雨水管渠计算建筑资料.pptx

污水按照来源和性质分为三类：生活污水、工业废水和降水。1、生活污水 指人们在日常生活中所使用过的水，主要包括从住宅、机关、学校以及其他公共建筑和工厂内人们日常生活所排出的水。2、工业废水 指工业生产过程中产生的或使用过的水，来自车间、矿场等地。根据污染程度不同，又分为生产废水和生产污水。前言（一）污水的分类：第1页/共67页 （1）生产废水：指生产过程中水质只受到轻微污染或只是水温升高，不经处理可直接排放的工业废水，如一些机器的冷却水等等。园林中只有浇盆花的过滤水和服务设施中中央空调的冷却水等。（2）生产污水：指生产过程中，受到严重污染的水，需经处理后方可再利用排放。这类污水在园林中很少，因为在公园及风景区不允许工业生产存在。第2页/共67页 降水指在地面上径流的雨水和冰雪融化水，降水的特点是集中，径流量大。降水一般较清洁，但初期的雨水，由于含淋洗大气及冲洗建筑物、地面等挟带的各种污染物，通常比较脏，含有较多污染物。3、降 水第3页/共67页（二）排水工程系统的组成 在园林中有生活污水排水系统和雨水排水系统。1、生活污水排水系统 它的任务是收集园林中各类建筑的污水，排出至城市生活污水管道系统或自行处理。包括下面几个方面：（1）室内污水管道系统和设备：收集建筑室内生活污水并将其排出至室外庭院的污水管道中。（2）室外污水管道系统：分布在房屋出户管以外，布置在公园中埋在地下靠重力流输送，生活污水经园内污水管道系统，再流向城市管道系统。第4页/共67页 在园林中，一般污水管道系统只包括上述两项，在风景区须设置以下部分：（3）污水泵站及压力管道：污水一般以重力流排除，但受到地形等条件的限制需把低处的污水向上提升，需设泵站，并相应地设压力管道。（4）污水处理与利用建筑物：城市的污水处理厂和风景区的污水处理设施。（5）出水口：经过处理的污水排入自然水面的出口。第5页/共67页2、雨水排水系统 园林中的雨水排水系统主要用来收集经流的雨水，将其排入园林中的水体或城市雨水排水系统。包括：（1）房屋雨水管道系统和设备：收集房屋的屋面雨水包括天沟、竖管及房屋周边的雨水沟 （2）公园雨水管渠系统：包括雨水管渠、雨水口、检查井、跌水井等等。（3）出水口：雨水排入天然水体的出口。第6页/共67页图 普通外排水系统第7页/共67页（三）排水工程系统的体制 对生活污水、工业废水和降水所采用的不同的排除方式所形成的排水系统，称为排水体制，又称排水制度。可分为合流制和分流制两类。1、合流制排水系统 将生活污水、工业废水和雨水混合在一个管渠内排除的系统，分为：第8页/共67页污污水水干干管管 管渠系统布置就近坡向水体，分若干排水口，混合的污水不经处理和利用直接排入水体。直排式合流制：第9页/共67页 截流式合流制：在直排式合流制的基础上，临近水体建造一条截流干管，同时在干管上设溢流井和污水处理厂。晴天和初雨时，所有污水都送至污水处理厂；当雨量增大，混合污水水量超过一定数量后，其超出部分过溢流井并排入水体。第10页/共67页1-合流干管 2-截流主干管 3-溢流井4-污水厂 5-出水口 6-溢流出水口截流式合流制第11页/共67页2、分流制排水系统 将生活污水、工业废水和雨水分别在两个或以上独立的管渠内排除的系统（雨水在上，污水在下），可分为：完全分流制：分设污水和雨水两个管渠系统，前者汇集生活污水、部分工业生产污水，经处理后排放和利用，后者汇集雨水和部分工业生产废水，就近排入水体。第12页/共67页1-污水干管 2-污水主干管 3-污水厂4-出水口 5-雨水干管完全分流制：第13页/共67页 不完全分流制：只有污水管道系统而没有完整的雨水排水系统。污水通过污水系统流至污水厂，经过处理利用后排入水体。雨水通过地面、道路边沟和明渠泄入天然水体。这种体制必须具备有利的地形和健全的明渠水系的地方。在有水体的公园、风景区大多采用这种方法。第14页/共67页(1)完全分流制 （2）不完全分流制1 污水管道 2 雨水管渠 3 原有渠道4污水厂 5出水口第15页/共67页一、园林排水特点 1、排水主要是雨水和少量污水 2、公园风景区大多具有地形起伏和水面，有利于地面排水和雨水的排除。3、园林中大多有水体，雨水可就近排入水体 4、园林中有大量的植物，可以吸收部分雨水，同时还需考虑旱季植物对水的需要，要注意保水。5、园林排水方式可采取多种形式，在地面上的形式应尽可能结合园林造景。第16页/共67页二、园林排水方式 园林排水特点决定园林的排水方式：以地面排水方式为主结合沟渠和管道排水，我国大部分公园绿地中都是采用这种方式。1、地面排水 利用园林中地形条件，通过竖向设计将谷、涧、沟、道路等加以组织，划分排水区域，并就近排入园林水体或城市雨水干管。第17页/共67页 利用各种明沟，将地表水有组织地排放，明沟的坡度根据材料而定，不小于4。2、明沟排水第18页/共67页各种明沟（渠）做法示例第19页/共67页 主要用于排除园林生活污水、低洼地雨水或公园中没有自然水体时的雨水。3、管道排水第20页/共67页三、防止地表径流冲刷的措施 地表径流是指经土壤或地被物吸收及在空气中蒸发后余下的在地表面流动的那部分天然降水。第21页/共67页 1、控制地面坡度，使之不要过陡，不至于造成过大的地表径流速度。如果坡度大而不可避免，需设加固措施以减少水土流失。2、同一坡度（即使坡度不大）的坡面不宜延续过长，应有起伏变化，坡度陡缓不一，以免地表经流一冲到底，造成大流速的径流。（一）竖向设计第22页/共67页 3、利用顺等高线的盘谷山道、谷线等组织拦截，分散排水。4、利用植被（特别是地被和草皮植物）护坡，减少和防止地表的冲刷。第23页/共67页1、消能石（谷方）：为防止地表径流对地表的冲刷，在汇水线上布置的一些用来减缓水流冲力，以保护地表的山石。注意：谷方山石应具有一定体量，且应深埋浅露，且布置得当可形成一定的山谷景观。（二）工程措施第24页/共67页谷方第25页/共67页 2、挡水石：在实际利用山道边沟排水时，在坡度变化较大处，由于水的流速大，表土土层往往被严重冲刷甚至毁坏路基，为了减少冲刷，在台阶两侧或陡坡处置石挡水，变为挡水石，挡水石可以本身的形体美或与植物配合形成很好的点景物。第26页/共67页园路和挡水石第27页/共67页3、护土筋 护土筋，其作用与挡水石相仿，一般沿山路两侧坡度较大或边沟沟底纵坡较陡的地段敷设，用砖或其它块材成行埋置土中，使之露出地面35cm，每隔一定距离（1020m）设置三至四道（与道路中线成一定角度，如鱼骨状排列于道路两侧）。护土筋设置的疏密主要取决于坡度的陡缓，坡陡多设，反之则少设。第28页/共67页护土筋第29页/共67页 园林中利用地面或明渠排水，在排入园内水体时，为了保护岸坡结合造景，出水口应做适当处理，常见的如“水簸箕”（敞口排水槽）。4、出水口：第30页/共67页出水口的排水处理 （a）水簸箕；（b）消力阶；（c）礓石察；（d）消力块；（e）山石出水口第31页/共67页 图中便是一例，用山石布置成峡谷，溪涧，落差大的地段还可以处理成跌水或小瀑布。这不仅解决了排水问题，而且丰富了园林地貌景观。这个“水簸箕”同时还是一条下山的蹬道，可谓多种功能融于一身，无水时为旱道，有水时变水道！第32页/共67页第33页/共67页 园林中要求没有裸露地面，一是为了减少扬尘，另外就是减少地表冲刷，同时植物可以吸收一部分水分，植物防地表冲刷主要是草皮和地被植物。（三）利用植物第34页/共67页 利用路面或路两侧明沟将雨水引至濒水地段或排放点,设雨水口埋管将水排出。（四）埋管排水第35页/共67页四、管渠排水 公园绿地中，雨水主要靠地表排除，但局部地区如广场、建筑和难以利用地表排水地段，需采取管渠排水形式，以便尽快排除公园绿地中的雨水。第36页/共67页 1、充分利用地形，就近排入水体。2、结合道路规划布局：雨水管道一般宜沿道路设置。3、结合竖向设计：进行公园竖向设计时，应充分考虑排水的要求，以便能合理利用地形。4、雨水管渠形式的选择：自然或面积较大的公园绿地中，宜多采取自然明沟形式，在城市广场、小游园以及没有自然水体的公园中可以采取盖板明沟和雨水暗管形式排水。（一）布置原则：第37页/共67页 5、雨水口布置应使雨水不致漫出道路而影响游人行走，在汇水点，低洼处要设雨水口，注意不要设在对游人不便的地方。道路雨水口的间距，取决于道路坡度，汇水面积及路面材料，一般25-60m。第38页/共67页用雨水口将雨水排入园中水体第39页/共67页（二）一般规定 1、管道的最小覆土深度：根据雨水井连接管的坡度、冰冻深度和外部荷载情况决定，雨水管最小覆土深度不小于0.7m。2、最小坡度：管径（mm)200300350400最小坡度0.004 0.00330.0030.002注1：道路边沟的最小坡度不低于0.002注2：梯形明渠的最小坡度不小于0.0002第40页/共67页边沟与排水管的连接第41页/共67页明渠人工渠道、天然河道，甚至水流未充满全断面的管道，统称为明渠。水深(h)过水断面上渠底最低点到水面的距离。底宽（b)梯形断面的渠底宽度。边坡系数m边坡倾角的余切。hBbm1注：梯形明渠过水断面的几何要素第42页/共67页4、过水面积A按梯形面积计算,5、湿周x6、水力半径R第43页/共67页各种管道在自流条件下的最小容许流速不得小于0.75m/s。各种明渠不得小于0.4m/s（个别地方可酌减）3、最小容许流速第44页/共67页4、最小管径及沟槽尺寸雨水管最小管径不小于300mm，一般雨水口连接管最小管径为200mm，最小坡度为0.01，公园绿地管道易堵塞，故可适当放大。梯形明渠为了便于维修和排水通畅，渠底宽度不得小于30cm梯形明渠的边坡，用砖石或混凝土块铺砌的一般采用1:0.751:1的边坡。第45页/共67页5、排水管渠的最大设计流速管道：金属管为10m/s；非金属管为5m/s明渠：水流深度h为0.41.0m时，宜采用下表：明渠种类最大设计流速（m/s)明渠种类最大设计流速（m/s)粗砂及贫砂质粘土0.8草皮护面1.6砂质粘土1.0干砌石块2.0粘土1.2浆砌石块及浆砌砖3.0石灰岩及中砂粘土4.0混凝土4.0第46页/共67页（三）雨水管渠设计流量确定设计流量计算公式：式中：Q管段雨水设计流量（l/s）；径流系数；q管段设计降雨强度（l/s)；F管段设计汇水面积（hm2)第47页/共67页（1）与计算有关的几个因子径流系数定义流入管渠中的雨水量和落到地面上的雨水量的比值。1、2、3相应于各类地面的径流系数；F1、F2、F3汇水区各类地面所占面积（hm2)式中：在城市排水地区，经常遇到不同种类的地面，所以排水地区的平均径流系数应按加权平均法计算。第48页/共67页第49页/共67页 设计降雨强度 定义单位时间内的降雨量。为了计算方便，通常把i(mm/min)换算成q L/(s.hm2)，则：式中：q技术强度，L/(s.hm2)；i物理强度（mm/min)。第50页/共67页我国常用的降雨强度公式：式中：q降雨强度，L/(s.hm2)；T/P重现期（a)；t降雨历时；Ai，c、b、n地方参数，根据统计的方法进行计算。各地降雨强度公式可参照表2-2-5。第51页/共67页 定义 设计重现期是指在一个较长的统计期限内，设计暴雨强度的降雨重新出现一次的平均时间间隔，单位为年。设计重现期P(T)设计重现期第52页/共67页定义连续降雨的时段，可以是整个降雨经历的时间，或指降雨过程中的某个连续时段。式中：m延迟系数，暗管m=2，明渠m=1.2。t1地面集水时间（min)；可据不同情况选取不同经验值（58m或1015m）。t2雨水在管渠内流行的时间（min)；设计降雨历时第53页/共67页式中：L各管段长度（m)；v各管段满流时的水流速度（m/s)。降雨历时t直接影响着降雨强度q，t越大则与它对应的q就越小。第54页/共67页 划分根据地形和地物划分，通常沿山脊线（分水线）、沟谷（集水线）或道路等进行划分，以公顷（hm2)为单位。汇水区面积F第55页/共67页 图中虚线和AB围起来部分为汇水区域。只要测出围起来的面积即可。第56页/共67页例题：某市有一公园，该园有一局部（见图），需设管排除雨水，雨水可直接排除附近水体，已知该市的降雨强度公式为：，设计重现期P=1(a),地面集水时间t1=10min,平 均=0.22。第57页/共67页返回第58页/共67页1 1、根据图划分汇水区，而后给各汇水区编号并求其面积如下表：、根据图划分汇水区，而后给各汇水区编号并求其面积如下表：编号汇水区面积（ha)编号 汇水区面积（ha)编号 汇水区面积（ha)F2.28F1.59F1.06F1.33F1.44F 7.70解：第59页/共67页 草图应标出检查井位置、各管段长度、管道走向及雨水排放口等，并对检查井进行编号。2、作雨水管道布置草图abcdeoL=74L=46L=66L=76L=25第60页/共67页3、求单位面积径流量q0故第61页/共67页4、雨水管道的水力计算 （1）a-b段 a-b段承担F汇水区的径流量，其t2=0，所以 通常设计流量应稍大于计算流量，此处取设计流量为112.95（L/s)，管径d为350mm，坡度i为6，流速v为1.17m/s。返回第62页/共67页(2)b-c段 取设计流量为161.35（L/s)，管径d为400mm，坡度i为6，流速v为1.28m/s。同法可求得其余各段的Q、i、v及t2等数据返回第63页/共67页5、绘制雨水干管平面图第64页/共67页图2-2-13 雨水干管纵剖面图6、绘制雨水干管纵剖面图第65页/共67页本节要点1、防止地表径流冲刷地面的措施？2、防止地表径流冲刷地面的工程措施？3、公园雨水管设计的基本思路及相关概念含义？第66页/共67页感谢您的观看！第67页/共67页