第14讲雨水管渠系统设计

§3-3 雨量管渠系统的设计和计算
二、雨水管渠水力计算的设计数据
3. 最小管径，最小设计坡度 雨水管最小管径为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0.01
§3-3 雨量管渠系统的设计和计算
三、雨水管渠水力计算的方法
同污水管道
Q v
v
1
2
R3I
1 2
一、雨水管渠系统平面布置的特点
1. 充分利用地形，就近排入水体
（1） 地形
坡度变化大 干管布置在地形较低处或汇水线上
平坦地区
干管布置在排水流域中间，尽可能
扩大重力流排除雨水范围
（2） 出水口
分散出水口 就近排入小河、池塘，构造简单，造价不高 集中出水口 出口离常水位较远
地形平坦，地面平均标高低于河流洪水位
路面铺砌情况等 与降雨历时、暴雨强度及暴雨类型有关
3. 值确定
1° 加权平均法计算整个汇水面积上的值
2°设计中采用区域综合径流系数
=
0.5~0.8 （一般地区）
0.wenku.baidu.com~0.6 （郊区）
§3-2 雨量管渠设计流量的确定
四、设计暴雨强度q的确定
1. 设计重现期P的确定
q 167 A1 (1 c lg P) (t b) n
一、雨水管渠系统平面布置的特点
3. 雨水口布置 原则：合理布置，保证路面雨水排除通畅
设置： 根据地形、汇水面积确定； 一般在道路交叉口汇水点、低洼地段
0个
2个 （单坡路）
2个 （双坡路）
4个 （双坡路）
4个 （双、单坡路交叉）
8个 （双坡路）
§3-3 雨量管渠系统的设计和计算
一、雨水管渠系统平面布置的特点
量下降后，再从调节池排走，可降低下游雨水干管的 尺寸，降低工程造价；
2°在雨水泵站前设置调节池，可降低装机容量，减少泵 站造价。
一、调节池常用型式 溢流堰式
底部流槽式
1. 溢流堰式调节池 Q3
2. 底部流槽式调节池
调节池有效容积V＝最高水位与最低水位之间的容积
近似计算 径流过程线
存在不足
§3-3 雨量管渠系统的设计和计算
上节内容回顾
一、雨量分析的要素
二、暴雨强度公式
1. 降雨量 2. 降雨历时
3. 暴雨强度
三、雨水管渠设计流量计算4. 公降 积式雨面积和汇水面
5. 降雨的频率和重现
期
四、极限强度法
§3-2 雨量管渠设计流量的确定
三、径流系数的确定
1. 径流系数指径流量与降雨量的比值。其值小于1。
2. 影响因素： 地面覆盖情况，地面坡度，地貌，建筑密度，
5. 设置排洪沟排除设计区外的雨水或洪水 排洪沟设计和计算见3－4节
§3-3 雨量管渠系统的设计和计算
二、雨水管渠水力计算的设计数据
1. 设计充满度：管道按满流设计，h/D=1． 明渠超高≥ 0.2m 边沟超高≥ 0.03m
2. 设计流速：最小流速0.75m/s－管道 0.40m/s－明渠
最大流速10m/s －金属管 5m/s －非金属管 表3-9 －明渠
4. 明渠与暗渠相结合（视具体条件确定）
（1）暗管：城市市区或工厂内 （2）明渠：城郊 （3）边沟：雨水干管起端 （4）连接方式：暗管接入明渠
§3-3 雨量管渠系统的设计和计算
（4）连接方式：
45º
3～10m
0.3～2m
暗管接入明渠
§3-3 雨量管渠系统的设计和计算
一、雨水管渠系统平面布置的特点
P大 q大 Q大 断面尺寸大 增加造价 安全性高，防积水
P小 q小 Q小 断面尺寸小 降低造价 可能排水不畅
0.5~1年 一般地区 P= 2~5年 重要地区
§3-2 雨量管渠设计流量的确定
四、设计暴雨强度q的确定
2. 集水时间t的确定
t=t1+mt2
式中：t1——地面集水时间；
m—— 折减系数；
t2——雨水在管道内流行时间。
（1）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、宽度，暴雨强度等
※ 主要取决于流行距离长短和地面坡度 ※ 起点井上游地面流行距离<120～150m为宜
经验值 t1 ＝5～15min
建筑密度大、地形陡、雨水口较密的地区， t1＝5～8min;
建筑密度小、地形平坦、雨水口稀疏的地区， t1＝10～15min;
n
※ 不同之处 h/D=1，R＝D/4
§3-3 雨量管渠系统的设计和计算
四、雨水管渠系统的设计步骤和水力计算
收集资料：地形图，城市规划，水文、地质资料，暴雨等
（1）划分排水流域，管道定线； （2）划分设计管段；
管道转弯处，管径、坡度变化处 支管接入处 检查井位置 管道交汇处 超过一定距离的直线管段上
（2）t2的确定
t2
L 60v
(min)
式中：L——各管段的管长，m； v——各管段满流时的水流速度，m/s。
（3）m 的确定
一般m=1.8～2.2
※ 我国规范规定 暗管 m＝2 （陡坡地区m=1.2～2.0） 明渠 m＝1.2
§3-2 雨量管渠设计流量的确定
五、雨水径流量的调节
意义： 1° 将雨水径流的高峰流量暂存在调节池，待最大流
从上游至 下游编号
设计管段：两检查井之间，Q不变，估计采用相同的D、I
§3-3 雨量管渠系统的设计和计算
四、雨水管渠系统的设计步骤和水力计算
（3）划分并计算各设计管段汇水面积； 结合i、F大小及雨水管道布置情况而定 地形平坦：按就近排入雨水管道的原则划分 地形坡度大：按地面雨水径流的水流方向划分
（4）确定各排水流域的平均径流系数； （5）确定重现期P、地面集水时间t1及管道起点埋深
§3-3 雨量管渠系统的设计和计算
四、雨水管渠系统的设计步骤和水力计算
（6）计算单位面积径流量q0 ；
q0
q
•＝167 A1 (1 c lg P)
(t1 mt 2 b) n
（7）列表进行干管、支管水力计算，求得各管段设计 流量，确定各管段D、v、I、管底标高及埋深等；
（8）绘制图纸：包括平面图和纵剖面图。
§3-3 雨量管渠系统的设计和计算
一、雨水管渠系统平面布置的特点
2. 根据城市规划布置雨水管道 结合建筑物分布、道路及街坊内部地形、出水口位 置等布置
（1） 平行道路，最好在人行道、草地下，而不宜 在快车道下
（2） 道路宽>40m，可考虑两侧布置 （3） 与其它管线平面、竖向位置相协调
§3-3 雨量管渠系统的设计和计算