雨水管网设计与计算(I)

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1、第10章雨水管网设计与计算雨水管渠系统特点：径流量大、流量变化大、满流雨水管渠系统组成：雨水口、雨水管渠、检查井、出水口雨水管渠系统设计步骤：资料收集，确定暴雨强度公式划分排水流域，进行管道定线确定设计参数、进行水力计算绘制管渠平面图及剖面图一、雨量参数降雨量：指降雨的绝对量，用降雨深度（mm）表示，也可用单位面积的降雨体积（L/ha）表示。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年最大日降雨量：指多年观测所得的一年中降雨量最大一日的绝对量10.1雨水分析与暴雨强度公式降雨历时：是指连续降雨的时

2、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。用t表示，单位为min或h。暴雨强度（降雨强度）：是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（mm/min）表示；在工程上，常用单位时间内单位面积上的降雨体积q（L/s.公顷）表示：q=167i一、雨量参数降雨量和降雨历时可以表示任何一场暴雨的降雨过程。瞬时暴雨强度最大平均暴雨强度降雨面积：指降雨所笼罩的面积。汇水面积(F)：指雨水管渠汇集雨水的面积。降雨的频率（Pn)：是指等于或大于某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。降雨的重现期(P)：是指等

3、于或大于某值的暴雨强度出现一次的时间间隔。P=1/Pn年频率次频率一、雨量参数二、暴雨强度公式（雨量公式）《室外排水设计规范》规定，在编制暴雨强度公式时必须具有10年以上自记雨量记录。在自记雨量记录纸上，按降雨历时为5、10、15、20、30、45、60、90、120min，每年选择6-8场最大暴雨记录，计算暴雨强度i值。将历年个历时的暴雨强度按大小次序排列，且不论年次选择年数的3～4倍的最大值最为统计的基础资料。30年，每年4组共120组暴雨强度公式式中：q——设计暴雨强度，L/s.公顷（以上表中i，q=167i）；P——设计重现期，年；t——降雨

4、历时，min；A1,c,b,n——地方参数，根据统计方法进行确定。表4-5我国十大城市雨量公式表10.2雨水管网设计流量计算1、雨水管渠设计流量计算公式式中：qv——雨水设计流量，L/s；Ψ——径流系数，其数值小于1；A——汇水面积，公顷；q——设计暴雨强度，L/s.公顷。确定qv-----q（P，t）地面点上产流的过程从流域上最远一点的雨水流至出口断面的时间称为流域的集流时间或集水时间F集流时间集流点（如雨水口）流域上汇流过程极限强度法，即承认降雨强度随降雨历时的增长而减小的规律性，同时认为汇水面积的增长与降雨历时呈正比，而且汇水面积的增长速度更快

5、，因此只有当降雨历时等于集流时间时，全部面积参与径流，产生最大径流量。雨水管段设计流量计算举例设雨水从最远点分别流入雨水口所需的集水时间均为τ1。q1－降雨历时t=τ1的暴雨强度(L/s.104m2)q2－降雨历时t=τ1+t1-2的暴雨强度q3－降雨历时t=τ1+t1-2+t2-3的暴雨强度2、径流系数的确定——指径流量与降雨量的比值。径流量指进入雨水管渠部分的雨水。Fi－汇水面积上各类地面的面积（104m2）Ψi－相应各类地面的径流系数F－全部汇水面积（104m2）例：地面种类面积Fi（104m2）采用值Ψi屋面1.20.9沥青道路及人行道0.6

6、0.9圆石路面0.60.4非铺砌土路面0.80.3绿地0.80.15合计40.555某小区典型街坊各类面积一般市区综合径流系数0.5~0.8，郊区0.4~0.6。3、设计重现期P的确定——在一般地区采用0.5-1年，重要地区采用2-5年。4、集水时间t的确定t=t1+mt2式中：t1——地面集水时间；m——折减系数；t2——雨水在管道内流行时间。地面集水时间t1一般在建筑密度较大、地形较陡、雨水口分布较密的地区，t1可采用5-8min;在建筑密度小、地形平坦、雨水口稀疏的地区，t1可取10-15min。雨水在管道内流行时间t2式中：L——各管段的管长

7、，m；v——各管段满流时的水流速度，m/s。折减系数m雨水在管道内的实际流行时间与计算得出的流行时间不符，需要采用一个系数进行修正，此系数叫折减系数．引入折减系数的原因有二：一是雨水管道内不总是满流，按满流计算的流行时间小于雨水实际的流行时间；二是雨水管道的最大流量不大可能在同一时间发生，上游管道存在调蓄容积．m变化范围1.8~2.2，我国《室外排水设计规范》建议：暗管m=2，明渠m=1.2。t=t1+2t2雨水管网设计流量计算Q—雨水设计流量（L/s）Ψ—径流系数，其数值小于1F—汇水面积（104m2）q—设计暴雨强度（L/s104m2）P—设计重

8、现期（a）t1—地面集水时间（min）t2—管渠内雨水流行时间m—折减系数A1、c、b、n—地方参数第二节