管道工程-雨水.pptVIP

管道工程 李 军 沈阳建筑大学市政与环境工程学院 管渠内的有一部分空隙容量，可设想利用该空隙容量暂时贮存一部分雨水，起到调蓄管段内最大流量的作用，从而削减其高峰流量，减小管渠断面尺寸，降低工程造价。为了利用管道的这种调蓄能力，应使管内水流实际流速低于设计流速，故要延缓管内流行时间 t2。 考虑到以上两个原因，在设计降雨历时计算时引入了折减系数m，延缓了管内流行时间，使之更接近于实际情况，并达到折减管段设计流量，减小管渠断面尺寸的目的。规范规定：暗管 m =2，明渠 m =1.2，在陡坡地区的暗管 m＝1.2～2。 2．例题 雨水从各汇水面积上最远点分别流入雨水口 a、b、c、d的地面集水时间均为τ1，并假设： 1）汇水面积随集水时间的增加而均匀增加； 2）降雨历时 t 等于或大于汇水面积上最远点的雨水流达设计断面的集水时间τ1； 3）径流系数ψ为定值。 （1）设计管段1～2的雨水设计流量 直到 t＝τ1时，F1全部面积上的雨水均已全部流到设计断面，这时管段1～2内流量达到最大值。 （L/s） 式中 q1—— 管段1～2的设计暴雨强度，即相应降雨历时 t＝τ1时的暴雨强度（L/s·ha）。 （2）设计管段2～3的雨水设计流量 该设计管段收集汇水面积 F1和 F2上的雨水，2断面为管段2～3的设计断面。 当 t＝τ1 + t 1－2时，F1和 F2全部面积上的雨水均流到2断面，管段2～3的流量达到最大值。即： （L/s） 式中 q2—— 管段2～3的设计暴雨强度，即相应于降雨历时 t＝τ1 + t 1－2的暴雨强度（L/s ·ha）； t 1－2—— 管段1～2的管内雨水流行时间（min）。 （3）设计管段3～4的雨水设计流量 （L/s） 式中 q3—— 管段3～4的设计暴雨强度，即相应于降雨历时 t＝τ1 + t 1－2 + t 2－3的暴雨强 度（L/s·ha）。 t 2－3—— 管段2～3的管内雨水流行时间（min）。 （4）设计管段4～5的雨水设计流量 （L/s） 式中 q4—— 管段4～5的设计暴雨强度，即相应于降雨历时 t＝τ1 + t 1－2 + t 2－3 + t 3－4的暴雨强度（L/s·ha）。 t 3－4—管段3～4的管内雨水流行时间（min）。 各设计管段的雨水设计流量应等于该管段所承担的全部汇水面积与该管段设计暴雨强度的乘积。 各管段的设计暴雨强度就是以管段设计断面集水时间作为降雨历时所对应的暴雨强度。 由于各管段的集水时间不同，所以各管段的设计暴雨强度也不同。 1．确定当地的暴雨强度公式或暴雨强度曲线； 2．划分排水流域，进行雨水管渠的定线； 3．划分设计管段，计算各设计管段雨水设计流量； 4．进行管渠的水力计算，确定各设计管段的管径、坡度、标高及埋深。 5．绘制管渠平面图及纵剖面图。 雨水管渠设计的主要内容包括： 9．3 雨水管网设计与计算 9.3.1 雨水管网平面布置特点 1．充分利用地形，就近排入水体 雨水管渠应尽量利用自然地形坡度布置，要以最短的距离靠重力流将雨水排入附近的池塘、河流、湖泊等水体中。 一般情况下，当地形坡度较大时，雨水干管布置在地形低处或溪谷线上；当地形平坦时，雨水干管布置在排水流域的中间，以便于支管接入，尽量扩大重力流排除雨水的范围。 分散出水口：当管道将雨水排入池塘或小河时，水 位变化小，出水口构造简单，宜采用分散出水 口。就近排放管线短、管径小，造价低。 集中出水口式：当河流等水体的水位变化很大，管道 的出水口离常水位较远时，出水口的构造就复 杂，因而造价较高，此时宜采用集中出水口式 布置形式。 2．尽量避免设置雨水泵站 当地形平坦，且地面平均标高低于河流的洪水位标高时，需将管道适当集中，在出水口前设雨水泵站，经抽升后排入水体。尽可能使通过雨水泵站的流量减到最小，以节省泵站的工程造价和经常运行费用。 9.3.2 雨水管渠设计参数 （一）水力计算的基本公式 式中 Q —— 流量（m3/s）; ω —— 过水断面面积（m2）； v —— 流速（m/s）；