城市道路排水设施

第五节 雨水管渠的水力计算
二、雨水管渠水力计算方法
• 根据已求得的设计流量，计算确定雨水管的管径和明渠 的断面尺寸或校核管渠坡度和流速。
• 计算的公式如下:
例题
• 构造要求：雨水明渠一般常用梯形断面，底宽不小于 0.3m。边坡因土壤与护面材料而异，一般采用1：0.75一 1:1的边坡。
第六节 雨水管道设计实例
在一个较长的统计期限内，设计暴雨强度的降雨重新出 现一次的平均时间间隔，单位为年。暴雨强度年频率N 与它的重现期T互为倒数。不同重要程度地区的雨水管 渠，应采取不同的重现期来设计 。
2.设计降雨历时t
设计暴雨所取的某一连续时段称为设计降雨历时， 单位以分min计。
t t1mt2
t1－地面汇流时间，与面积大小、距离长短、地面种 类、坡度和覆盖情况有关，一般5－15min。
3）三幅式： 布置四排至六排雨水口
2.雨水口的构造形式及适用地点
雨水口的构造包括进水蓖、井身和连接管三部分。
雨水口的构造形式 ：
1）平式雨水口 缘石平蓖式雨水口：适用于有路缘石的道路，主要排 除路面水； 地面平蓖式：适用于无路缘石的路面、广场及地面低 洼聚水处等。
雨水口的构造形式 ：
2）立式雨水口：
4. 最小管径 • 为了便利管道养护，防止管道发生阻塞，《城市排水设 计规范》规定街道下的雨水管道的最小管径为250mm , 街区和厂区的雨水管道的最小管径为200mm。 • 管径自上游随着沿程流量的逐渐增大而增大，一般情况 下，大口径沟管的下游不应采用较小口径的沟管； • 当下游管道由于地形坡度变陡而使管道坡度剧增时，根 据水力计算用比上游小的管径可以排除设计流量时，管 道可以采用较小的管径，但须符合有关的规定。即当管 径为250一300mm时，下游管径小于上游管径只能减小 一级;等于或大于200mm时，不得超过两级。
第七章 城市道路排水设计
排水工程的内容：
本课内容
一是雨污水的收集、输送部分——排水管网
二是污水的处理、利用部分——污水处理
北京市暴雨后景象
城市污水对河流的影响
城市排水系统规划治理后的河 流
雨后道路的损坏
第一节 概 述
一、城市排水系统的制度

（一）合流制 （二）分流制
将污水和雨水用同一管道排除称为合流制排水系统。
合流制和分流制的比较：
环保方面：合流制对环境污染大，雨天时部分污水 溢流入水体，造成污染。 造价方面：合流制比分流制可省投资20%~40%，但 合流制泵站和污水处理厂投资要高于分流制，总造 价看，完全分流制高于合流制。而采用不完全分流 制，初期投资少、见效快，在新建地区适于采用。 维护管理：晴天时合流制管道内易于沉淀，在雨天 时沉淀物易被雨水冲走，减小了合流制管道的维护 管理费。但是合流制污水厂运行管理复杂。
近的池塘、河流、湖泊或郊区灌溉系统。
当水体位置较远，且地形平坦或地形不利的情
况下，考虑设置水泵站； 当天然水体的水位高于管道出口时，可以设置 出口泵站。
规划雨水管道着重考虑的问题：
2. 雨水干管应沿排水地区低处布置
地形起伏较大地区，雨水干管应结合主要道路走向
沿山谷低处布置，两侧斜坡地可借支管连接。
定义：某时段内的径流量（流入雨水管渠的雨水）与 同一时段全部降雨量的比值，称为径流系数。 影响径流系数因素：排水地区地面性质和地面覆盖。
（二）汇水面积
定义：雨水管渠汇集降雨的面积，称为汇水面积。 汇水面积的区界根据地 形地物决定。
A
B
地势平坦，街坊、四周 的道路都有沟管时，用 各街角的分角线划分汇 水面积。
发生平交时其它管线一般可用倒虹管的办法，分离相 交管线。
城市地下管道
3. 管道纵坡：
管道纵坡尽可能与街道纵坡一致。 水管的最小纵坡不得太小，一般不小于 0.3% 。为防 止或减少沉淀，雨水管设计流速常采用自清流速，一 般为0.75米／秒。 为了满足管中雨水流速不超过管壁受力安全的要求， 对雨水管的最大纵坡也要加以控制，通常道路纵坡大 于4%时，需分段设置跌水井。
④ 交叉口单独设计。 ⑤ 立式雨水口进水孔底面比附近地面略低；平箅式雨 水口比附近路面低3－5厘米。
3.雨水口的泄水能力
雨水口的泄水能力按下式计算：
Q c 2gh k
式中：Q——雨水口排泄的流量，m3/s；
ω——雨水口进水面积，m2；
C——孔口系数，圆角孔用0.8，方角孔用0.6；
检查井设置在管道容易沉积及经常需要检查的地方。
改变方向处 改变坡度处 改变高程处
改变断面处
跌水处 直线段间隔距离
第三节 锯齿形街沟设计
一 设置条件和目的：
• 在地形平坦的城市道路，纵坡很小 • 排水不畅，容易产生积水，进而对路基路面产 生危害 • 街沟是解决路面排水的一种有效方法。 二 缺点： 施工麻烦，改扩建困难，影响行车
g——重力加速度；
h—— 雨水口上允许贮存的水头，一般认为街沟 的 水 深 不 宜 大 于 侧 石 高 度 的 2/3 ， 一 般 采 用 h=0.02 ～ 0.06m； k——孔口阻塞系数，一般k=2/3。
（二）检查井
检查井可连接沟管，相邻两个检查井之间的管道应在 同一直线上，便于检查和疏通操作。
具体布置时，应先根据地形划分地面水径流的分水
岭线，然后在相邻分水线之间沿谷线低处布置。
规划雨水管道着重考虑的问题：
3. 合理选择和布置出水口 出水口结合地形、水体具体情况可以分散或适当 集中布置。
当管道出水口的构造比较简单、造价不高时，宜
考虑分散布置；
若河流水位变化很大，管道出水口离常水位很远
5雨水管道的布置
• 不同直径的排水管在检查井衔接时，应采取管顶平接
二、雨水口和检查井的位置

（一）雨水口
雨水口是在雨水管道或合流管道上收集雨水的构筑物。
雨水口一般设在街区内、广场上、街道交叉口和街道边 沟的一定距离处 。
1．雨水口的布设形式 1）单幅式： 布置两排雨水口 。
2）双幅式： 布置两排或四排雨水口
4 5 6
7
半分流制排水系统
1 污水干管（沟） 2 雨水干管（沟） 3 溢流井 4 污水主干管（沟） 5 污水厂 6 出水口 7 河流
（二）半分流制特点

特点
比较经济，需具有有利地形才能采用。在新建城 区初期采用不完全分流制系统，先解决污水排除 问题。随着城市发展，道路逐渐完善，雨水管也 建设起来，改为完全分流制，这样分期建设排水 系统，有利城市发展。
4. 管道的埋设深度
最大允许埋深：一般在干燥
土壤中，管道最大埋深不超
过7～8m，地下水位较高， 可能产生流沙的地区不超过
4～5m。
最小埋深：等于管直径与管道上面的 最小覆土深度之和。在车行道下，管
顶最小覆土深度一般不小于0.7m。
在管道保证不受外部荷载损坏时，最小覆土深度可适当减小。 冰冻地区，要依靠防冻要求来确定覆土深度。
有立孔式和立蓖式两种。适用于有路缘石的道路，其 中立孔式适用于蓖隙容易被杂物堵塞的地方。
3）联合式雨水口： 在水平和垂直方向上均有雨水蓖子。宜用于径流集中 且有杂物堵塞处。
雨水口布设 ：
雨水口平面布置、结构形式、间距、竖向高程： ① 低洼积水点和交叉口竖向规划必须的雨水口。
② 根据道路纵横坡、街道宽度、周围建筑物，选择雨 水口形式及布设方式。 ③ 根据当地暴雨强度、雨水口泄洪能力，确定雨水口 数量、位置与间距，一般25~50m，纵坡较大或过小 时都应缩小间距。。
（三）混合式系统
明沟和暗管相结合的一种形式。 城市中排除雨水可用暗管，也可用明沟。
第二节 雨水管道及其构造物沿道路布置 一、雨水管的布置
1. 平面布置：
城市道路雨水管线应平行于道路中心线或规划红线。 干管设置在街道中间或一侧，并设在快车道外，当道 路红线宽大于60m时，可沿街道两侧作双线布置。
2. 雨水管与其它管线交叉：
（一）合流制特点

优点
街道下只设一条排水管道，管网建设比较经济 。

缺点
污水汇集后流入处理厂，处理厂规模大，投资多 ，建设困难；不降雨，排水管水量小；如直接排 入水体不卫生。实际很少采用合流制排水系统。
（二）分流制
2 1 2 1 2 1
分别设置污水和 雨水管道系统
3
3
3
4
6
5
完全分流制排水系统
1 污水干管（沟） 2 雨水干管（沟） 3 污水主干管（沟） 4 污水厂 5 出水口 6 河流
三 设计要求（规范规定）：
1 纵坡小于0.3%时可在车行道边缘1~3m范围内设置； 2 保持缘石顶面线与道路中心线的中心线纵坡平行，交替 改变缘石顶面线与路面间的高度； 3 缘石高度雨水口处18~25cm，分水点处8~12cm 4 交替改变平石标高并调整道路； 5 街沟宽度b根据道路横坡横坡大小和道路宽度确定； 6 道路过窄时不宜设置。

将雨水和污水分别设置管道系统排除，称为分流制排 水系统。
（一）合流制
1 2
3
直排式合流制排水系统
1 合流支管（沟） 2 合流干管（沟） 3 河流
（一）合流制
1 1 1
2 2 6 3 6 7 3
2 3 6 5 4
截流式合流制排水系统
1 合流干管（沟） 2 溢流井 5 出水口 3 截流主干管（沟） 4 污水厂 6 溢流干管（沟） 7 河流
（二）完全分流制特点

优点
完全分流制卫生情况好，并可分期建设，减少一 次投资。实际采用较多。

பைடு நூலகம்缺点
•管道数多，投资比合流制大。雨水直接排入河 道，初降的雨水较脏，有可能污染河道。
（二）分流制
1 2 1 2 1 2
3 4