第八章雨水管网设计.ppt

第八章 雨水管网设计与计算 一.雨水管渠系统的组成：雨水口，雨水管渠，检查井，出水口等构筑物组成一整套工程设施 二.雨水管渠的任务：及时汇集并排除暴雨形成的地面径流，以保障城市人民的生命安全和工农业生产的正常进行． 三.雨水管渠设计的主要内容 1.确定当地暴雨强度公式 2.划分排水流域，进行雨水管渠的定线，确定可能设置的调节池，泵站位置 3.确定设计参数 4.计算设计流量和进行水力计算，确定每一设计管段的断面尺寸﹑坡度﹑管底标高及埋深 5.绘制管渠平面图及纵剖面图 §8-１ 雨量分析与暴雨强度公式 一.雨量分析几要素 （１）降雨量：指降雨的绝对量，即降雨深度。用Ｈ表示，单位以mm计。 年平均降雨量：指多年观测所得的各年降雨量的平均值。 月平均降雨量：指多年观测所得的各月降雨量的平均值。 （２）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。 （３）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，用i表示 （４）降雨面积和汇水面积 （５）降雨频率和重现期 １.暴雨强度频率:某特定值暴雨强度频率是指等于或大于该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， 年频率公式： 次频率公式： ２.暴雨强度重现期 二.暴雨强度公式 §8-２ 雨水管渠设计流量的确定 雨水管渠设计流量的计算公式 径流系数确定： 　　　　影响因素：汇水面积的地面材料性质、地形地貌、植被分布，降雨历时，暴雨强度和暴雨雨型等因素确定． 设计重现期P的确定  　　影响因素：排水区域重要性，功能（广场、干道、工厂，居住区），淹没后果重要性，地形特点及汇水面积大小等。 　　　　一般选用0.5—3a，对重要干道，立交道路的重要部分，重要地区或短期积水即能引起较严重损失的地区，一般选用2—5年，并应和道路设计协调。对于特别重要的地区可酌情增加。 集水时间t的确定 集水时间：雨水从汇水面积上最远点流到设计断面的时间。 对管道的某一设计断面，集水时间t由地面集水时间t1和管内雨水流行时间t2两部分组成.可用公式表述如下： (1)地面集水时间t1：雨水从汇水面积最远点流到第一个雨水口的时间。 设计流量计算公式： 特殊情况雨水流量计算： §8-３ 雨水管网设计与计算 一.雨水管渠系统平面布置的要求 1.充分利用地形，就近排入水体 2.根据城市规划布置雨水管道 3.合理布置雨水口，以保证路面雨水排除通畅 4.雨水管道采用明渠或暗管应结合具体条件确定 5.设计排洪沟排除设计地区以外的雨水径流 6.明渠暗管和明渠衔接 二.雨水管渠水力计算的设计数据 为了使雨水管渠正常工作，避免发生淤积，冲刷等现象，对雨水管渠水力计算的基本数据作如下的技术规定： 设计充满度h/D=1 设计流速： 最小管径和最小坡度 最小埋深与最大埋深 三.雨水管渠水力计算的方法 1.雨水管渠水利计算仍按均匀流，公式同污水管。实际计算采用公式制成的水力计算图或水力计算表 2.工程设计中通常选定管材,n已知，设计流量Q算出，未知数即D,v,I 3.实际应用中，参考地面坡度，假定管底坡度，从计算图或表格中求出D，v，并使得D,v,I负荷前面讲得技术规定 四. 雨水管渠系统的设计步骤 首先要收集和整理设计地区的原始资料，保罗地形图，城市或工业区的总体规划，水文﹑地质﹑暴雨等资料作为基本的设计数据，一般雨水管按下列步骤进行 （1）划分排水流域和管道定线 （2）划分设计管段（因为管段划分与检查井位置有关） （3）划分并计算各设计管段的汇水面积 （4）确定各排水流域的平均径流系数值 五. 设计计算例题 如图，已知1 地形西高东低，东面有一条自南向北得天然河流，河水常年洪水位为14米，常水位12米，暴雨强度公式为，求：进行雨水管道布置和干管的水力计算。 解：该区地形平坦，无明显分水线，故排水流域按城市主要道路得汇水面积划分，流域分界线见图中1（也就是雨水管道负责得排水范围即设计范围） 河流的位置决定了雨水口出水口位置，出水口位置位于河岸边，故雨水干管的走向为自西向东 因为河流洪水位（常年的）为14m，而一般地面标高只有13m左右，洪水位时雨水不能自流入河，故在干管的终端设雨水泵站 划分设计管段（每一设计管段200米为宜，这也在我们书上P236第二段第三行介绍了，但我们书上计算例题9条管段，只有三段按此要求） 径流系数 的选择：由于区域建筑物分布情况差异不大，采用统一的平均径流系数0.5 由于地形平坦，建筑密度较稀 管道起端根据支管接入要求采用1.3m 干管水力计算见表 第11项管道的输水能力Q’是指在水力计算