雨水流量公式详解(含计算过程及结果)
雨水流量公式详解(含计算过程及结果)
雨水流量公式详解(含计算过程及结果)雨水流量是研究城市排水系统设计和防洪工程中的重要参数。
目前常用的雨水流量计算方法是基于雨水流量公式进行。
本文将详细介绍雨水流量公式的计算过程与结果。
一、理论背景雨水流量公式是通过对降雨特点的分析,以及流域面积、地形、土壤类型等因素的考虑,推导出的一种计算雨水流量的方法。
雨水流量公式的应用可以帮助工程师有效地评估和设计城市排水系统,确保其具有良好的抗洪能力和排水效果。
二、常见的雨水流量公式1. 曼宁公式曼宁公式是计算河流或渠道中雨水流量的一种经验公式,常用于城市排水系统的设计与规划。
该公式的基本形式为:Q = C × A × R^2/3 ×S^1/2,其中Q代表雨水流量,C为曼宁系数,A为截面面积,R为湿周(即水流与湿周长的比值),S为水流的比降。
2. 多项式公式多项式公式是通过对实测雨水流量数据进行分析和拟合得到的一种较为精确的计算方法。
多项式公式的形式为:Q = a × A^b × C^c × R^d × S^e,其中a、b、c、d、e是经验系数,A、C、R、S分别为截面面积、湿周、湿周与截面面积的比值、水流的比降。
3. 水动力学模型水动力学模型是基于流体动力学原理建立的一种计算雨水流量的方法。
通过对流速、水位、涌浪等水力要素的观测,运用数值解法求解流体动力学方程,得到雨水流量的准确计算结果。
三、计算过程以曼宁公式为例,现将具体的计算过程进行说明。
步骤一:确定曼宁系数根据河流或渠道的特征,选择合适的曼宁系数。
曼宁系数的选择需考虑流域的地貌、土壤类型、河床或渠道的形状等因素。
步骤二:测量截面面积和湿周在河流或渠道选取一截面进行测量,测量得到截面的面积A和湿周R。
步骤三:查阅水流比降表根据所在地区的地形特征,查询水流比降表,得到水流的比降S。
步骤四:代入公式进行计算将步骤一至步骤三所得数据代入曼宁公式,即可计算出雨水流量Q 的数值。
雨水流量计算公式
雨水流量计算公式在城市规划和城市排水系统设计中,雨水流量计算是一项非常重要的工作。
通过合理计算雨水流量,可以确定排水系统的容量和设计要求,以确保在暴雨期间有效排除雨水,防止城市内涝现象的发生。
本文将介绍雨水流量计算的基本原理和常用公式。
一、雨水流量计算的基本原理雨水流量计算是根据雨水的产生、收集和排水原理来进行的。
当降雨发生时,一部分雨水通过自然径流方式回归大气,而另一部分雨水则通过地面或建筑物的收集流入排水系统。
计算雨水流量的目的是为了确定排水系统所需的运行能力和结构参数,以便能够有效地排除雨水,预防城市内涝。
二、常用的1. 均匀雨水流量计算公式:常用的雨水流量计算公式可以分为均匀雨和非均匀雨两种情况。
首先来看均匀雨水流量计算公式,即在一定时间内,雨水在单位时间内的平均降雨强度相同。
均匀雨水流量计算公式如下:Q = C × A × i其中,Q表示雨水流量,C表示流量系数,A表示收集面积,i表示单位时间的平均降雨强度。
2. 非均匀雨水流量计算公式:在实际情况中,降雨强度常常是不均匀的。
为了更准确地计算雨水流量,我们需要使用非均匀雨水流量计算公式。
非均匀雨水流量计算公式如下:Q = Σ (C × A × i)即雨水流量等于各个时间段降雨强度与对应时间段雨水流量的乘积之和。
3. 测点雨水流量计算公式:在实际的城市排水系统设计中,往往需要对特定的测点进行流量计算,以确定流量峰值和相应的排水能力。
测点雨水流量计算公式如下:Q = C × A × i × d其中,Q表示测点的雨水流量,C表示流量系数,A表示收集面积,i表示单位时间的平均降雨强度,d表示持续时间。
三、流量系数的确定在雨水流量计算中,流量系数是一个重要的参数,它反映了雨水流入排水系统的效率。
不同的场地和不同的雨水收集方式会有不同的流量系数。
根据实际情况,常用的流量系数可以参考以下数值范围:- 大型商业区、住宅区和工业区:0.5-0.8- 路面和人行道:0.9-1.0- 屋顶和其他建筑物表面:0.7-0.9- 自然地面:0.15-0.25流量系数的确定需要考虑到地面材料、坡度、排水系统设计和实际应用情况等因素。
市政雨水设计流量计算书_secret
1167(1lg )()nA C P q t b +=+设计流量计算一、雨水设计流量计算1. 雨水设计流量流量Q雨水设计流量流量Q 的计算公式为Q qF ψ=式中:Q —雨水设计流量(l/s);ψ—径流系数,陡峻山地的径流系数90.0~75.0=ψ;F —汇水面积(ha);q —设计暴雨强度(l/s ·ha),1ha=10000m 2。
2. 设计暴雨强度q设计暴雨强度q 应按下列公式计算:式中,t ——降雨历时(min);P ——设计重现期(a),排水沟渠的设计重现期,应根据汇水地区性质(广场、干道、厂区、居住区)、地形特点和气象特点等因素确定,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,重现期一般选用2~5a 。
;1A 、C 、n 、b ——参数,在具有十年以上自动雨量记录的地区,根据统计方法进行计算确定,在自动雨量记录不足十年的地区,参照地方实测暴雨气象资料确定参数。
3. 降雨历时t排水沟渠的设计降雨历时t ,应按下列公式计算:12t t mt =⨯式中t —— 降雨历时(min );t 1 —— 地面集水时间(min ),视距离长短、地形坡度和地面铺盖情况而定,一般采用5~15min ;m —— 折减系数,暗管折减系数m=2,明渠折减系数m =l.2;t 2—— 管渠内雨水流行时间(min)。
1.1 也可采用水利部推理公式0.278Q KIF =(汇水面积小于10hm 2),0.278-单位换算系数;K-洪峰径流系数,山地可取0.7;I-1小时设计雨量(mm );F-汇水面积(km 2),当汇水面积大于10hm 2,采用《广东省暴雨径流查算图式》中的经验公式:0.8424m Q C H F =⨯⨯计算。
4. 排水沟内雨水流行速度排水管渠的流速,应按下列公式计算:21321V R I n= 式中,V ——流速(m/s);R ——水力半径(m);I —水力坡降;n ——粗糙系数。
雨水汇水量计算
雨水汇水量计算【篇一:市政雨水设计流量计算书_secret】设计流量计算一、雨水设计流量计算1. 雨水设计流量流量q雨水设计流量流量q的计算公式为q??qf式中:q—雨水设计流量(l/s);f—汇水面积(ha);q—设计暴雨强度(l/s〃ha),1ha=10000m2。
2. 设计暴雨强度q设计暴雨强度q应按下列公式计算:q?167a1(1?clgp)(t?b)n式中,t——降雨历时(min);p——设计重现期(广场、干道、厂区、居住区)、地形特点和气象特点等因素确定,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,重现期一般选用2~5a。
;a1、c、n、b——参数,在具有十年以上自动雨量记录的地区,根据统计方法进行计算确定,在自动雨量记录不足十年的地区,参照地方实测暴雨气象资料确定参数。
3. 降雨历时t排水沟渠的设计降雨历时t,应按下列公式计算:t?t1?mt2式中t——降雨历时(min);t1 ——地面集水时间(min),视距离长短、地形坡度和地面铺盖情况而定,室外地面一般采用5~10min;m ——折减系数,见下表取值:t2——管渠内雨水流行时间(min)。
折减系数m4. 排水沟内雨水流行速度排水管渠的流速,应按下列公式计算:11232v?ri n式中,v——流速(m/s);r——水力半径(m);i—水力坡降;n——粗糙系数。
排水沟粗糙系数为浆砌毛石时取0.017,混凝土排水沟为0.014。
r?bhb?2h 对于矩形排水沟,水力半径b为排水沟底宽(m),h为排水沟内设计过水高度(m)。
对于梯形断面排水沟,水力半径为r?2二、排水沟设计设计降雨重现期p为5年,根据深圳市中部地区暴雨强度公式推算注:本公式只适用于深圳市中部地区,东西部地区可参照执行。
q(l/s〃ha)式中t——降雨历时(min);q?1275.955(t?1.210)0.408=399.61 l/s〃ha注:在自动雨量记录不足十年的地区,采用。
雨水流量公式详解(含计算过程及结果)
⾬⽔流量公式详解(含计算过程及结果)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=1nR2I1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 XA——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。
雨水管渠设计流量的确定(23页)
3
4
5
雨水管渠设计流量计算公式
流量叠加法
t=15min 1
t=16min 2
t=17min 3
4
5
t=15min 1
t=16min 2
t=17min 3
4
5
径流系数的确定
1 降雨在整个汇水面积上是均匀分布的;
2 降雨强度在选定的降雨时段内不变;
假定条件
3 4
雨水从计算管段的起端汇入管段; 径流系数为确定值,为讨论方便假定其值等于1;
影响地面集水时间的主要因素有地面坡度、地面覆盖、降雨强度和地面集水距离
对还是错?
集水时间的确定
L——各管段的长度,m; V——各管段满流时的水流速度,m/s; 60——时间的单位换算系数。
5min
雨水管渠设计流量计算公式
极限强度理论
Q
q
F
Q=q × F
集水时间
降雨历时
极限强度理论(一句话概括):承认面积增加的影响大于雨强减小的影响,即在汇水面积最大前提 下降雨历时最短时,Q最大。即降雨历时=集流时间(最远点面积雨水刚到达设计断面时间)时, Q 最大。
雨水管渠设计流量计算公式
极限强度理论
Qs =ψqF
Q一雨水设计流量(L/s) ;
q一设计暴雨强度[L/ (s-hm2) ];
Ψ一径流系数;
F一汇水面积(hm2)。
注:当有允许排入雨水管道的生产废水排入雨水管道时,应将其水量计算在内。
雨水管渠设计流量计算公式
一、地面上产流过程
思考: 1. 地面入渗率在降雨过程中是否变化? 2. 降雨量一地面入渗流=径流量?
圆石路面
0.6
非铺砌路面
(完整版)雨水流量公式详解(含计算过程及结果)
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=1n∙R23∙I12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 XA——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。
市政雨水设计流量计算书_secret
1167(1lg )()nA C P q t b +=+设计流量计算一、雨水设计流量计算1. 雨水设计流量流量Q雨水设计流量流量Q 的计算公式为Q qF ψ=式中:Q —雨水设计流量(l/s);ψ—径流系数,绿地径流系数0.15-0.25.;F —汇水面积(ha);q —设计暴雨强度(l/s ·ha),1ha=10000m 2。
2. 设计暴雨强度q设计暴雨强度q 应按下列公式计算:式中,t ——降雨历时(min);P ——设计重现期(a),排水沟渠的设计重现期,应根据汇水地区性质(广场、干道、厂区、居住区)、地形特点和气象特点等因素确定,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,重现期一般选用2~5a 。
;1A 、C 、n 、b ——参数,在具有十年以上自动雨量记录的地区,根据统计方法进行计算确定,在自动雨量记录不足十年的地区,参照地方实测暴雨气象资料确定参数。
3. 降雨历时t排水沟渠的设计降雨历时t ,应按下列公式计算:12t t mt =⨯式中t —— 降雨历时(min );t 1 —— 地面集水时间(min ),视距离长短、地形坡度和地面铺盖情况而定,室外地面一般采用5~10min ;m —— 折减系数,见下表取值:t 2—— 管渠内雨水流行时间(min)。
建筑物管道、室外接户管道或小区支管 室外干管 陡坡地区干管 明渠4. 排水沟内雨水流行速度排水管渠的流速,应按下列公式计算:21321V R I n = 式中,V ——流速(m/s);R ——水力半径(m);I —水力坡降;n ——粗糙系数。
排水沟粗糙系数为浆砌毛石时取0.017,混凝土排水沟为0.014。
对于矩形排水沟,水力半径2bhR b h =+ b 为排水沟底宽(m ),h 为排水沟内设计过水高度(m )。
对于梯形断面排水沟,水力半径为b 为排水沟底宽(m ),h 为排水沟内设计过水高度(m ),m 为排水沟坡率的倒数。
雨水流量公式详解
雨水设计流量公式式中———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:式中t———降雨历时(min)P———设计重现期(年)(一)设计降雨历时,式中t——设计降雨历时(min)——地面集水时间(min)——雨水在管渠内流行的时间(min)m——折减系数的确定:地面集水时间受水区面积大小、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,要准确地计算值是比较困难的,所以通常取经验数值,=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,=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,值可取10~15min。
m的确定:暗管m=2,明渠m=,在陡坡地区,暗管折减系数m=~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。
的确定:式中——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: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:A——输水断面的过流面积(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~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=郊区的综合径流系数Ψ=。
雨水量计算
3.2 雨水量3.2。
1雨水设计流量,应按下列公式计算:Q s=qΨF(3。
2。
1)式中:Q s-雨水设计流量(L/s);q-设计暴雨强度[L/(s·hm2)];Ψ-径流系数;F-汇水面积(hm2).注:当有允许排入雨水管道的生产废水排入雨水管道时,应将其水量计算在内。
3.2。
2径流系数,可按本规范表3。
2。
2—1的规定取值,汇水面积的平均径流系数按地面种类加权平均计算;综合径流系数,可按本规范表3.2。
2-2的规定取值.表3.2.2-1 径流系数表3.2。
2-2 综合径流系数3。
2。
3设计暴雨强度,应按下列公式计算:nb t PCAq)+() lg+1(167=1 (3.2。
3)式中:q-设计暴雨强度[L/(s·hm2)];t-降雨历时(min);P-设计重现期(a);A1、C、n、b-参数,根据统计方法进行计算确定。
在具有十年以上自动雨量记录的地区,设计暴雨强度公式,可按本规范附录A的有关规定编制。
3。
2。
4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。
5~3a,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,一般采用3~5a,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.3。
2。
5雨水管渠的降雨历时,应按下列公式计算:t =t1 + mt2 (3。
2。
5)式中:t-降雨历时(min);t1-地面集水时间(min),视距离长短、地形坡度和地面铺盖情况而定,一般采用5~15 min;m-折减系数,暗管折减系数m=2,明渠折减系数m=1。
2,在陡坡地区,暗管折减系数m=1.2~2;t2-管渠内雨水流行时间(min)。
3。
2.6 当雨水径流量增大,排水管渠的输送能力不能满足要求时,可设雨水调蓄池.。
雨水流量公式详解(含计算过程及结果)
雨水流量公式详解(含计算过程及结果)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1雨水设计流量公式式中———雨水设计流量(L /s)q———设计暴雨强度,(L /sha)Ψ———径流系数F———汇水面积(ha公顷)其中一、暴雨强度公式为:式中t———降雨历时(min)P———设计重现期(年)(一)设计降雨历时,式中t——设计降雨历时(min)——地面集水时间(min)——雨水在管渠内流行的时间(min)m——折减系数的确定:地面集水时间受水区面积大小、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,要准确地计算值是比较困难的,所以通常取经验数值,=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,=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,值可取10~15min。
m的确定:暗管m=2,明渠m=,在陡坡地区,暗管折减系数m=~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。
的确定:式中——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: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:A——输水断面的过流面积(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~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。
水污染控制工程 第四章 城镇雨水沟道的设计
t = t1 + mt 2
(4-4)
式中: t— 设计降雨历时,min; t1— 地面集水时间,min; t2—管渠内流行时间,min; m— 延缓系数(也称折减系数), 暗管m=2,明渠m=1.2。
(1) 地面集水时间的确定
地面集水时间:是管渠起点断面在设计重现期、设计历时 地面集水时间 降雨的条件下达到设计流量的时间, 确定这个时间,要考虑地面集水距离、汇水面积、地面 覆盖、地面坡度和降雨强度等因素。在地面坡度皆属平缓 、地面覆盖互相接近、降雨强度都差不多的情况下(我国多 数平原大中城市即属这种情况),地面集水距离成为主要因 素。从汇水量上考察,平坦地形的地面集水距离的合理范 围是50~150米,比较适中的是80~120米。 以图4-2为例。
图4-2 地面集水时间计算示意图 1一房屋,2一屋面分水线,3一道路边沟 , 4一雨水管 , 5一道路
图中箭头表示水流方向。雨水从汇水面积上最远点的房屋 屋面分水线A点流到雨水口的地面集水时间通常是由下列流行 路程的时间所组成: a. 从屋面A点沿屋面坡度经屋檐下落到地面散水坡的时间 ,通常为0.3~O.5min。 b. 从散水坡沿地面坡度流入附近道路边沟的时间. c. 沿道路边沟到雨水口a的时间。 地面集水时间受地形坡度、地面铺砌、地面种植情况、水流 路程、道路横坡和宽度等因素的影响,这些因素直接决定着水 流沿地面或边沟的速度。此外,也与暴雨强度有关,因为暴雨 强度大,水流时间就短。但在上述各因素中,地面集水时间主 要取决于水流距离的长短和地面坡度。
3345(1 + 0.78 lg P ) q= (t + 12) 0.83
( 4-3)
图4-1
安徽省部分地区的暴雨强度公式
三.基本参数的确定
雨水流量公式详解(含计算过程及结果)
雨水流量公式详解(含计算过程及结果)在水资源管理和城市规划领域,雨水流量的计算是一项至关重要的工作。
通过准确计算雨水流量,可以有效地规划水资源利用和城市排水系统设计。
本文将详解雨水流量的计算过程,并提供相应的公式和实例。
一、雨水流量的概念和影响因素雨水流量是指在一定时间内径流的体积或质量,它受到多种因素的影响,包括降雨强度、时间分布、雨水径流曲线、地形、土壤类型和植被覆盖等。
准确计算雨水流量需要综合考虑这些因素,并利用相应的公式来进行计算。
二、雨水流量公式及计算过程1. 均匀降雨模型均匀降雨模型是计算雨水流量的基础模型,它假设降雨的强度在一段时间内保持恒定。
根据该模型,雨水流量的计算公式为:Q = C × A × i其中,Q表示雨水流量,C为径流系数,A为流域面积,i为雨水平均降雨强度。
2. Rational公式Rational公式是一种较为常用的雨水流量计算方法,适用于小流域或城市区域。
根据该公式,雨水流量的计算公式为:Q = CiA其中,Q表示雨水流量,C为系数(代表径流系数和水文学公式之间的关系),i为设计暴雨强度,A为流域面积。
3. SCS Curve Number法SCS Curve Number法是美国农业部Soil Conservation Service提出的一种雨水流量计算方法,适用于具有不同土壤类型和植被覆盖的流域。
根据该方法,雨水流量的计算公式为:Q = (P - 0.2S)² / (P + 0.8S)其中,Q表示雨水流量,P为降雨深度,S为地表蓄水容量。
三、实例分析为了更好地理解和应用上述公式,我们以一个示例来进行实际计算。
假设某城市的小流域面积为5000平方米,设计暴雨强度为60毫米/小时,通过Rational公式计算雨水流量如下:Q = 0.8 × 60 × 5000计算得出,雨水流量为240,000立方米/小时。
接下来,我们通过SCS Curve Number法计算雨水流量。
雨水量计算
雨水量计算雨水设计流量公式F q Q ⨯⨯=ϕ式中:Q ——设计流量(L/S );ϕ——径流系数,取0.5;F ——汇水面积(ha );q ——暴雨强度(L/S •ha )暴雨强度计算公式,采用唐山市暴雨强度公式: )hm (L/s tlgP)0.87935(1q 20.6⨯⨯+= 式中:P ——设计重现期,取1.0年;t ——降雨历时(min ),t=t 1+mt 2;t 1——地面积水时间,取15min ;t2——管渠内流行时间(min );m ——管渠延缓系数,管及暗渠取m=2.0,明渠取m=1.22. 备注:1ha=10000m 2(1)采用雨水回收系统,节能量考虑唐山地区降雨量较为丰富,建议本项目建立屋面雨水回收系统,收集后过滤泥沙,用于绿化和浇洒场区道路和地面。
本项目屋面汇水面积约为83704m 2。
唐山地区年平均降雨量为625mm ,雨水平均径流系数为 0.9,初期雨水弃流系数取0.85,季节折减系数取 0.80,渗入系数取 0.20,则屋面年可收集雨水量为:屋面年可收集雨水量=降雨量×汇流面积×径流系数×弃流系数×季节折减系数。
=0.625×83704×0.9×0.85×0.80=3.20万m3经分析,给水系统通过采用进一步的节能措施,年可约用水量3.20万m3,可满足本项目用于绿化和浇洒场区道路和地面用水及循环水补水,则年节约用水量为 3.20万m3折合标准煤2.74tce。
(2)采用太阳能路灯系统本项目室外照明装机功率为40.74kW,有功功率41kW,经低压侧补偿后(增加变压器损耗后)电器计算负荷为:有功功率37.27kW,经计算室外照明年耗电量为22.36万kWh。
如采用太阳能照明系统,则年节约电力22.36万kWh,折标煤27.48tce。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
四、在此次试验中,已知的量有: =
n= L=2m
m=1 P=3 年 Ψ=
=12min 五、计算过程(保留四位小数):
A= ah=
=
x=3×=m
=
=s
=
=
= L /s?ha F=×2×40×40=1056 = ha
= L /s
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=郊区的综合径流系数 Ψ=。
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。
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:
A——输水断面的过流面积( X——接触的输水管道边的确定: 《室外排水设计规范》(GB50014-2006)第 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~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
——雨水在管渠内流行的时间(min) m——折减系数 的确定:
地面集水时间 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 值是比较
困难的,所以通常取经验数值, =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, =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, 值可取 10~ 15min。 m 的确定:
暗管 m=2,明渠 m=,在陡坡地区,暗管折减系数 m=~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。
的确定:
式中 ——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:
雨水设计流量公式
式中 ———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:
式中 t———降雨历时(min) P———设计重现期(年) (一)设计降雨历时
, 式中 t——设计降雨历时(min)
——地面集水时间(min)