市政道路雨水口设计计算探究

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1、市政道路雨水口设计计算探究　　摘要：雨水口位置设计不当、数量不足等是造成暴雨是道路路面积水的主要原因，而设计中往往凭经验确定雨水口间距等参数，针对如此，笔者就道路排水雨水口设计计算进行了探讨，避免工程设计中的盲目性，促进道路排水向科学化、规范化方向发展。关键词：雨水口；市政道路；排水设计；道路排水；中图分类号：U411文献标识码：A0引言雨水口既是雨水管道上收集雨水的构筑物，也是城市道路的一部分。雨水口的疏密程度，摆放位置及采用形式直接影响了一条市政道路在降雨过程中径流排放的速度和积水程度，并间接影响了道路交通安全及道路面层、基层的结构稳定。而在我们以往的雨水口设计和施工中，

2、往往忽视了这一细节，将雨水口作为雨水管道工程中的附属及次要，往往凭经验沿道路等距离布设雨水口,随意性较大。雨水口设计多了，造成浪费的同时影响道路的美观；雨水口设计少了，达不到及时收集路面雨水的效果，雨水口设计间距应根据道路参数的不同而不同，需经过计算来确定。本文拟从理论角度提出雨水口设计的计算方法。81雨水口设计计算方法1.1雨水口泄水量计算《室外排水设计规范》（GB50014-2006，2011）中说明：雨水口的型式、数量和布置，应按汇水面积所产生的流量、雨水口的泄水能力及道路型式确定，雨水口间距宜为25～50m。当道路纵坡大于0.02时，雨水口间距可大于50m，其型式、数

3、量和布置应根据具体情况和计算确定。坡段较短时可在最低点处集中收水，其雨水口的数量或面积应适当增加[1]。但设计时雨水口泄水能力Q按下表计算：雨水口型式泄水能力Q（L/s）平箅式雨水口偏沟式雨水口立箅式雨水口单箅20双箅35多箅15（每箅）联合式雨水口单箅30双箅50多箅20（每箅）但在实际中，由于杂物的阻塞作用，雨水口实际泄水能力应乘以0.5～0.7的系数，在后面的算例中，系数选0.7。1.2雨水口来水量计算雨水口设计流量计算公式为：8（1）式中——径流系数；——设计降雨强度，L/(s·hm2)；——汇水面积，hm2。1.2.1设计降雨强度设计降雨强度，应按下式计算；（2）式

4、中——降雨历时，min；——设计重现期，年；,,,——设计参数，设计区域内均为常数。1.2.2降雨历时式中——地面集水时间，指雨水由流域内最远点的屋脊经地面排至雨水口的流行时间，min；——折减系数；——管内流行时间，对于雨水口设计计算，无管内流行时间，=0[1]，则：（3）1.2.3地面集水时间（4）式中——雨水口汇水面积内道路最远点至雨水口的距离，m；（5）8——相邻两雨水口间距，m；——雨水口汇水宽度，m；——雨水汇流至雨水口累计平均流速，m/s。1.2.4雨水汇流累计平均流速雨水在地面漫流至雨水口，随降雨持续会形成一定深度的地表漫流（如图C）。(C)对于漫流长度米处断

5、面过水流速[2]：（6）式中——漫流长度米处断面过水流速，m/s；——道路合成坡度，，为道路纵向坡度，为道路横向坡度；——地面粗糙系数；——水利半径，m；（7）——过水断面面积，m2；——漫流长度米处过水断面的水深；——漫流宽度，m；——湿周，m；因远小于，故:（8）雨水汇流累计平均流速：8（9）1.2.5漫流水深对于地面漫流，伊扎德曾做过大量实验，总结出以下经验公式[3]：（10）式中——有效降雨强度；——单位地表面积上雨水供给量，当没有附加流量时，其数值与有效降雨强度等值；1.2.6雨水口汇水面积（11）联立以上（1）-（11）式，可得到关于雨水口间距、雨水口汇水宽度、道

6、路纵坡、道路横坡等的关系式，此关系式为隐函数式，可采用图解法求解。2实例分析由于道路型式复杂，下面仅就其中一种最常见的情况进行分析。例如：合肥市某城市道路，级别为次干道，道路全长480m，重现期取1.5年；为沥青路面，粗糙度系数取0.013；路面综合径流系数取0.90；道路红线宽度30米，设双向横坡度，道路横坡0.02，道路纵坡平均0.0035；对于合肥地区，暴雨强度公式为：，设计人员依据经验，每隔40m设置一个双篦雨水口，共设置24个偏沟式双篦雨水口。8当雨水口间距为40m，雨水口泄水能力阻塞系数取0.7时，经计算，双篦雨水口最大汇水宽度为16.5m，汇水设计流量为24.4

7、L/s，雨水口泄水量为24.5L/s；单篦雨水口最大汇水宽度为9.4m，汇水设计流量为13.90L/s，雨水口泄水量为14L/s；用同样的方法，可以计算出不同雨水口设计间距时的最大汇水宽度，计算结果如下：雨水口间距(m)单篦雨水口双篦雨水口单篦雨水口汇水设计流量(L/s)单篦雨水口泄水量(L/s)单篦雨水口最大汇水宽度（m）双篦雨水口汇水设计流量(L/s)双篦雨水口泄水量(L/s)双篦雨水口最大汇水宽度（m）2013.991418.224.4524.531.82513.891414.624.4524.5