第四章_城市雨水管渠的设计.ppt

第四章 城镇雨水管渠的设计 主要内容 1. 雨水管渠系统概述 2.雨水径流量的计算 3.雨水径流量调节和利用 4.雨水管渠的设计 5.合流管道系统 6.城镇防洪 雨水管渠设计流量计算公式 雨水管渠设计流量计算 1-2管段的雨水设计流量的确定 根据降雨强度公式有 2-3管段的雨水设计流量的确定 对于管段2-3而言，最远点A流到设计断面2上的时间，即为设计降雨历时。 3-4管段的雨水设计流量的确定 对于管段3-4而言，最远点A流到设计断面3上的时间即为设计降雨历时 管段设计流量的计算公式 根据以上讨论，我们可以得到管段i设计流量的计算公式为： 应用推理公式计算设计流量应注意的问题 1.各管段设计流量对应集水时间的确定 2.充分注意公式的局限性 1.各管段设计流量对应的集水时间的确定 Q1的集水时间和F1的集水时间对应， Q2的集水时间和F1-2的集水时间对应， Q3的集水时间和F1-3的集水时间对应， 2.充分注意公式的局限性 随着从上游向下游推移，集水时间t递增，因此降雨强度q随暴雨历时递减。 尽管排水面积F是递增的，因此并不能保证下游管段的流量>上游管段的流量。 可见如果完全按照推理公式求出的设计雨量，会出现与实际情况不符的可能。 2.充分注意公式的局限性 例如 特殊情况雨水设计流量的确定 一般情况下，雨水管渠中最大设计流量发生在全部面积参与径流时。以下两种情况发生时则不然。 ①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或者包括几个相距较远的独立区域雨水的交汇时； ②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。 举例 有一条雨水干管接受两个独立排水流域的雨水径流，如下图所示。图中FA为城市中心区汇水面积，FB为城市近郊工业区汇水面积，试求B点的设计流量Q为多少? 按正常方法计算 将A、B两个区域看作一个排水区域来考虑。按照极限强度理论，B处最大流量发生在整个区域全面积汇流时，即设计流量应取区域上最远一点处的雨水流到设计断面时的流量。 分析 由于 第一种情况：FB全面积参与径流 对于FB显然降雨历时取 ： 第二种情况：FA全面积参与径流 对于FA显然降雨历时取 ： 两种情况的比较 根据以上两种情况计算的结果，选择其中最大流量Q=5085.9（L/s）作为B点处所求的设计流量。 3.1 雨水径流量调节的作用与方法； 3.2 径流调节池的构造； 3.3 雨水资源利用概述 溢流堰式调节水池 底部流槽式调节池 泵汲式调节池 3.3 雨水资源利用概述 自学p99~101 第四节.雨水管渠系统的设计 4.1 雨水管渠设计的原则 4.2 雨水管道系统的平面布置 4.3 雨水管渠水力设计的准则 4.4 雨水管渠系统的设计步骤 4.5 雨水管道水力设计示例 4.3 雨水管道水力设计的准则 雨水管渠要满足不淤积、不冲刷的要求。因此，《室外排水设计规范》对雨水管渠水力计算的参数有具体的规定。 最小埋深与最大埋深 　◎在干燥土壤中，管道最大埋深一般不超过7～8 m； 　◎在多水、流沙、石灰岩地层中，一般不超过5m； 　◎若大于7—8米则需要加设泵站。 雨水管渠水力计算 已知条件为：Q 、n和地面坡度I 未知条件：i、D、v。 管道坡度i的确定，可以参照地面坡度I或相应管径的最小坡度来确定。 D、v的确定从水力学算图获得。 1.划分流域与管渠定线，确定雨水流向 2.划分设计管段与沿线汇水面积 2.划分设计管段与沿线汇水面积 汇水面积的划分，要根据当地地形条件。可以按照低边式、围坊式和对边式进行划分。 将每块面积进行编号，计算出其面积的数值后，标在图中。 注意：汇水面积包括街区、街道和绿地。 2.划分设计管段与沿线汇水面积 设计重现期的确定要按照前面讲过的有关原则和规定。 （1）设计时应结合当地的地形特点、汇水面积的地区建设性质和气象特点选择设计重现期。 （2）各个排水流域雨水管道的设计重现期可选用同一值，也可选用不同的值。 雨水管道地面集水时间t1的确定主要依据： （1）建筑密度情况， （2）地形坡度和地面覆盖种类， （3）街区内是否设置雨水暗管等。 t1=5-15min 管内流行时间t2 3.确定雨量参数的设计值 单位面积径流量q0就是降雨强度q和径流系数ψ的乘积。 4.确定管渠的最小埋深 最小覆土厚度，在车行道下时，一般不小于0.7m，基础应设在冰冻线以下。 如无特殊要求，在管道设计起点处的埋深都选择最小埋深0.7m,以降低后续管道埋深。 5.进行水