雨水管渠设计.ppt

雨水管渠系统的设计 雨水管渠系统的组成 雨水口 雨水管渠 检查井 出水口 雨水泵站 雨水管渠系统的任务 及时地汇集并排出暴雨形成的地面径流。以保障城市人民的生命财产的安全及工农业生产的正常进行，达到既合理又经济的要求。 雨水管渠的主要设计内容 收集基础资料 确定当地的暴雨强度公式 确定设计参数 划分排水流域 雨水管渠的定线 计算设计流量和进行管渠的水力计算 绘制管渠的平面图及纵剖面图 雨量分析 目的 确定降雨历时、暴雨强度与降雨重现期之间的关系，以此作为雨水设计管渠设计的依据，估算排水管渠断面的尺寸 。 降雨量：降雨的绝对量，指某场降雨落在不透水平面上的水层深度。 年平均降雨量 月平均降雨量 年最大日降雨量 降雨历时：连续降雨的时段 降雨面积：降雨所笼罩的面积 汇水面积：雨水管渠汇集雨水的面积 暴雨强度 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。 降雨频率：等于或大于某特定值的暴雨强度出现的次数m与观测资料总项数n之比。 降雨重现期：等于或大于某特定值的暴雨强度可能出现一次的平均间隔时间。 暴雨强度公式 确定暴雨强度公式的步骤 收集当地气象台的自记雨量记录（一般不少于10年） 对雨量资料进行统计 根据p—i—t关系求解b、n、A1、c各个参数，得到当地暴雨强度公式 计算抽样误差和暴雨公式均方差 雨水管渠设计流量的确定 雨水管渠设计流量计算公式（极限强度法）： Q = Ψ ? q ? F 式中：Q——雨水设计流量( L/s ) Ψ——径流系数，其数值小于1； F——汇水面积(ha) q——设计暴雨强度( L/(s·ha) ) 雨水径流成因 地面点上的产流过程 植物截留 降雨 余水 地面径流 土壤渗流 流域上的汇流过程 流域： 沟、溪 地面径流 低洼处 江河 城市： 雨水管渠 地面径流 雨水口 江河 极限强度法原理 承认降雨强度随降雨历时的增长而减小的规律性 汇水面积的增长与降雨历时成正比 汇水面积随降雨历时的增长较降雨强度随降雨历时增长而减小的速度更快 当tτ0时，部分汇流。t增大，q减小，F增大，Q增大； 当t= τ0时，全面积汇流； 当tτ0时，t增大，F不变，q减小，Q减小 极限强度理论的内容 当汇水面积上最远点的雨水达集流点时，全面积汇流，雨水管渠的流量最大。 当降雨历时等于汇水面积上最远点的雨水达集流点的集流时间时，雨水管道的雨量最大。 假设条件 降雨在整个汇水面积上的分布是均匀的 降雨强度在选定的降雨时段内均匀不变 汇水面积随集流时间增长的速度为常数 雨水管段的设计流量计算 集水时间的确定 t=t1+mt2 t1:地面集水时间 t2:管内雨水流行时间 m:折减系数 地面集水时间t1的确定 影响因素： 地形坡度、地面铺砌、地面种植情况、水流路程、道路纵坡和宽度、暴雨强度等。 《室外排水设计规范》规定：一般采用t1=5～15min。 管渠内雨水流行时间t2的确定 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 折减系数m值的确定 按极限强度法计算的重力流雨水管道存在空隙容量。 折减系数m实际是苏林系数与管道调蓄利用系数两者的乘积。 《室外排水设计规范》建议：暗管m=2.0，明渠m=1.2。在陡坡地区，暗管m=1.2~2.0。 径流系数的确定 平均径流系数 设计重现期的确定 影响因素： 汇水面积的地面建设性质、地形特点、汇水面积和气象特点等。 重现期一般选用0.5～3a，对于重要地区，一般选用2～5a。 在同一个排水系统中可采用同一个设计重现期或不同的设计重现期。 特殊情况雨水设计流量的计算 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（包括几个相距较远的独立区域雨水的交汇）；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，就可能发生管道的最大流量不是发生在全部面积参与径流时，而发生在部分面积参与汇流时。 处理方法： 计算各种可能情况下的雨水设计流量，取最大值 径流调节 设置调节池 可供利用的调节池有：天然洼地、谷塘或池塘，以及人工修建的调节池。 调节水池常用的布置形式 溢流堰式调节水池 设置在干管一侧，有进水