3-雨水管道的设计.docVIP

3-雨水管道的设计 3-雨水管道的设计 PAGE 3-雨水管道的设计 3 雨水管道的设计 划分并计算各设计管段的汇水面积 该地区的雨水采用管道收集后直接排入就近水体的方式处理，因为各区汇水分界明显，坡度走势清晰，部分区域有逆坡现象，故雨水管道布置采用沿街顺坡布置，使雨水能够被很好的收集与排放。雨水干管数量：4条。具体雨水管道布置请参看某市排水管道设计布置总平面图。 求单位面积径流量 式中 —单位面积径流量 —平均径流系数 —暴雨强度公式 由于影响因素多，要精确求定ψ值较为困难。因此目前径流系数通常采用按地面覆盖种类确定的经验数值。径流系数ψ值见表。 表 径流系数ψ值 地面种类 ψ值 各种屋面，混凝土和沥青路面 大块石铺砌路面和沥青表面处理的碎石路面 级配碎石路面 干砌砖石和碎石路面 非铺砌土路面 公园和绿地 表中所列为单一覆盖时的ψ值。但汇水面积是由各种性质的地面覆盖所组成，在整个汇水面积上它们各自占有一定的比例，随它们占有的面积比例的变化，ψ值也不同。所以，整个汇水面积上的平均径流系数ψav值是按各类地面面积用加权平均法计算得出。 式中 Fi ——汇水面积上各类地面的面积(ha)； ψi ——相应于各类地面的径流系数； F ——全部汇水面积(ha)。 市区地面种类如：屋面占36%，混凝土路面占16%，碎石路面占10%，非铺砌路面占20%，绿地占18% 根据市区地面覆盖情况 ＝×+×+×+×+×＝ 雨水干管的设计流量和水力计算 雨水水力计算的设计参数 (1) 采用的流量公式 城市、厂矿中雨水管渠由于汇水面积小，属小汇水面积上的排水构筑物，其雨水设计流量可采用下式： 式中 Q —— 雨水设计流量(L/s)； ψ —— 径流系数，其值小于1； F ——汇水面积(ha)； q ——设计暴雨强度(L/。 (2) 暴雨强度公式 式中 q――设计暴雨强度 P――设计重现期(a)； t――降雨历时(min)； ，C，b，n――地方参数，根据统计方法进行计算确定。 本设计采用如下公式计算： (3) 设计重现期的选取理由和数值 暴雨强度随重现期的不同而不同。 在设计中若重现期选用较大，则暴雨强度大，相应的雨水设计流量大，管渠的断面相应大。这样偏安全，有利于防止地面积水，但工程造价高。 若重现期选用较低，则暴雨强度小，雨水设计流量小，管渠断面小。这样工程造价低，但可能会发生排水不畅、地面积水，或对城市生活及生产造成危害。 应根据汇水地区性质、地形特点和气候特征等因素确定。在同一排水系统中可采用同一重现期或不同重现期。重现期一般选用～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，一般选用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。 本设计中选择P=1a。 (4) 集水时间选取数值 对管道的某一设计断面来说，集水时间t由地面集水时间t1和管内流行时间t2两部分组成： 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，一般采用5～15 min； m——折减系数，暗管m=2，明渠m=，在陡坡地区，暗管m=～2； t2－管渠内雨水流行时间(min)。 式中 L ——各管段的长度(m)； v ——各管段满流时的水流速度(m/s)； 60——单位换算系数，1min=60s。 本设计中选择t1=10min。 (5) 折减系数的选取说明 m的含义即为：因缩小了管道排水的断面尺寸使上游蓄水，就必然会增长泄水时间。因而采用了增长管道中流行时间的办法，达到适当折减设计流量，进而缩小管道断面尺寸的要求。因此，折减系数实际是苏林系数与管道调蓄利用系数的乘积。 我国《室外排水设计规范》建议：暗管：m=2，明渠：m=。在陡坡地区，暗管的m=~2。 在本设计中，选取m=2。 雨水管道的水力计算 （1)设计充满度 雨水较污水清洁得多，对环境的污染较小，加上暴雨径流最大，而相应的较高设计重现期的暴雨强度的降雨历时一般不会很长，且从减少工程投资的角度来讲，雨水灌渠允许溢流。故雨水灌渠的充满度按满管流设计，即h/D=1,明渠则应有等于或大于的超高，街道边沟应有等于或大于的超高。 设计流速 为了避免雨水所夹带的泥沙等无机物，在灌渠内沉淀下来而堵塞灌渠： ①满流时最小流速不得小于s。 ②起始