[资料]雨水管渠的设计

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雨水管渠系统的设计和计算

雨水管渠系统的设计和计算

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。

雨水管渠系统的设计

雨水管渠系统的设计

01
02
03
设计流量计算
根据气象水文资料和设计 规范,计算管道材质、管径等因 素,计算水力坡降,确定 管道埋深。
水力模型建立
利用水力计算软件,建立 雨水管渠系统的水力模型, 模拟水流情况。
方案比选与优化
方案初步设计
01
根据现场勘查和水力计算结果,进行雨水管渠系统的初步设计。
组成部分及功能
雨水口
收集地面径流的装置,通常设置在道路边沟或低洼地带,将雨水引入 雨水管道。
连接管
连接雨水口和雨水干管的管道,负责将雨水从雨水口输送到雨水干管。
雨水干管
城市雨水管渠系统的主干管道,负责输送和排放雨水。根据地形和排 水要求,雨水干管可布置成树枝状、环状等不同形式。
出水口
将雨水从雨水干管排放到受纳水体的装置,通常设置在河流、湖泊等 水域附近。
通过雨水管渠系统的合理设计,可以实现 雨水的收集、储存和利用,提高水资源的 利用效率。
改善城市生态环境
促进城市规划与发展
雨水管渠系统不仅具有排水功能,还可以 通过绿化、渗透等措施改善城市生态环境 ,提升城市居民的生活质量。
雨水管渠系统的设计与城市规划和发展密 切相关,其合理布局和规划可以为城市的 可持续发展提供有力支持。
设计原则与规范
设计原则
雨水管渠系统的设计应遵循重力流原则,确保雨水能够顺畅地流入管道并排放 到受纳水体;同时要考虑地形、气候、土壤等自然条件以及城市规划、环境保 护等要求。
设计规范
雨水管渠系统的设计应符合国家相关规范和标准的要求,如《室外排水设计规 范》、《城市排水工程规划规范》等。这些规范对雨水管渠系统的布局、设计 参数、施工和验收等方面都有详细的规定。
雨水是宝贵的水资源,通过合理设 计雨水管渠系统,可以实现雨水的 收集、利用和保护。

第三节雨水管渠水力设计

第三节雨水管渠水力设计
窨井5处计算集水点t2的集水时间时有3个值,
为什么选择最大的?
10、坡降(表格里13列) =i·L=0.0016×200=0.32m
11、高程 先确定起点埋深
6-5
2.98
5-4
?
5-4管段起端的管底高程: 5-4管段终端的管底高程:
6-5段 起点管底高程 3.50m iL=167×0.0031=0.52 末端管底高程3.50-0.52=2.98
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
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
t2
L v 60
167 0.75 60
3.71min
t=10+2×3.71=17.42 min
5、降雨强度
i
(t
14.6 7.17 )0.767
代入t=17.42min,i=1.252mm/min
6、本段雨水管段的比流量
q0 q 167i
q0=167×0.61×1.252=127.5(L/s·ha)
8、查图 已知设计流量qv=130.7L/s,最小流速v=0.75m/s
查图得:管径D=400mm 流速v=0.95m/s 管底坡度i=0.0032
由图得流速0.95m/s与设计流速0.75m/s相差不是 太多,但仍需进行调整。
9、流速v取0.95m/s计算降雨历时和设计流量
t2
L v 60

雨水管渠系统的设计课件.ppt

雨水管渠系统的设计课件.ppt
(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。
求:图中各管段的设计流量
A
B
C
τ1
1
2
3
4
解:(1)管段1~2的雨水设计流量
Q1~2= Ψ1·q1·FA=q1·FA
其中,q1为降雨历时t= τ1时对应的暴雨强度。
0
∫ 其中:
τ0
i·dt
0
表示的是τ0时段内的总降雨量h
所以:Qn=f·h=
Fh
τ0
=F·i
▪ 若流量的单位以L/s表示,则: Qn = 167F i = Fq (L/S)
4、雨水管段的设计流量计算举例
A
B
C
1
2
3
4
图中:A、B、C为3块互相毗邻的区域,设面积FA=FB=FC,雨水从各块 面积上的最远点分别流入设计断面1、2、3所需的集水时间均为 τ1( min),并设:
暴雨强度公式是反映暴雨强 度q(i)、降雨历时t、重现期P 三者之间的关系,是设计雨水 管渠的依据。
我国《室外排水设计规范》 中规定,我国采用的暴雨强度 公式的形式为:
q167A1(1clgP) (t b)n
降雨历时
式中: q——设计暴雨强度,L/s.ha;
(min)
P——设计重现期,年;
t ——降雨历时,min;
▪ 暴雨强度是描述暴雨特征的重要指标,是 确定雨水设计流量的重要依据。
▪ 在任一场暴雨中,暴雨强度随降雨历时的 变化而变化 。就雨水管渠设计而言,有意 义的是找出降雨量最大的那个时段内的降 雨量。因此,暴雨强度的数值与所取的连 续时间段t的跨度和位置有关。在城市暴雨 强度公式推求中,经常采用的降雨历时为 5min、10min、15min、20min、30min、 45min、60min、90min、120min等9个历 时数值,特大城市可以用到180min。

第九章雨水管渠系统的设计

第九章雨水管渠系统的设计

第九章雨水管渠系统的设计雨水管渠系统是城市排水系统中重要的组成部分,它负责收集并排除城市中的雨水。

在城市化进程中,雨水管渠系统的设计和建设变得尤为重要。

本文将探讨雨水管渠系统的设计方法和注意事项。

一、雨水管渠系统的设计原则1. 保证排水功能:雨水管渠系统的设计首要目标是确保排水功能的可靠性。

要求设计合理的管径、坡度和配置,使其能够有效地收集和排除大量的雨水。

2. 考虑水资源利用:在设计雨水管渠系统时,应考虑水资源的合理利用。

可以通过引入雨水收集设施、增加蓄水容量等方式,将雨水利用于景观绿化、冲洗马路等用途,减轻城市供水压力。

3. 考虑环保和生态因素:雨水管渠系统的设计应注重环保和生态因素。

可以采用生态沟渠、湿地处理等技术手段,促进雨水的自然分散和净化,减缓城市水体的污染。

4. 考虑城市规划要求:雨水管渠系统的设计要与城市规划相协调。

要根据城市的用地功能和道路布局,合理配置雨水收集点、雨水口等设施,确保整个系统顺畅运行。

二、雨水管渠系统的设计步骤1. 确定收集区域:首先需要确定雨水管渠系统的收集区域。

根据城市规划和地形地貌特点,划分出需要收集雨水的区域。

2. 计算设计雨量:根据当地气象数据和统计资料,计算出设计雨量,即单位时间内的最大雨水量。

这是确定雨水管渠系统设计参数的基础。

3. 确定管道类型和规格:根据设计雨量和收集区域的特点,选择适当的管道类型和规格。

常见的管道材料有混凝土管、钢管、玻璃钢管等。

管道的规格应根据流量、坡度等因素进行合理计算。

4. 设计管道线路和布置:根据收集区域的地形地貌和城市规划要求,设计管道的线路和布置。

要合理选择管道的坡度,确保雨水能够顺利流动,并避免积水和堵塞。

5. 设计雨水口和检查井:根据管道线路和布置,确定雨水口和检查井的位置和数量。

雨水口和检查井的设置要便于维护和清理,以确保系统的正常运行。

6. 设计雨水储存设施:根据设计要求和城市需求,设计雨水储存设施,如雨水花园、蓄水池等。

第3章雨水管渠系统的设计1-2资料

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

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)

第四章 城镇雨水管渠的设计

第四章 城镇雨水管渠的设计

暴雨强度
暴雨强度公式1:
暴雨强度公式2:
换算系数K:
暴雨强度



自记雨量曲线实际上是降雨量 累积曲线。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。 由于曲线上各点的斜率是变化 的,表明暴雨强度是变化的。 曲线愈陡、暴雨强度愈大。 在分析暴雨资料时,必须选用 对应各降雨历时的最陡那段曲 线,即最大降雨量。但由于在 各降雨历时内每个时刻的暴雨 强度也是不同的,因此计算出 的各历时的暴雨强度称为最大 平均暴雨强度。
降雨历时

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。 一场暴雨经历的整个时段 称为阵雨历时。
暴雨强度
暴雨强度:是指在某一连续降雨时段(如10min、 20min、 30min )内的平均降雨量,即单位时间 的平均降雨深度,用i表示。 在一场暴雨中,暴雨强度是随降雨历时变化的。 如果所取历时长,则与这个历时对应的暴雨强度 将小于短历时对应的暴雨强度; 在推求暴雨强度公式时,降雨历时常采用5、10、 15、20、30、45、60、90、120min9个时段。
暴雨强度
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ha或km2为单位。 任一场暴雨在降雨面积上各点的暴雨强度是不相等的, 就也就是说,降雨是非均匀分布的。 城镇或工厂的雨水管渠或排洪沟汇水面积较小,一般小 于100km2,最远点的集水时间不至超过60min到120min。 在这种小汇水面积上降雨不均匀分布的影晌较小。因此, 可假定降雨在整个小汇水面积内是均匀分布,即在降雨 面积内各点的i相等。从而可以认为,雨量计所测得的点 雨量资料可以代表整个小汇水面积的面雨量资料,即不 考虑降雨在面积上的不均匀性。

雨水管渠系统设计

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。

排水管渠设计方案常识

排水管渠设计方案常识

排水管渠设计方案常识一、设计流量和管道尺寸:在进行排水管渠设计时,首先需要确定设计流量和管道尺寸。

设计流量是指管道每秒所能处理的最大排水量,通常使用城市规划要求的设计降雨强度来计算。

根据设计流量,可以选择合适的管道尺寸,确保排水系统可以有效地处理排水量。

二、管道材料选择:排水管渠可以使用多种材料制造,如混凝土、玻璃钢、聚氯乙烯(PVC)等。

不同材料的管道具有不同的优缺点,设计时需要根据具体条件选择合适的材料。

混凝土管道具有较高的强度和耐久性,适合用于承受较大压力的情况,但制造和安装成本较高。

玻璃钢管道具有较高的抗腐蚀性能,适合用于处理含有酸碱物质的废水,但需要注意抗紫外线性能。

PVC管道具有制造成本低、安装方便等优点,适用于较小流量的排水系统。

三、管道坡度设计:排水管道的坡度设计是确保排水顺利的重要因素之一、管道坡度决定了流速,过小的坡度会导致堵塞和积水,过大的坡度会增加设备和维护成本。

一般来说,土体排水情况较好的区域可以选择较小的坡度,土体排水情况较差的区域需要选择较大的坡度,以确保排水系统的正常运行。

四、排水管渠布置:排水管渠的布置需要考虑地形条件、道路布局等因素。

一般而言,主要道路沿线应该布置主干排水管渠,次要道路沿线布置次干排水管渠。

此外,排水网的设计应该使得每个排水口能够顺利排水,并避免不必要的管道交叉或重叠,以减少维护和清洁的困难。

五、排水口设计:排水口是排水管渠的重要组成部分,它负责将收集到的雨水或废水排放到汇水点或水体中。

排水口的设计需要考虑排水量、流速和水质等因素。

一般来说,排水口应该设置在低洼地带并具备防溢功能,以确保排水系统的正常运行。

六、维护和清洁:排水管渠设计完成后,定期的维护和清洁工作也是至关重要的。

排水管渠的堵塞会导致积水和水质污染,影响排水系统的正常运行。

因此,定期的清洁工作包括定期检查和清理排水口、清除管道内的杂物等,可以确保排水系统的运行效果。

总结起来,排水管渠设计方案常识涉及设计流量和管道尺寸、管道材料选择、管道坡度设计、排水管渠布置、排水口设计以及维护和清洁等方面。

雨水管渠的设计

雨水管渠的设计

(三)雨水管渠的设计1、相关概念1)平均径流系数ψ径流系数是指流到管渠中的雨水量和降落到地面上的雨水量的比值。

不同地面具有不同的径流系数,见P112表2-2-4 将该地段所有地面的径流系数加权平均,即得ψ如:汇水区面积:Ⅰ、4hm2;Ⅱ、3 hm2;Ⅲ、4 hm2;Ⅳ、5 hm2总F=16(ha )其中:绿地10 hm2 ;建筑1 hm2 ;块石道路1 hm2;裸地4 hm2,求ψ查表P112表2-2-41630.0460.0190.0115.010⨯+⨯+⨯+⨯=ψ≈0.262)降雨强度q 是指单位时间内的降雨量。

广州523.0)lg 662.01(1195t p q +⨯=①P (重现期)的确定重现期P 是指某一强度的降雨重复出现所需年限。

P ↑,q ↓,设计要求高。

园林中P 为1~3年(重点地段:出入口,广场可选高些)天安门是按P=10年设计的。

②降雨历时t 的确定公式中降雨历时t 应等于集水时间(t)→是指集水区域内最远点雨水流到管道中所需时间(此时该点汇集了全部集水区域的雨水)。

集水时间t 由两部分组成:地面集水时间t1,雨水在管段中流行时间t2。

△ t1一般采用5-15分钟,园林中一般采用10分钟。

△ )(6012分钟⋅∑=v l tl —上游各管段长度(m)v —上游各管段设计流速(m/s )t=t1+mt2t2前的系数m (延缓系数)管道m 取2,明渠m 取1.22、计算步骤1)在绘有规划总图的地形图上安排管渠系统,并划分汇水区(按原地形分水线划分,并使面积相对均匀),雨水口及各种管井按规范设置(小范围内可将管井口和雨水口综合考虑)。

标出各段管线长度及各汇水区面积。

2)求平均径流系数ψ本题为0.223)求降雨强度qq=()()60.05lg 7.011050++t P ()2hm s L⋅ 4)水力计算求出各管段设计流量,确定管道坡度,查表求出管径、流速等数值,填入水力计算表。

第九章+雨水管渠系统的设计

第九章+雨水管渠系统的设计

暴雨强度公式 暴雨强度公式是在各地自计雨量记录分析整理 的基础上,按照我国现行《室外排水设计规范》 的基础上,按照我国现行《室外排水设计规范》规 定的方法推求出来的。暴雨强度公式是暴雨强度 i 定的方法推求出来的。 (或q)、降雨历时 t、重现期 P三者间关系的数 )、降雨历时 学表达式,是雨水管渠的设计依据。 学表达式,是雨水管渠的设计依据。我国常用的暴 雨强度公式为: 雨强度公式为:
5.降雨的频率和重现期 (1)暴雨强度的频率 某一大小的暴雨强度出现的可能性是不能预知的, 某一大小的暴雨强度出现的可能性是不能预知的, 只能通过对以往大量观测资料的统计分析, 只能通过对以往大量观测资料的统计分析,计算其发 生的频率,才能推求其今后发生的可能性。 生的频率,才能推求其今后发生的可能性。 某特定值暴雨强度的频率 频率是指等于或大于该值的 某特定值暴雨强度的频率是指等于或大于该值的 暴雨强度出现的次数 m与观测资料总项数 n之比的百 分数,即: 分数,
4.雨水管渠布置应与城镇规划相协调 4.雨水管渠布置应与城镇规划相协调
应根据建筑物分布、道路布置、街区内部地形、 应根据建筑物分布、道路布置、街区内部地形、出水口位 置等布置;雨水管道平行道路敷设;宜在人行道或绿化带; 置等布置;雨水管道平行道路敷设;宜在人行道或绿化带; 雨水干管的平面和竖向布置要考虑其他地下建筑物, 雨水干管的平面和竖向布置要考虑其他地下建筑物,竖向 布置上要考虑满足最小净距。 布置上要考虑满足最小净距。
3.根据具体条件合理采用明渠或暗管 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, 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。 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。 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, 明渠:在城市郊区,建筑密度较低,交通量较小的地 一般考虑采用明渠。 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, 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, 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。 划和横断面设计受限,桥涵费用也增加。 在地形平坦、 在地形平坦、埋设深度或出水口深度受限制的地 可采用暗渠(盖板渠) 区,可采用暗渠(盖板渠)排除雨水

雨水管渠系统设计ppt课件教学教程

雨水管渠系统设计ppt课件教学教程

EG
A
C
二、雨量管渠设计流量的确定(续2)
雨水管段设计流量计算举例
A
B
C
1
2
3
4
q 167 A1 (1 c lg P) (t b) n
式中: q——设计暴雨强度,L/s.公顷; P——设计重现期,年; t——降雨历时,min;
A1,c,b,n——地方参数,根据统计方法进行确定。
二、雨量管渠设计流量的确定
雨水管渠设计流量计算公式
Q qF
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,公顷; q——设计暴雨强度,L/s.公顷。
二、雨量管渠设计流量的确定(续1)
极限强度法
从流域上最远一点的雨水流至出口断面的时间称
为流域的集流雨强度 D
随降雨历时的增长而减小的规律性,
t2
同时认为汇水面积的增长与降雨历 时呈正比,而且汇水面积的增长速
B t1
度更快,因此只有当降雨历时等于 集流时间时,全部面积参与径流, 产生最大径流量
q=167i
雨量分析的要素
• 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
• 降雨的频率:是指等于或大于某值的暴雨强度出现的 次数m与观测资料总项数n之比的百分数
• 降雨的重现期:是指等于或大于某值的暴雨强度出现 一次的时间间隔
一、雨量分析与暴雨强度公式(续1)
暴雨强度公式
第三部分 雨水管渠系统设计
雨水管渠系统特点:径流量大、流量变化大、满流
雨水管渠系统组成:雨水口、雨水管渠、检查井、 出水口
资料收集,确定暴雨强度公式
划分排水流域,进行管道定线
雨水管渠系统设计步骤:

雨水管渠系统的设计 ppt课件

雨水管渠系统的设计  ppt课件

当排洪沟直接排入河道时,出口宜逐渐 加宽成喇叭口形状。
当排洪沟穿越防洪堤时,应在出口设置 涵洞。
ppt课件
63
联结段
尽量布置成直线,若有弯道,要保证转 弯处良好的水流条件。
排洪沟的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 可取底宽差的5~20倍。
排洪沟穿越道路应设桥涵。
ppt课件
R
ppt课件
66
排洪沟的断面形式、材料及其选择 断面形式:矩形或梯形 最小断面尺寸:B×H=0.4m ×0.4m 铺砌材料:片石或块石
ppt课件
67
排洪沟的水力计算
排洪能力计算
v

1

Ry

I
1 2
ppt课件
41
雨水管渠系统平面布置原则
利用地形排水
地形坡度较大地区:雨水管布置在地形洼处或溪谷线上 地形平坦地区:雨水管布置在排水流域中间
出水口形式
分散出水口:雨水排入池塘或小河
河流水位变化大的地区 集中出水口
地形平坦地区
ppt课件
42
雨水管道布置与城市规划相协调
雨水管道平行道路布置 处理协调好雨水管道与地下构筑物及其它 管线的相交
7900在居住区内排入大河流在居住区内排入大河流q10mq10m33nn001122在居住区内排入小河流在居住区内排入小河流q5q510m10m33nn003355在区域泵站和总泵站前及排水总管端部在区域泵站和总泵站前及排水总管端部nn0005052在处理构筑物旁在处理构筑物旁nn0005051工厂区工厂区nn00113380溢流井下游管渠的设计流量溢流井下游管渠的设计流量81202011082水力计算内容水力计算内容合理确定溢流井的位臵和数目合理确定溢流井的位臵和数目溢流井上游合流管渠的计算溢流井上游合流管渠的计算截流干管和溢流井的计算截流干管和溢流井的计算晴天旱流情况校核晴天旱流情况校核83计算方法计算方法溢流井上游合流管渠的计算与雨水管溢流井上游合流管渠的计算与雨水管渠的计算基本相同渠的计算基本相同按满流进行计算按满流进行计算合流制雨水重现期一般比同一情况下合流制雨水重现期一般比同一情况下雨水设计重现期提高雨水设计重现期提高1010252584充充满满度度流流同雨水管道同雨水管道020205ms05ms对于平底管道宜在沟底做低水流槽对于平底管道宜在沟底做低水流槽旱流流速旱流流速85溢流井的形式截流槽86跳跃堰式溢流井跳跃堰式溢流井87lg5148889改合流制为分流制比较彻底的改造方法改合流制为分流制比较彻底的改造方法适用条件

第三章雨水管渠系统设计

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;

雨水管渠系统的设计

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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截流式合流制系统的工作情况
晴天
截流管以非满流将生活污水、工业废水送往 污水厂进行处理。
雨天
Q≤q时,混合水全部送入污水处理厂
Q≥q时,部分混合水送入污水厂,部分水从 溢流井溢出直接进入水体
截流式合流制系统的使用条件
❖ 雨水稀少地区 ❖ 排水区域内有一处或多处水源充沛的水体 ❖ 必须采用暗管渠排除雨水,但街道横断面
❖ 平均径流系数
av
Fi i
F
区域综合径流系数 一般市区的综合径流系数取Ψ=0.5~0.8,郊区取Ψ=0.4~0.6
设计重现期的确定
➢ 影响因素: 汇水面积的地面建设性质、地形特点、汇水面 积和气象特点等。
➢ 重现期一般选用0.5~3a,对于重要地区,一 般选用2~5a。
➢ 在同一个排水系统中可采用同一个设计重现 期或不同的设计重现期。
管道衔接方式 管顶平接
雨水管渠水力计算方法
公式
81
Q
1
21
R3i2 A
D3i 2
n
43 16n
已知条件:n、Q 未知条件:i—参照地面坡度或相应管径的最小坡
度,假定管底坡度 D、v —从水力计算图或表中求得
雨水管渠系统的设计步骤
➢收集和整理设计地区的各种原始资料 ➢划分排水流域和管道定线 ➢划分设计管段 ➢划分并计算各设计管段的汇水面积 ➢确定各排水流域的平均径流系数值 ➢确定设计重现期P、地面集水时间t1 ➢求单位面积径流量q0 ➢列表进行雨水干管及支管的水力计算 ➢绘制雨水管道平面图及纵剖面图
特殊情况雨水设计流量的计算
当汇水面积的轮廓形状很不规则,即汇水面积呈 畸形增长时(包括几个相距较远的独立区域雨水 的交汇);汇水面积地形坡度变化较大或汇水面 积各部分径流系数有显著差异时,就可能发生管 道的最大流量不是发生在全部面积参与径流时, 而发生在部分面积参与汇流时。
处理方法: 计算各种可能情况下的雨水设计流 量,取最大值
在设计流量确定后,渠线走向应多方案比较 合理利用地形坡度排水 排洪沟的布置应与城镇或厂区的总体规划密切配合 充分利用原有的天然沟道 渠线走向应选在地形较平缓,地质稳定地带,并要求
渠线短 最好将水导至城市下游,以减少河水顶托 尽量避免穿越铁路和公路 尽量减少弯道 排洪沟采用明渠还是暗管要视具体情况而定
排洪能力计算
v
1
Ry
I
1 2
n
Q
1
A
y
R
I
1 2
n
水力要素计算
矩形断面
A Bh
2h B
梯形断面
A Bh mh2
B 2h 1 m2
=B h( 1 m12 1 m22 )
水力计算
已知Q、i 渠道断面 已知Q或v、n、渠道断面 i 已知渠道断面、n、i Q
合流制管渠系统的设计
➢ 当t<τ0时,部分汇流。t增大,q减小,F增 大,Q增大;
➢ 当t= τ0时,全面积汇流; ➢ 当t>τ0时,t增大,F不变,q减小,Q减小
极限强度理论的内容
当汇水面积上最远点的雨水达集流点时, 全面积汇流,雨水管渠的流量最大。 当降雨历时等于汇水面积上最远点的雨水 达集流点的集流时间时,雨水管道的雨量 最大。
降雨历时:连续降雨的时段 降雨面积:降雨所笼罩的面积 汇水面积:雨水管渠汇集雨水的面积
暴雨强度
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。
i H t
工程上常用单位时间内单位面积上的降雨体积表示q(L/ha‧s)。
q 100001000i 167i 1000 60
降雨频率:等于或大于某特定值的暴雨强 度出现的次数m与观测资料总项数n之比。
雨水径流成因
地面点上的产流过程
降雨
植物截留 土壤渗流
余水
地面径流
流域上的汇流过程
流域: 地面径流
沟、溪 低洼处
城市:
雨水管渠 地面径流 雨水口
江河 江河
极限强度法原理
➢ 承认降雨强度随降雨历时的增长而减小 的规律性
➢ 汇水面积的增长与降雨历时成正比 ➢ 汇水面积随降雨历时的增长较降雨强度
随降雨历时增长而减小的速度更快
雨水口应设置在街道交叉路口的汇水点、 低洼处
道路上平均间隔30~80m应设置一雨水口
有条件时应尽量采用明渠排水
城郊或新建工业区、建筑密度低的地区及交通量小的地区 尽量采用道路边沟排水以减少管道用量
设置排洪沟排出雨洪径流
雨水管渠水力计算的设计参数
设计充满度 管道设计充满度按满流考虑 明渠超高≥0.20m 街道边沟超高≥0.03m
降雨重现期:等于或大于某特定值的暴雨 强度可能出现一次的平均间隔时间。
暴雨强度公式
q
167
A1(1 c lg (t b)n
P)
q:设计暴雨强度(L/s•ha) P:设计重现期(a) t:降雨历时(min) A1、c、b、n:地方参数
确定暴雨强度公式的步骤
➢ 收集当地气象台的自记雨量记录(一般 不少于10年)
利用地形排水
地形坡度较大地区:雨水管布置在地形洼处或溪谷线上 地形平坦地区:雨水管布置在排水流域中间
出水口形式
分散出水口:雨水排入池塘或小河 河流水位变化大的地区
集中出水口 地形平坦地区
雨水管道布置与城市规划相协调
雨水管道平行道路布置 处理协调好雨水管道与地下构筑物及其它 管线的相交
合理布置雨水口
较窄管渠位置受限 ❖ 地面有一定的坡度倾向水体,当水体高水
位时,岸边不受淹没
布置特点
管渠的布置应使所有服务面积上的污废水均能合 理地排入管渠,并以尽可能短的距离坡向水体。
沿水体岸边布置与水体平行的截流干管,在截流 干管的适当位置上设置溢流井
须合理确定溢流井的数目和位置,既要减小对水 体的污染,又要减小截流干管的尺寸及长度
➢ 对雨量资料进行统计 ➢ 根据p—i—t关系求解b、n、A1、c各个
参数,得到当地暴雨强度公式 ➢ 计算抽样误差和暴雨公式均方差
雨水管渠设计流量的确定
➢ 雨水管渠设计流量计算公式(极限强 度法):
Q=Ψ•q•F
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) )
设计流速 最小流速:
管道≥0.75m/s 明渠≥0.40m/s 最大流速: 管道:金属管道≤10m/s
非金属管道≤5m/s
最小管径及最小设计坡度 雨水管道:DNmin=300
imin=0.003 雨水口连接管:DNmin=200
imin=0.010 最大埋深
干燥土壤:≤7~8m
多水、流沙、石灰岩地层:≤5m
地面集水时间t1的确定
➢ 影响因素:
地形坡度、地面铺砌、地面种植情况、 水流路程、道路纵坡和宽度、暴雨强度 等。
➢ 《室外排水设计规范》规定:一般采用 t1=5~15min。
管渠内雨水流行时间t2的确定
t2
L 60v
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
雨水管渠系统的设计
雨水管渠系统的组成
雨水口 雨水管渠 检查井 出水口 雨水泵站
雨水管渠系统的任务
及时地汇集并排出暴雨形成的地面径流。 以保障城市人民的生命财产的安全及工农 业生产的正常进行,达到既合理又经济的 要求。
雨水管渠的主要设计内容
收集基础资料 确定当地的暴雨强度公式 确定设计参数 划分排水流域 雨水管渠的定线 计算设计流量和进行管渠的水力计算 绘制管渠的平面图及纵剖面图
在合适的排水区域内,合流制排水系统的上游可 只设污水管道
合流制排水管渠的设计流量
第一个溢流井中上游管渠的设计流量
洋河镇雨水设计基础资料
➢洪水位:16.5m ➢常水位:14.3m ➢暴雨强度公式
q
167
A1(1 c lg (t b)n
P)
1510.7(1 0.514lg (t 9)0.64
P)
1
2
3
4
5 6
立体交叉道路排水
尽量缩小汇水面积 取用较高的排水设计标准 雨水口的布设位置要便于拦截径流 管道布置应于其它市政管道综合考虑 适当加大管道断面 设置排水及降低地下水位的措施
h
假设条件
➢ 降雨在整个汇水面积上的分布是均匀的 ➢ 降雨强度在选定的降雨时段内均匀不变 ➢ 汇水面积随集流时间增长的速度为常数
雨水管段的设计流量计算
各管段的雨水设计流量等于该管段承担的所有汇水面积和设计暴雨强度的乘积。
集水时间的确定
t=t1+mt2
t1:地面集水时间 t2:管内雨水流行时间 m:折减系数
Q=A• v
推理公式法
适用于流域面积为40~50km2的地区,以及山区城镇。
Q
0.278
S
n
F
Ψ:洪峰径流系数 S:暴雨雨力(mm/h) F:流域面积 τ:流域的集流时间(h) n :暴雨强
F:流域面积 K、n:随地区及洪水频率而变化的系数和
指数
设计原则
雨量分析
目的 确定降雨历时、暴雨强度与降雨重现期 之间的关系,以此作为雨水设计管渠设 计的依据,估算排水管渠断面的尺寸 。
分析要素
降雨量 降雨历时 暴雨强度 降雨面积及汇水面积 降雨频率和重现期
降雨量:降雨的绝对量,指某场降雨落 在不透水平面上的水层深度。
❖年平均降雨量 ❖月平均降雨量 ❖年最大日降雨量
q
(t
1625 4)0.57
0.5
径流调节
设置调节池 可供利用的调节池有:天然洼地、谷塘 或池塘,以及人工修建的调节池。
调节水池常用的布置形式
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