第10章-雨水管网设计和计算--全面.ppt

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1、第10章雨水管渠设计和计算§10.1雨水分析与雨量公式§10.2雨水管渠设计流量计算§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雨水管渠系统：由雨水口、雨水管渠、检查井、出水口等构筑物组成的一整套工程设施。雨水管渠系统功能：及时汇集并排除暴雨所形成的地面径流，保障居民生命安全和正常生产。雨水管渠系统特点：径流量大、流量变化大、满流城市排水管道系统设计与施工城市管线共同沟示意图雨水总管施工小区排水管道雨水管渠设计主要内容1．

2、确定当地暴雨强度公式或暴雨强度曲线；2．划分排水流域，进行雨水管渠定线；3．划分设计管段，计算管段雨水设计流量；4．管渠水力计算，确定设计管段的管径、坡度、标高及埋深；5．绘制管渠平面图及纵剖面图。一、雨量分析与雨量公式1.1雨量分析◇降雨量◇暴雨强度◇降雨历时◇降雨面积◇降雨重现期降雨量降雨量：单位时间内的降雨水量，用降雨深度H（mm）或单位面积上的降雨体积（L/ha）表示。（1）年最大日降雨量：指多年观测所得的一年中降雨量最大一日的绝对量。（2）年平均降雨量：指多年观测所得的各年降雨量的平均值。（3）月平均降雨量：指多

3、年观测所得的各月降雨量的平均值。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。暴雨强度（降雨强度）：是指某一连续降雨时段内的平均降雨量，即单位时间的平均降雨深度，用i（mm/min）表示；在工程上，常用单位时间内单位面积上的降雨体积q（L/s.hm2）表示：q=167i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。降雨的重现期(P)：是指等于或大于某值的暴雨强度出现一次的时间间隔。

4、P=1/Pm重现期最小值不宜低于0.33a一般选用0.5-3a重要干道、重要地区或短期积水技、即能引起较严重后果的地区，一般选用2-5a年频率次频率1.2暴雨强度公式暴雨强度公式：暴雨强度i（或q）－降雨历时t－重现期P三者的关系数学表达式。暴雨强度公式编制－－《室外排水设计规范》：编制暴雨强度公式，必须具有10年以上自计雨量记录。按降雨历时5、10、15、20、30、45、60、90、120min，每年每个历时选6～8场最大暴雨记录，计算其暴雨强度值，然后不论年次，将每个历时的暴雨强度按大小次序排列，从中选择资料年数的3

5、～4倍的最大值，作为统计的基础资料。我国常用暴雨强度公式式中q——设计暴雨强度（L/s·ha）；P——设计重现期（a）；t——降雨历时（min）；A1、c、b、n——地方参数，根据统计方法计算确定。《给水排水设计手册》第5册收录了我国若干城市的暴雨强度公式，统计时可直接选用。目前尚无暴雨强度公式的城镇，可借用附近气象条件相似地区城市的暴雨强度公式。部分城市暴雨强度公式参数1.3汇水面积（1）降雨面积——是指降雨所笼罩的面积，即降雨的范围。（2）汇水面积——是指雨水管渠汇集雨水的面积，用F表示，以公顷或平方公里为单位（ha或

6、km2）。在城镇雨水管渠系统设计中，设计管渠的汇水面积较小，一般小于100km2，其汇水面积上最远点的集水时间不超过60min到120min，这种较小的汇水面积，在工程上称为小汇水面积。在小汇水面积上可忽略降雨的非均匀分布，认为各点的暴雨强度都相等。二、雨水管渠设计流量计算2.1地面径流与径流系数1）地面径流：在地面沿地面坡度流动的雨水，称为地面径流。2）径流系数：降雨量<地面渗水量，雨水被地面吸收；降雨量>地面渗水量，余水（两者之差）在地面开始积水，产生地面径流。降雨强度q大，地面径流量也大；降雨强度q=入渗率，余水率=

7、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）地面种类ψ值各种屋面、混凝土和沥青路面0.90大块石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公园或绿地0.15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

8、——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）。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集水时间——指雨水从汇水面积上最远点流到设计的管道断面所需时间