管网课件8.ppt

排 水 管 网 环境工程专业 2005级 第三章 雨水管渠系统的设计（单元8） 第三章 雨水管渠系统的设计（单元8） 第三章 雨水管渠系统的设计（单元8） 第三章 雨水管渠系统的设计（单元8） 第三章 雨水管渠系统的设计（单元8） 第三章 雨水管渠系统的设计（单元8） 第三章 雨水管渠系统的设计（单元8） 第三章 雨水管渠系统的设计（单元8） 第三章 雨水管渠系统的设计（单元8） 第三章 雨水管渠系统的设计（单元8） 第三章 雨水管渠系统的设计（单元8） 第三章 雨水管渠系统的设计（单元8） 第三章 雨水管渠系统的设计（单元8） 第三章 雨水管渠系统的设计（单元8） 第三章 雨水管渠系统的设计（单元8） 第三章 雨水管渠系统的设计（单元8） 第三章 雨水管渠系统的设计（单元8） 第三章 雨水管渠系统的设计（单元8） 第三章 雨水管渠系统的设计（单元8） 第三章 雨水管渠系统的设计（单元8） * * 1. 教学任务 雨水管渠设计流量的确定 2. 基本概念、原理、规律、方法、重要公式、重要参数 基本概念：集流时间（集水时间）、集流点、等流时线。 基本原理：极限强度原理 基本方法：极限强度法 重要公式：雨水管渠设计流量计算公式 重要参数：径流系数、设计重现期、集水时间（地面集水时间，管内流行时间）、折减系数。 第2节 雨量管渠设计流量的确定 3. 教学重点内容、难点 重点：雨水管渠设计流量的确定。 难点：极限强度原理及雨水管段设计流量计算。 第2节 雨量管渠设计流量的确定 一、雨水管渠设计流量计算公式 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： 第2节 雨量管渠设计流量的确定 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/s.ha）。 该公式是根据一定的假设条件，由雨水径流成因加以推导而得出的，是半经验半理论的公式，称为推理公式。 1、地面点上产流过程 降雨发生后，雨水产流过程： 植物截留→渗入土壤→产生余 水→产生积水深度和地面径流 →余水停止→地面积水消失→ 径流停止→积水渗完，之后地 面实际渗水率将按降雨强度渗 漏，直到雨终。 第2节 雨量管渠设计流量的确定 2、流域上汇流过程 流域中各地面点上产生的径流沿着坡面汇流至低处，通 过沟、溪汇入江河。在城市中，雨水径流由地面流至雨 水口，经雨水管渠后汇入江河。通常将雨水径流从流域 最远点流到出口断面的时间称为流域的集流时间或集水 时间。 第2节 雨量管渠设计流量的确定 图3-3（2）：一块扇形流域汇水面 积，其边界线是ab、ac和弧bc，a 点为集流点。假定汇水面积内地面 坡度均等，则以a点为圆心所划的圆 弧线de，kg，hi，……bc称为等流 时线，每条等流时线上各点的雨水 径流流达a点的时间是相等的，它们 分别为τ1、τ2、τ3 ，…τ0，流域 边缘线bc上各点的雨水径流流达a 点的时间τ0成为这块汇水面积的集 流时间或集水时间。 第2节 雨量管渠设计流量的确定 设计降雨强度一般和降雨历时成反比，随降雨历时的增长而降低。我们所关心的是：集流点在何时承受最大流量 城市或工业区雨水管道的汇水面积比较小，可以不考虑降雨面积的影响。关键问题在于降雨强度和降雨历时两者的关系。也就是要在较小面积内，采用降雨强度 q 和降雨历时 t 都是尽量大的降雨，作为管道的设计流量。 那么什么时候能够达到这一条件呢? 第2节 雨量管渠设计流量的确定 降雨在全面积上发生 当 t =τ1= 1 min 时， a点的流量：Q1= q1F1 第2节 雨量管渠设计流量的确定 a f g d e b c F1 F2 F3 τ1 τ2 τ0 Q2-Q1=q2F1+q1(F2-F1)＞0 表明随降雨历时增加，a点流量增加， 全部汇水面积参与径流时，a点流量最大。 当 t =τ2= 2 min 时， a点的流量：Q2=q2F1+ q1F2 当 t =τ0= 3 min 时， a点的流量：Q3=q3F1+q2F2+ q1F3 Q3-Q2=q3F1+q2(F2-F1)+q1(F3-F2)＞0 当 t＞τ0= 4 min 时， a点的流量：Q4= q4F1+q3F2+q2F3 第2节 雨量管渠设计流量的确定 a f g d e b c F1 F2 F3 τ1 τ2 τ0 表明当降雨历时大于全流域集流时间时，a点流量减小。 同时说明，当降雨历时等于全流域集流