影响交通；在城市郊区或建筑密度低、交通量小的地方可采用明渠，以节省工程费用。
5.出水口的位置。
当汇水水体离流域很近，水体的水位变化不大，洪水位低于流域地面标高，出水口的建筑费用不大时，宜采用分散出口，使雨水尽快排放，反之，则应该采用集中出口排放方式，本设计中采用分散出口排放。
6.调蓄水体的布置。
充分利用地形，选择适当的河湖水面作为调蓄池，以调节洪峰流量，减低沟道设计流量减少泵站的设计数量。
7.排洪沟的设置。
\城市中靠近山麓建设的中心区、居住区、工业区，除了应设雨水管道外，还应考虑在规划地区周围设置排洪沟。
3.2 雨水布管内容：1)确定排水区域与排水方式：本设计中有很明显的排水区界，一条河流自东向西流动，将整个城镇划分为河南区与河北区；同时将河北区雨水排水区域分为五个个部分，分别有五条干管收集污水，河南区雨水排水区域作为一块，有一条感官收集污水。
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．
雨强I
死水
径流 入渗率μˊ
t=0
无雨水，无渗流
0~t余始
I=μˊ 无径流，全下渗，植物截留
t余始 ~ t径始 I>μˊ 余水积于洼地
t径始 ~ tmax I>μˊ 径流且逐渐增大
tmax ~ t等径点 I>μˊ径流且逐渐减小
t等径点 ~ t径终 I<μˊ 地面积水，植物截水参与径流
t径终 ~ t渗终 I<μˊ 死水下渗，降雨全下渗
第3章 雨水管渠系统的设计
雨水管渠系统：是由雨水口、雨水管渠、 检查井、出水口等构筑物所组成的一整 套工程设施。
雨水管渠系统的任务：就是及时地汇集 并排除暴雨形成的地面径流，防止城市 居住区与工业企业受淹，以保障城市人 民的生命安全和生活生产的正常秩序。
雨水管渠的设计
联结段
尽量布置成直线，若有弯道，要确保转 弯处良好旳水流条件。
排洪沟旳宽度发生变化时应设渐变段， 以防引起冲刷和涡流现象，渐变段长度 可取底宽差旳5～20倍。
排洪沟穿越道路应设桥涵。
纵坡旳确定
根据地形、地质、护砌、原有排洪沟坡度 以及冲淤情况等条件确定，通常不小于1％。
纵坡过大，需设置跌水或陡槽。
h
假设条件
➢ 降雨在整个汇水面积上旳分布是均匀旳 ➢ 降雨强度在选定旳降雨时段内均匀不变 ➢ 汇水面积随集流时间增长旳速度为常数
雨水管段旳设计流量计算
各管段旳雨水设计流量等于该管段承担旳全部汇 水面积和设计暴雨强度旳乘积。
集水时间旳拟定
t=t1+mt2
t1:地面集水时间 t2:管内雨水流行时间 m:折减系数
折减系数m值旳拟定
➢ 按极限强度法计算旳重力流雨水管道存在 空隙容量。
➢ 折减系数m实际是苏林系数与管道调蓄利 用系数两者旳乘积。
➢ 《室外排水设计规范》提议：暗管m=2.0， 明渠m=1.2。在陡坡地域，暗管m=1.2~2.0。
径流系数旳拟定
径流量
降雨量
影响原因：地面覆盖情况、地面坡度、地貌、 建筑密度旳分布、路面铺砌、降雨历时、暴 雨强度、暴雨雨型等
排洪沟旳设计与计算
设计防洪原则
一般以洪峰流量计算旳设计频率表达 根据城市、工厂旳性质，规模大小、受淹
后损失和修复难易等原因综合考虑拟定 一般设计重现期为10～100a
设计洪峰流量
洪水调查法：进一步现场，勘察洪水位旳 痕迹，推出它发生旳频率，选择和测量河 槽断面。
v
1
Ry
I
1 2
n
y 2.5 n 0.13 0.75 R( n 0.1)
雨水管渠设计流量计算公式
提高降雨强度和重现期选取的合理性
降雨强度
应基于当地的气候条件、地形地貌和降雨观 测数据，采用更为合理的降雨强度公式或模 型，以更准确地反映实际降雨情况。
重现期
在选择重现期时，应综合考虑当地的经济社 会发展水平、防洪排涝要求和工程投资等因
素，以确定合理的重现期标准。
提高设计降雨历时和暴雨历时确定的准确性
设计降雨量
表示某一降雨强度和降雨历时的 降雨量，是计算雨水管渠设计流 量的基础数据。
设计暴雨量
表示某一暴雨强度和暴雨历时的 暴雨量，是计算雨水管渠设计流 量的基础数据。
设计流量计算公式推导
• 设计流量计算公式推导基于水文 学、水力学和概率统计等学科的 理论基础，通过分析降雨强度、 重现期、设计降雨历时、设计暴 雨历时、设计降雨量和设计暴雨 量等参数之间的关系，推导出计 算雨水管渠设计流量的公式。
高计算精度和可靠性。
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03 雨水管渠设计流量计算实 例
某城市雨水管渠设计流量计算
总结词
城市雨水管渠设计流量计算需要考虑多种因素，包括降雨强度、汇水面积、径流系数等，通过计算确定管渠的排 水能力，保障城市排水安全。
详细描述
在某城市中，根据气象资料和地形数据，采用适当的降雨强度和汇水面积计算公式，结合径流系数和管道损失等 参数，计算出雨水管渠的设计流量。同时，根据管渠的排水能力和实际情况，对管渠进行合理布局和优化设计， 确保城市排水系统的安全和可靠性。
某工业区雨水管渠设计流量计算
要点一
总结词
要点二
详细描述
工业区雨水管渠设计流量计算需要考虑工业区的生产特点 、污染物排放等因素，采用适当的计算方法和参数，确保 管渠的排水能力满足实际需求，同时减少对环境的负面影 响。
排水管网-第3章
难点
• （1）暴雨强度曲线，暴雨强度公式；
• （2）雨水管渠设计流量计算公式，径流 系数的确定，设计重现期、地面集水时 间、管渠内流行时间的确定；
• （3）雨水管渠水力计算的设计数据和水 力计算方法。
概述
1、雨水管渠系统： 收集并排除降雨径流和融雪径流的管
渠系统。
2、雨水排水系统的任务： 及时地汇集并排除暴雨形成的地面径
4. 雨水管段的设计流量 (图3-4)
假定：
① 假定A、B、C各处ψA＝ψB＝ψC＝ψ ② 各汇水面积的集水时间均为τ1 ③ 汇水面积F 随降雨历时t的增加而均匀增加
则有：Q1－2＝ψ FA·q1 (l/s)
q1——管段1～2的设计暴雨强度，即t =τ1 时的最大平
均降雨强度，由暴雨强度公式求及。
（1）取值：管道采用2，明渠采用1.2，陡 坡地区采用1.2~2
（2）苏林系数与管道调蓄利用系数的乘积。
• 苏林系数
① 按满流设计
② 根据极限强度法，雨水管渠中的流量和 流速是逐渐增大的，形成满流。所以会 出现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 时间的情况。
a. 经验频率
b. 年频率式：若每年只选一个雨样(年最大值法
选样)，则n＝N，
Pn
m100% N
c. 次频率式：若M＞1，即每年选入M个雨样数
(一年多个样法选样)，则n＝NM，
Pn
m 10% 0 NM
因选择的年限是有限的，因此，不
能保证样本中最后一项(即m＝NM)就是
整个降雨历史中的最小值。所以：
第三章
雨水管渠系统的设计
内容
• （1）雨量分析的几个要素，暴雨强度曲线，暴雨 强度公式；
雨水管渠系统设计
该管顶标高为： 17.520+0.8=18.320 m
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。
设计管 段编号
管长 L
汇水 面积F
管内雨水流行时间
∑t2
t2
单位面积 径流量q0
设计 流量
管径 D
坡度 I
1~2 150 1.69
0
3.29 55.97 94.58 400
2.1
2~3 100
4.07 3.29
40.29 163.98 500 1.9
流速 v
管道输 水能力 Q’
坡降 I·L
设计地面标高 起点 终点
街区面积编号 工业废水量 （L/s）
F1
20
街区面积编号 工业废水量 （L/s)
F4
90
F2
30
F5
35
F3
90
[解] 计算方法及步骤如下： (1)划分并计算各设计管段及汇水面积，见下表
(2)根据地形图读出各检查井处的设计地面标高见下表
(3)计算生活污水比流量qS
qs
n
86400
100 280 86400
(n0 1)Qh (31) 91.94 367.76L/s
将此值列入表中第11项。 4）5~6管段的旱流流量为4~5管段的旱流流量和 5~6管段本段的旱流之和。即：
91.94 35 0.69 127.63L/s
5）5~6管段的本段旱流流量和雨水设计流量均按起 始管段进行计算。
(8)溢流井的计算 经溢流井溢流的混合污水量为：
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。
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。
设计管 段编号
管长 L
汇水 面积F
管内雨水流行时间
∑t2
t2
单位面积 径流量q0
设计 流量
管径 D
坡度 I
1~2 150 1.69
0
3.29 55.97 94.58 400
2.1
2~3 100
4.07 3.29
40.29 163.98 500 1.9
流速 v
管道输 水能力 Q’
坡降 I·L
设计地面标高 起点 终点
街区面积编号 工业废水量 （L/s）
F1
20
街区面积编号 工业废水量 （L/s)
F4
90
F2
30
F5
35
F3
90
[解] 计算方法及步骤如下： (1)划分并计算各设计管段及汇水面积，见下表
(2)根据地形图读出各检查井处的设计地面标高见下表
(3)计算生活污水比流量qS
qs
n
86400
100 280 86400
(n0 1)Qh (31) 91.94 367.76L/s
将此值列入表中第11项。 4）5~6管段的旱流流量为4~5管段的旱流流量和 5~6管段本段的旱流之和。即：
91.94 35 0.69 127.63L/s
5）5~6管段的本段旱流流量和雨水设计流量均按起 始管段进行计算。
(8)溢流井的计算 经溢流井溢流的混合污水量为：
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。
第3章雨水管渠系统的设计1-2
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；
10000 1000 i q 167 i 1000 60
4．降雨面积和汇水面积 降雨面积是指降雨所笼罩的面积， 汇水面积是指雨水管渠汇集雨水的面积。 用F表示，以公顷或平方公里为单位(ha或 km2)。
3. 公式推导：P 70-72
3.雨水管段的设计流量计算
上图中，假设： FA＝FB＝FC 集水时间均为τ1(min) (1)汇水面积随降雨历时的增加而均匀的 增加； (2)降雨历时t等于或大于汇水面积最远点 的雨水流达设计断面的集水时间τ ； (3)径流系数ψ为确定值，为讨论方便假定 其值等于1。
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。
一般情况下采用下面两式计算年频率和 次频率 年频率： 次频率：
(2)暴雨强度的重现期 某特定值暴雨强度的重现期是指等于或 大于该值的暴雨强度可能出现一次的平均 间隔时间，单位用年(a)表示。 重现期P与频率互为倒数。 即；
相应可得：
对于年频率式：
对于次频率式：
10000 1000 i q 167 i 1000 60
4．降雨面积和汇水面积 降雨面积是指降雨所笼罩的面积， 汇水面积是指雨水管渠汇集雨水的面积。 用F表示，以公顷或平方公里为单位(ha或 km2)。
3. 公式推导：P 70-72
3.雨水管段的设计流量计算
上图中，假设： FA＝FB＝FC 集水时间均为τ1(min) (1)汇水面积随降雨历时的增加而均匀的 增加； (2)降雨历时t等于或大于汇水面积最远点 的雨水流达设计断面的集水时间τ ； (3)径流系数ψ为确定值，为讨论方便假定 其值等于1。
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。
一般情况下采用下面两式计算年频率和 次频率 年频率： 次频率：
(2)暴雨强度的重现期 某特定值暴雨强度的重现期是指等于或 大于该值的暴雨强度可能出现一次的平均 间隔时间，单位用年(a)表示。 重现期P与频率互为倒数。 即；
相应可得：
对于年频率式：
对于次频率式：
第八章-雨水管网设计
（3）谢才系数（曼宁公式） C=R1/6/n=0.771/6/0.025=38.3
(4)原有排洪沟的过水能力 Q’=AC(Ri)0.5 =5.135×38.3×(0.77×0.0045)0.5 =11.6 m3/s
该值小于洪峰流量15 m 3/s,故沟断面略小，需要修整。
（5）修整方案一：利用原有断面，增加深度至2m，有效 水深h=1.7m:
（5）确定设计重现期P，地面集水时间 求单位面积径流量（暴雨强度与径流系 数的乘积） （6）列表进行雨水干管的设计流量和水 力计算，以求得各管段的设计流量﹑管 径﹑坡度﹑流速﹑管底标高﹑管道埋深 （７）绘制雨水管道平面图，纵剖面图
五. 设计计算例题
• 如图，已知1 地形西高东低，东面有一条自南 向北得天然河流，河水常年洪水位为14米，常 水位12米，暴雨强度公式为，求：进行雨水管 道布置和干管的水力计算。
第八章 雨水管网设计与计算
一.雨水管渠系统的组成：雨水口，雨水管渠，检查井，出 水口等构筑物组成一整套工程设施
二.雨水管渠的任务：及时汇集并排除暴雨形成的地面径流， 以保障城市人民的生命安全和工农业生产的正常进行．
三.雨水管渠设计的主要内容 1.确定当地暴雨强度公式 2.划分排水流域，进行雨水管渠的定线，确定可能设置 的调节池，泵站位置 3.确定设计参数 4.计算设计流量和进行水力计算，确定每一设计管段的 断面尺寸﹑坡度﹑管底标高及埋深 5.绘制管渠平面图及纵剖面图
7.90
18～19
43~50
5.19
0 1.69 4.07 6.67 10.72 18.24 20.10 22.94 29.83 31.22 39.12
1.69 4.07 6.67 10.72 18.24 20.10 22.94 29.83 31.22 39.12 44.31
(4)原有排洪沟的过水能力 Q’=AC(Ri)0.5 =5.135×38.3×(0.77×0.0045)0.5 =11.6 m3/s
该值小于洪峰流量15 m 3/s,故沟断面略小，需要修整。
（5）修整方案一：利用原有断面，增加深度至2m，有效 水深h=1.7m:
（5）确定设计重现期P，地面集水时间 求单位面积径流量（暴雨强度与径流系 数的乘积） （6）列表进行雨水干管的设计流量和水 力计算，以求得各管段的设计流量﹑管 径﹑坡度﹑流速﹑管底标高﹑管道埋深 （７）绘制雨水管道平面图，纵剖面图
五. 设计计算例题
• 如图，已知1 地形西高东低，东面有一条自南 向北得天然河流，河水常年洪水位为14米，常 水位12米，暴雨强度公式为，求：进行雨水管 道布置和干管的水力计算。
第八章 雨水管网设计与计算
一.雨水管渠系统的组成：雨水口，雨水管渠，检查井，出 水口等构筑物组成一整套工程设施
二.雨水管渠的任务：及时汇集并排除暴雨形成的地面径流， 以保障城市人民的生命安全和工农业生产的正常进行．
三.雨水管渠设计的主要内容 1.确定当地暴雨强度公式 2.划分排水流域，进行雨水管渠的定线，确定可能设置 的调节池，泵站位置 3.确定设计参数 4.计算设计流量和进行水力计算，确定每一设计管段的 断面尺寸﹑坡度﹑管底标高及埋深 5.绘制管渠平面图及纵剖面图
7.90
18～19
43~50
5.19
0 1.69 4.07 6.67 10.72 18.24 20.10 22.94 29.83 31.22 39.12
1.69 4.07 6.67 10.72 18.24 20.10 22.94 29.83 31.22 39.12 44.31
l-雨水管渠设计流量计算公式
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：一般不小于0.7m。
7
四、雨水管渠水力计算的方法
由于h/D=1，故只需确定Q、D、v、I值。Q值可经过 计算求得，然后选定D值，即可查表求得v、I值 例：已知n=0.013，设计流量Q=200L/s，地面坡 度i=0.004,试计算该管段的管径D,管底坡度I及 流速v。
5
二 雨水管段设计流量的计算
雨水管道设计的极限强度理论包括两部分内容: 1.当汇水面积最大,最远点的雨水流到设计断面时,雨水管道 的设计流量最大。 2.当降雨历时等于集水时间，雨水管道需要排除的水量是最 大的。最远点的雨水流到设计断面的集水时间等于降雨历 时，这种计算雨水管道设计流量的方法，称为极限强度法。
4
折减系数m
雨水在管道内的实际流行时间与计算得出的 流行时间不符，需要采用一个系数进行修正， 此系数叫折减系数．
引入折减系数的原因有二：一是雨水管道内
不总是满流，按满流计算的流行时间小于雨水实际的 流行时间；二是雨水管道的最大流量不大可能在同一 时间发生，上游管道存在调蓄容积．
m变化范围1.8~2.2，我国《室外排水设计规 范》建议：暗管m=2，明渠m=1.2。
1?折减系数m雨水在管道内的实际流行时间与计算得出的流行时间不符需要采用一个系数进行修正此系数叫折减系数
第三节 雨水管网设计流量计算
雨水管渠设计流量计算公式
Q qA 167Ai
式中：Q—— 雨水设计流量，L/s； Ψ—— 径流系数，其数值小于1； A —— 汇水面积，公顷； q —— 设计暴雨强度，L/s.公顷。
解：采用n=0.013的水力计算图。
横坐标找到Q=200L/s，纵坐标找到i=0.004，两线交于A点，得到 v=1.17m/s,符合规定;而D界于400~500mm之间。
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四、雨水管渠水力计算的方法
由于h/D=1，故只需确定Q、D、v、I值。Q值可经过 计算求得，然后选定D值，即可查表求得v、I值 例：已知n=0.013，设计流量Q=200L/s，地面坡 度i=0.004,试计算该管段的管径D,管底坡度I及 流速v。
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二 雨水管段设计流量的计算
雨水管道设计的极限强度理论包括两部分内容: 1.当汇水面积最大,最远点的雨水流到设计断面时,雨水管道 的设计流量最大。 2.当降雨历时等于集水时间，雨水管道需要排除的水量是最 大的。最远点的雨水流到设计断面的集水时间等于降雨历 时，这种计算雨水管道设计流量的方法，称为极限强度法。
4
折减系数m
雨水在管道内的实际流行时间与计算得出的 流行时间不符，需要采用一个系数进行修正， 此系数叫折减系数．
引入折减系数的原因有二：一是雨水管道内
不总是满流，按满流计算的流行时间小于雨水实际的 流行时间；二是雨水管道的最大流量不大可能在同一 时间发生，上游管道存在调蓄容积．
m变化范围1.8~2.2，我国《室外排水设计规 范》建议：暗管m=2，明渠m=1.2。
1?折减系数m雨水在管道内的实际流行时间与计算得出的流行时间不符需要采用一个系数进行修正此系数叫折减系数
第三节 雨水管网设计流量计算
雨水管渠设计流量计算公式
Q qA 167Ai
式中：Q—— 雨水设计流量，L/s； Ψ—— 径流系数，其数值小于1； A —— 汇水面积，公顷； q —— 设计暴雨强度，L/s.公顷。
解：采用n=0.013的水力计算图。
横坐标找到Q=200L/s，纵坐标找到i=0.004，两线交于A点，得到 v=1.17m/s,符合规定;而D界于400~500mm之间。
第三章雨水管渠系统设计
A1——地方参数，根据统计方法进行确定。
附录3-2收录了我国若干城市的暴雨强度 公式，可供选用
但尚有一些城镇无该公式，可选附近城区 的公式
或根据气象台收集自记雨量记录，做出暴 雨强度曲线
第2节 雨水管渠设计流量的确定
3.2.1 污水管渠设计流量计算公式
Q=ΨqF
式中：Q——雨水设计流量，； Ψ——径流系数，其数值小于1； F——汇水面积，公顷； q——设计暴雨强度，.公顷。
➢ 虹吸式雨量计
➢ 是可连续记录降水量和降 水时间的仪器。
➢ 当雨水经过漏斗导入量筒 后，量筒内的浮子将随水 位升高而上浮，带动自记 笔在自记纸上划出水位上 升的曲线。
➢ 雨量桶内雨量一旦达到10 毫米，便利用虹吸原理自 动抽一次水
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，单位为或h。从自计雨量记录纸上直接读得
在推求暴雨强度公式时，常采用5、10、15、 20、30、45、60、90、1209个时段
自记雨量曲线上任一点的斜率表示降雨过程 中任一瞬时的强度，称为瞬时暴雨强度
斜率越大，？越？
4 降雨面积和汇水面积
• 降雨面积：指降雨所笼罩的面积
• 汇水面积：指雨水管渠汇集雨水的面积
流往断面的汇水面积，即 为断面与该山谷相邻的山 脊线的连线所围成的面积 (图中虚线部分)。
3．雨水管段的设计流量计算
A、B、C为三块互相毗邻的区域，设面积,雨水从 各汇水面积上最远点分别流入雨水口 a、b、c的地面 集水时间均为τ1，并假设：
1）汇水面积随集水时间的增加而均匀增加；
2）降雨历时t等于或大于汇水面积上最远点的雨水流 达设计断面的集水时间τ1；
附录3-2收录了我国若干城市的暴雨强度 公式，可供选用
但尚有一些城镇无该公式，可选附近城区 的公式
或根据气象台收集自记雨量记录，做出暴 雨强度曲线
第2节 雨水管渠设计流量的确定
3.2.1 污水管渠设计流量计算公式
Q=ΨqF
式中：Q——雨水设计流量，； Ψ——径流系数，其数值小于1； F——汇水面积，公顷； q——设计暴雨强度，.公顷。
➢ 虹吸式雨量计
➢ 是可连续记录降水量和降 水时间的仪器。
➢ 当雨水经过漏斗导入量筒 后，量筒内的浮子将随水 位升高而上浮，带动自记 笔在自记纸上划出水位上 升的曲线。
➢ 雨量桶内雨量一旦达到10 毫米，便利用虹吸原理自 动抽一次水
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，单位为或h。从自计雨量记录纸上直接读得
在推求暴雨强度公式时，常采用5、10、15、 20、30、45、60、90、1209个时段
自记雨量曲线上任一点的斜率表示降雨过程 中任一瞬时的强度，称为瞬时暴雨强度
斜率越大，？越？
4 降雨面积和汇水面积
• 降雨面积：指降雨所笼罩的面积
• 汇水面积：指雨水管渠汇集雨水的面积
流往断面的汇水面积，即 为断面与该山谷相邻的山 脊线的连线所围成的面积 (图中虚线部分)。
3．雨水管段的设计流量计算
A、B、C为三块互相毗邻的区域，设面积,雨水从 各汇水面积上最远点分别流入雨水口 a、b、c的地面 集水时间均为τ1，并假设：
1）汇水面积随集水时间的增加而均匀增加；
2）降雨历时t等于或大于汇水面积上最远点的雨水流 达设计断面的集水时间τ1；
雨水管渠系统的设计
4．最小埋深与最大埋深 具体现定同污水管道。
另外： 雨水管渠通常采用管顶平接
3.3.3 雨水管渠水力计算的方法
常用计算方法 水力计算图p173 水力计算表p87
计算举例
例1 已知：n＝0.013，Q＝200L/s，该管段地 面坡度为i＝0.004 求：D、v、i
I=0.0092 V=1.6 坡度太大
当管道接入明渠时，管道应设置挡土的端墙， 连接处的土明渠应加铺砌；铺砌高度不低于设 计超高，铺砌长度自管道末端算起3—10m。宜 适当跌水，当跌差0.3—2m时，需作45º 斜坡， 斜坡应加铺砌。当跌差大于2m时，应按水工构 筑物设计。
明渠接入暗管时，除应采取上述措施外，尚应 设置格栅，栅条间距采用100—150mm。也宜 适当跌水．在跌水前3—5m处即需进行铺砌。
2．设计流速 雨水管渠满流时管道内最小设计流速为 0.75m/s；明渠内最小设计流速为0.40m/s。 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。
3．最小管径和最小设计坡度 雨水管道的最小管径为300mm，相应的 最小坡度为0.003 雨水口连接管最小管径为200mm，最小 坡度为0.0l。
3．合理布置雨水口，以保证路面雨水排除 通畅。
4．雨水管道采用明渠或暗管应结合具体条件确 定。 在城市市区或工厂内，由于建筑密度较高，交 通量较大，雨水管道一般应采用暗管。 在地形平坦地区，埋没深度或出水口深度受限 制地区，可采用盖板渠排除雨水 在城市郊区，当建筑密度较低，交通量较小的 地方，可考虑采用明渠。但明渠容易淤积，滋 生蚊蝇，影响环境卫生。 在每条雨水干管的起端，应尽可能采用道路边 沟排除路面雨水。这样通常可以减少暗管约 100—150m长度。
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4．确定各排水流域的平均径流系数值 5．确定设计重现期P、地面集水时间t1 6．求单位面积径流量q0 7．列表进行雨水干管的设计流量和水力计算， 8．绘制雨水管道平面图及纵剖面图。
5 雨水管渠设计计算举例
定线 划分管段并编号 划分汇水面积 计算径流系数ψ=0.5 确定P=1a、t1=10min 确定起点埋深h=1.30m 确定暴雨强度公式，算q0 计算
I=0.0028 V=1.02
例2 已知：n＝0.013，Q＝400L/s，该管段地面坡度为i＝ 0.002 求：D、v、i
v=1.4 I=0.004 D=600
v=1.0 I=0.0018 D=700
例3 已知：n＝0.013，Q＝500L/s，上游如例2 求：本段D、v、i
5 3 2
9
10
11 12
16
17
18
19 3
1
3．划分并计算各设计管段的汇水面积 各设计管段汇水面积的划分应结合地形坡度、汇水 面积的大小以及雨水管道布置等情况而划定。 地形较平坦时，可按就近排入附近雨水管道的原则 划分汇水面积； 地形坡度较大时，应按地面雨水径流的水流方向划 分汇水面积。 将每块面积进行编号，计算其面积的数值注明在图 中。 汇水面积除街区外，还包括街道、绿地。
V=1.0 I=0.0015 D=800
明渠和盖板渠的底宽，不宜小于0.3m。 无铺砌的明渠边坡，根据不同的地质按下表采 用；
用砖石或混凝土块铺砌的明渠可采用1:0.75—1:1 的边坡
4 雨水管渠系统的设计步骤和水力计算
步骤： (1)管道定线：根据地形特点，布置雨水管渠，雨水 应以最短的距离尽快排入水体。 (2) 划分干管和支管的服务面积，进行编号并计算 出面积的大小。 (3) 确定干管和支管的检查井位置和编号，并计算 设计管段长度和管渠总长度。 (4) 列表计算各设计管段的设计流量：地面径流系 数、暴雨强度和集水面积的乘积。 (5)列表进行水力计算。 (6) 图纸绘制：根据管道定线结果绘制平面图；根 据水力计算最终结果，绘制的纵断面图。
3．合理布置雨水口，以保证路面雨水排除通畅。
4．雨水管道采用明渠或暗管应结合具体条件确定。 在城市市区或工厂内，由于建筑密度较高，交通量 较大，雨水管道一般应采用暗管。 在地形平坦地区，埋没深度或出水口深度受限制地 区，可采用盖板渠排除雨水 在城市郊区，当建筑密度较低，交通量较小的地方， 可考虑采用明渠。但明渠容易淤积，滋生蚊蝇，影 响环境卫生。 在每条雨水干管的起端，应尽可能采用道路边沟排 除路面雨水。这样通常可以减少暗
应根据城市的总体规划图或工厂的总平面图，按实 际地形划分排水流域 雨水干管基本垂直于等高线，布置在排水流域地势 较低一侧 为了充分利用街道边沟的排水能力，每条干管起端 100m左右可视具体情况不设雨水暗管 雨水支管一般设在街坊较低侧的道路下
2．划分设计管段 在管道转弯处、管径或坡度改变处，有支管 接入处或两条以上管道交汇处以及超过一定 距离的直线管段上都应设置检查井 把两个检查井之间流量没有变化且预计管径 和坡度也没有变化的管段定为设计管段。 并从管段上游往下游按顺序进行检查井的编 号。
5．设置排洪沟排除设计地区以外的雨洪径流。
2 雨水管渠水力计算的设计数据
1．设计充满度 管道设计充满度按满流考虑，即h/D＝1。 由于雨水较洁净，不产生有害气体，而雨后管道 自然排空，无需保持输水时段管内通风。另外， 雨水溢出地面带来的影响较污水轻，且雨水从管 道外溢地面的现象也不可避免。 明渠则应有等于或大于0.20m的超高。 街道边沟应有等于或大于0.03m的超高。
4．最小埋深与最大埋深 具体现定同污水管道。
另外： 雨水管渠通常采用管顶平接
3 雨水管渠水力计算的方法
常用计算方法 水力计算图p173 水力计算表p87
计算举例
例1 已知：n＝0.013，Q＝200L/s，该管段地面坡度为i＝ 0.004 求：D、v、i
I=0.0092 V=1.6 坡度太大
雨水管渠系统的设计和计算
1 雨水管渠系统平面布置的特点
1．充分利用地形，就近排入水体。
分散出水口式雨水管布置
集中出水口式雨水管布置
2．根据城市规划布置雨水管道。 雨水管道应平行道路布设 布置在人行道或草地带下，而不宜布置在快车道下， 以免积水时影响交通或维修管道时破坏路面 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它地下构筑 物在相交处相互协调 雨水管道与其它各种管线(构筑物)在竖向布置上要 求的最小净距见p174
2．设计流速 雨水管渠满流时管道内最小设计流速为0.75m/s；明渠 内最小设计流速为0.40m/s。 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。
3．最小管径和最小设计坡度 雨水管道的最小管径为300mm，相应的最小坡度为 0.003 雨水口连接管最小管径为200mm，最小坡度为0.0l。
当管道接入明渠时，管道应设置挡土的端墙， 连接处的土明渠应加铺砌；铺砌高度不低于设 计超高，铺砌长度自管道末端算起3—10m。宜 适当跌水，当跌差0.3—2m时，需作45º斜坡， 斜坡应加铺砌。当跌差大于2m时，应按水工构 筑物设计。
明渠接入暗管时，除应采取上述措施外，尚应 设置格栅，栅条间距采用100—150mm。也宜适 当跌水．在跌水前3—5m处即需进行铺砌。
计算步骤 (1)从管道平面布置图上量得每一设计管段的长度。
计算步骤 (1)从管道平面布置图上量得每一设计管段的长度。 (2)计算各设计管段的汇水面积并列入水力计算表中。