第10-雨水管网设计和计算-全面.ppt

第10章 雨水管渠设计和计算 § 10.1 雨水分析与雨量 § 10.2 雨水管渠设计流量 § 10.3 雨水管渠设计与计算 § 10.4 雨水径流调节 § 10.5 截流式合流制排水管网设计与计算 § 10.6 排洪沟设计与计算 ;第10章 雨水管渠设计和优化计算;城市排水管道系统设计与施工;雨水管渠设计主要内容;一、雨量分析与雨量公式;降雨量;中国年平均降雨量分布;降雨量记录; 降雨历时： 是指连续降雨的时段，可以指一场雨全部降雨的时间，也可以指其中个别的连续时段。用t表示，单位为min或h。 ; 降雨的频率（Pm)：是指等于或大于某值的暴雨强度出现的次数m与观测资料总项数n之比的百分数。 ;1.2 暴雨强度公式;我国常用暴雨强度公式;部分城市暴雨强度公式参数;1.3 汇水面积;二、 雨水管渠设计流量计算2.1 地面径流与径流系数;降雨强度q大，地面径流量也大； 降雨强度q=入渗率，余水率=0， 由于地面积水，仍有地面径流。 影响径流系数的因素主要有汇水面积的地面覆盖情况、地面坡度、地貌、建筑密度的大小、路面铺砌等。此外，还与降雨历时、暴雨强度及暴雨雨型有关。 目前在雨水管渠设计中，通常采用按地面覆盖种类确定的经验数值。;径流系数ψ 值（室外排水设计规范）;汇水面积的径流系数应采用平均径流系数，其值是按各类地面面积用加权平均法计算求得，即： 式中 Ｆi ——汇水面积上各类地面的面积（ha）； ψ i——相应于各类地面的径流系数； Ｆ——全部汇水面积（ha）。 也可采用区域综合径流系数。一般市区的综合径流系数ψ＝0.5～0.8，郊区ψ＝0.4～0.6。;城市区域综合径流系数表 ;2.2 断面集水时间与折减系数;地面集水时间 t1 的确定;一般在建筑密度较大、地形较陡、雨水口布置较密的地区，宜采用较小值，取 t1＝5～8 min。 在建筑密度较小、地形较平坦、雨水口布置较疏的地区，宜采用较大值，取 t1＝10～15 min。 同时，起点检查井上游地面雨水流行距离以不超过120～150 m为宜。 ;管渠内雨水流行时间 t2的确定 t2 是指雨水在管渠内的流行时间，即： 式中 t2 —— 管渠内雨水流行时间（min）； L —— 各设计管???的长度（m）； v —— 各设计管段满流时的流速（m/s）； 60 —— 单位换算系数。;折减系数 m的确定 折减系数 m的提出原因如下： 1）雨水管渠按满流设计，但降雨时，管渠中的水流并非一开始就达到设计流速，而是随着降雨历时的增长逐渐达到设计流速的。这样，按公式算出的管渠内流行时间 t2将比实际时间偏小。;2）雨水管渠内各设计管段的设计流量是按照相应于该管段的集水时间的设计暴雨强度来计算的，所以，各管段的最大流量不大可能在同一时间发生。当任一管段出现设计流量时，其他管段（特别是上游管段）不一定都是满流。 管渠内的有一部分空隙容量，可设想利用该空隙容量暂时贮存一部分雨水，起到调蓄管段内最大流量的作用，从而削减其高峰流量，减小管渠断面尺寸，降低工程造价。为了利用管道的这种调蓄能力，应使管内水流实际流速低于设计流速，故要延缓管内流行时间 t2。 ; 考虑到以上两个原因，在设计降雨历时计算时引入了折减系数m，延缓了管内流行时间，使之更接近于实际情况，并达到折减管段设计流量，减小管渠断面尺寸的目的。 规范规定： 暗管 m =2， 明渠 m =1.2， 在陡坡地区的暗管 m＝1.2～2。; ;例题：;各汇水面积上最远点分别流入雨水口 a、b、c、d的地面集水时间均为t1 .;（1）设计管段1～2的雨水设计流量;（2）设计管段2～3的雨水设计流量; ; ;特殊雨水管段设计流量计算举例; ;2．尽量避免设置雨水泵站 当地形平坦，且地面平均标高低于河流的洪水位标高时，需将管道适当集中，在出水口前设雨水泵站，经抽升后排入水体。尽可能使通过雨水泵站的流量减到最小，以节省泵站工程造价和经常运行费用。;3.2 雨水管渠系统设计步骤 ;第10-雨水管网设计和计算-全面;（二）划分设计管段 雨水管渠的设计管段以100-200m为一段。 在管道转弯、管径或坡度改变、有支管接入、管道交汇等处以及超过一定距离的直线管段上都应设置检查井。 把两个检查井之间流量不变且预计管径和坡度也不变的管段定为设计管段。 从管段上游往下游依次进行检查井的编号。;（三）确定各设计管段的汇水面积 各设计管段汇水面积的划分应结合地形坡度、汇水面积的大小以及雨水管道布置等情况而划定。