雨水流量公式详解(含计算过程及结果)
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雨水设计流量公式
Q S=qΨF 式中
Q S———雨水设计流量(L /s)
q———设计暴雨强度,(L /s・ha) Ψ———径流系数
F———汇水面积(ha公顷)
其中
一、暴雨强度公式为:
q=3245.114(1+0.2561lgP) (t+17.172)0.654
式中
t———降雨历时(min)
P———设计重现期(年)
(一)设计降雨历时
t=t1+mt2,
式中
t——设计降雨历时(min)
t1——地面集水时间(min)
t2——雨水在管渠内流行的时间(min)
m——折减系数
t1的确定:
地面集水时间t1受水区面积大小、地形陡缓、屋顶及地面的排水方式、土壤的干湿程度及地表覆盖情况等因素的影响。在实际应用中,要准确地计算t1值是比较困难的,所以通常取经验数值,t1=5~15min。在设计工作中,按经验在地形较陡、建筑密度较大或铺装场地较多及雨水口分布较密的地区,t1=5~8min;而在地势平坦、建筑稀疏、汇水区面积较大,雨水口分布较疏的地区,t1值可取10~15min。
m的确定:
暗管m=2,明渠m=1.2,在陡坡地区,暗管折减系数m=1.2~2,经济条件较好、安全性要求较高地区的排水管渠m可取1。
t2的确定:
t2=∑L 60v
式中
t2——雨水在管渠内流行时间(min)L——各管段的长度(m)
v——各管段满流时的水流强度(m/s)v的确定:
v=1
n
∙R
2
3∙I
1
2
式中
v——流速(m/s)R——水力半径(m) I——水利坡度n——粗糙系数
R确定:
R=A X
A——输水断面的过流面积(m2)
X——接触的输水管道边长(即湿周)(m)n的确定:
(二)设计重现期(P)
P的确定:
《室外排水设计规范》(GB50014-2006)第3.2.4 条原规定:雨水管渠设计重现期,应根据汇水地区性质、地形特点和气候特征等因素确定。同一排水系统可采用同一重现期或不同重现期。重现期一般采用0.5~3年,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,一般采用3~5年,并应与道路设计协
调。特别重要地区和次要地区可酌情增减。
二、汇水系数的确定(Ψ)
汇水面积通常是由各种性质的地面覆盖组成的,随着它们占有的面积比例变化,Ψ的值也各异。因此整个汇水面积的径流系数应采用平均径流系数;也可采用区域的综合径流系数,一般市区的综合径流系数Ψ=0.5-0.8.郊区的综合径流系数Ψ=0.4-0.6。
三、汇水面积的确定(F)
汇水面积指的是雨水流向同一山谷地面的受雨面积。跨越河流、山谷修筑道路时,必须建桥梁和涵洞。兴修水库必须筑坝拦水。而桥梁涵洞孔径的大小、水坝的设计位置与坝高、水库的蓄水量等都要根据这个地区的降水量和汇水面积来确定。计算方法
确定汇水面积的边界线
汇水面积的边界线:是由一系列的山脊线和道路、堤坝连接而成。由图看出,由山脊线与公路上的AB线段所围成的面积,就是这个山谷的汇水面积。在图上作设计的道路(或桥涵)中心线与山脊线(分水线)的交点。沿山脊及山顶点划分范围线(如图的虚线),该范围线及道路中心线AB所包围的区域就是雨水汇集范围。
汇水面积计算
具体方法:计算由山脊线围成的面积。
四、在此次试验中,已知的量有:
I=tan7。=2.13×10−3
n=0.0180
L=2m
m=1
P=3年
Ψ=0.5
t 1=12min
五、计算过程(保留四位小数):
A=12ah=12
×0.33×0.332√3=0.0472m2 x=3×0.33=0.9900m R =A X =0.0477m
v =1n ∙R 23∙I 12=0.0156m/s
t 2=∑L 60v =2.1425min
t =t 1+mt 2=14.1425min
q =3245.114(1+0.2561lgP)
(t+17.172)0.654=382.8784 L /s ・ha
F=0.33×2×40×40=1056m2 =0.1056 ha
Q S =qΨF =20.2160 L /s