给排水管网系统雨水计算说明书

雨水排水管网计算说明书

一、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；同时河北区有两条集水线将其分成三个排水流域，因其中有两个流域的面积较大，因此再将这两个流域分成四个流域，河南区分为两个排水流域，则一共有七个排水流域。每个流域分别设一根干管收集雨水，通过排水口将雨水直接排入水体，即总共有7个排水口。如附图所示

二、出水口位置的选择

本设计城市为河南的一个中小型城市，采用雨污完全分流制排水，雨水收集后不用处理直接排放，对水体的影响不是很大，所以雨水收集过程中不用设置污水处理厂来专门处理雨水，浪费资源，出水口的位置分散在河堤处，河南区有2个，河北区有5个，共同完成城市的雨水排除工作。

三、管道的布置与定线

雨水管道的平面布置，一般按照干管、支管的顺序进行，雨水的管道这只过程中没有主干管，干管直接把雨水引入水体。在总体规划中，只决定雨水干管的走向和平面布置。

定线时，应该充分利用地形，使污水走向按照地面标高由高到低来进行，干管敷设在沿地面标高到低从一个至高点排至水体，最短却是最快的汇水方式，管道敷设在街道的一侧。管道材料采用混凝土管。如图所示

四、确定雨水管道系统的控制点和跌水井设置地点

管道系统的控制点为每条管道的起点和整个管段的地面标高起伏点，这些点决定着管道的最小埋深，由于整个管道的敷设过程中，且对于将来的发展留有

ψ=径流量降雨量

空间，所以不需要提升泵站，全部依靠重力流排水。河流下游处，由于管道坡度小于地面坡度，所以在下游的部分管段不能够满足最小的覆土厚度，需要设置跌水井，以满足埋深和覆土深度的要求。

五、设计计算

5.1、基础计算

（1）径流系数的确定

降落到地面上的雨水，在沿地面流行的过程中，形成地面径流，地面径流的流量称为雨水地面径流量。因此将雨水管道系统汇水面积上的地面雨水径流与总降水量的比值称为径流系数，用符号ψ表示，即：

目前再设计计算中径流系数根据地面覆盖情况按经验来定，《室外排水设计规范》中有关径流系数的规定见下表1。由于在同一个汇水面积上，兼有多种地面覆盖的情况，根据本设计中各中地面的覆盖情况，用加权平均的方法可以求出整个城镇的平均地表径流系数，该城镇的各种地面的覆盖率等具体数据见下表2。

表1 径流系数ψ值

地面种类径流系数ψ

各种屋面、混凝土和沥青路面0.90 大块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 非铺砌土路面 0.30 公园和绿地

0.15

表2 各种性质地面所占百分比

地面覆盖 名称

各种 屋面

砼沥青 路面

碎石 路面

非铺砌 路面

沥青表面处理 碎石路面

公园 菜地

所占百分比（%） 43 8 4 19 6 20

由上述两个表格，可知本城镇的平均径流系数为：

()0.598

0.150.20.60.060.30

.194.004.09.008.09.043.0F =⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯==

∑F

i

i

ψψαν

(2)设计重现期P 的确定

本设计的目标城市为一个中小城市，暴雨强度的差别不会很大，同时没有很多重要的区域，所以整个城市采用统一的重现期。在本设计中，统一采用重现期为1a 。

(3)设计降雨历时的确定

集水时间指雨水从汇水面积上的最远点流到设计的管段断面所需要的时间，所以集水时间t 是由地面雨水集水时间1t 和管内雨水运行时间2t 两部分组成，所以降水历时可用下式表达：12t t m t =+，其中m 为折减系数。 ① 地面雨水集水时间的确定

地面雨水集水时间是指雨水从汇水区域上最远点A 到第一个雨水口的地面雨水流行时间。根据《室外排水设计规范》中规定：一般采用5—15min 。一般汇水面积较小，地形较陡，建筑密度较大，雨水口分布较密的地区，宜采用较小的1t 值，一般为5—8min 左右，其他情况为8—15min 。本设计中取1t =10min ②管内雨水流行时间的确定

管内雨水流行时间2t 是指雨水在管内从第一个雨水口流到设计断面的时间。他与雨水在管内流经的距离L 及管内雨水的流行速度v 有关。可用下式计算：

③折减系数m 值的确定

本设计中的管道全部采用暗管，所折减系数按照m=2.0计算。 (4)暴雨强度公式

综上所述，当设计重现期、设计降雨历时、折减系数确定以后，计算雨水管渠的设计流量所用的设计暴雨强度公式可写为：

在设计要求中，部分参数已经给出,同时经过前面的确定，可知:

1A =20，C=0.7,b=19,n=0.86,1t =10min,P=1a ，m=2；

260L t v

=

∑

112167(1lg )()

n

A c p q t m t b +=

++

将相关参数代入公式可得： ()

86

.02229

3340

t q +=

（5）单位面积径流量的确定

单位面积径流量0q [L/s ·hm 2]是暴雨强度q 与径流系数ψ的乘积，即

()()86

.0286.020*******.32

598.02293340

t t q q +=

⨯+=

=ψ

设计雨水径流量计算

设计雨水径流量由以下公式确定：

qF

ψ=Q

其中，F 为相应的汇水面积，q 为设计暴雨强度。 5.2、水力计算 （1）设计要求 ①设计充满度

雨水灌区按满流设计，既充满度/1h D =。 ②设计流速

采用混凝土管，相应的流速范围为0.75—5m/s 。 ③最小设计坡度

与污水管道的设计坡度相似，在雨水管道系统设计时，通常使管道敷设坡度与地面坡度一致，这对降低管道系统的造价非常有利。