第九章 城市雨水管渠系统的规划设计.ppt

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1、第九章第九章 城市雨水管渠系统规划设计城市雨水管渠系统规划设计城市雨水管渠系统的布置城市雨水管渠系统的布置城市雨水管渠设计流量的确定城市雨水管渠设计流量的确定城市雨水管渠的水力计算城市雨水管渠的水力计算城市合流制管渠系统的规划设计城市合流制管渠系统的规划设计压力式和真空式排水系统压力式和真空式排水系统排水管材、泵站及排水管道附属构筑物排水管材、泵站及排水管道附属构筑物任务：任务：及时地汇集并排除暴雨形成的地面径流。及时地汇集并排除暴雨形成的地面径流。雨水管渠系统设计的雨水管渠系统设计的主要内容。主要内容。1 1、确定当地暴雨强度公式；、确定当地暴雨强度公式；2 2、划分排水流域，进行雨水管渠的

2、定线，确定可能设置的调节池、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、泵站的位置；泵站的位置；3 3、根据当地气象与地理条件，过程要求等确定设计参数；、根据当地气象与地理条件，过程要求等确定设计参数；4 4、计算设计流量和进行水力计算；、计算设计流量和进行水力计算；5 5、确定每一个设计管段的断面尺寸、坡度、管底标高及埋深；、确定每一个设计管段的断面尺寸、坡度、管底标高及埋深；6 6、绘制管渠平面图和纵剖面图。、绘制管渠平面图和纵剖面图。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，确定暴雨强度公式资料收集，确定暴雨强度公式划分排水流域，进行管

3、道定线划分排水流域，进行管道定线水力计算水力计算绘制管渠平面图及剖面图绘制管渠平面图及剖面图雨水管渠系统的特点：流量变化大、满流第一节、雨水管网平面布置特点第一节、雨水管网平面布置特点第一节、雨水管网平面布置特点第一节、雨水管网平面布置特点1 1 1 1充分利用地形，就近排入水体充分利用地形，就近排入水体充分利用地形，就近排入水体充分利用地形，就近排入水体 雨水管渠应尽量利用自然地形坡度布置，要以最短的距离雨水管渠应尽量利用自然地形坡度布置，要以最短的距离雨水管渠应尽量利用自然地形坡度布置，要以最短的距离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

4、等水体中。靠重力流将雨水排入附近的池塘、河流、湖泊等水体中。靠重力流将雨水排入附近的池塘、河流、湖泊等水体中。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一般情况下，当地形坡度较大时，雨水干管布置在地形一般情况下，当地形坡度较大时，雨水干管布置在地形一般情况下，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低处或溪谷线上；当地形平坦时，雨水干管布置在排水流域低处或溪谷线上；当地形平坦时，雨水干管布置在排水流域低处或溪谷线上；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

5、除雨水的范围。的中间，以便于支管接入，尽量扩大重力流排除雨水的范围。的中间，以便于支管接入，尽量扩大重力流排除雨水的范围。的中间，以便于支管接入，尽量扩大重力流排除雨水的范围。2 2 2 2尽量避免设置雨水泵站尽量避免设置雨水泵站尽量避免设置雨水泵站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当地形平坦，且地面平均标高低于河流的洪水当地形平坦，且地面平均标高低于河流的洪水当地形平坦，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，在出水口前设雨水位标高时，需将管道适当集中，在出水口前设雨水位标高时，需将管道适当集中，在出水口前设雨水位标高时，需将管道适当集中，在出水口

6、前设雨水泵站，经抽升后排入水体。尽可能使通过雨水泵站泵站，经抽升后排入水体。尽可能使通过雨水泵站泵站，经抽升后排入水体。尽可能使通过雨水泵站泵站，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的流量减到最小，以节省泵站的工程造价和经常运的流量减到最小，以节省泵站的工程造价和经常运的流量减到最小，以节省泵站的工程造价和经常运行费用。行费用。行费用。行费用。3.3.3.3.根据具体条件合理采用明渠或暗管根据具体条件合理采用明渠或暗管根据具体条件合理采用明渠或暗管根据具体条件合理采用明渠或暗管暗管暗管暗管暗管：在城市市区或厂区内，由于建筑密度高，交通：在城市市区或

7、厂区内，由于建筑密度高，交通：在城市市区或厂区内，由于建筑密度高，交通：在城市市区或厂区内，由于建筑密度高，交通 量大，一般采用暗管排除雨水。量大，一般采用暗管排除雨水。量大，一般采用暗管排除雨水。量大，一般采用暗管排除雨水。特点特点特点特点：卫生条件好、不影响交通，造价高。：卫生条件好、不影响交通，造价高。：卫生条件好、不影响交通，造价高。：卫生条件好、不影响交通，造价高。明渠明渠明渠明渠：在城市郊区，建筑密度较低，交通量较小的地：在城市郊区，建筑密度较低，交通量较小的地：在城市郊区，建筑密度较低，交通量较小的地：在城市郊区，建筑密度较低，交通量较小的地 方，一般考虑采用明渠。方，一般考虑采

8、用明渠。方，一般考虑采用明渠。方，一般考虑采用明渠。特点特点特点特点：造价低；但明渠容易淤积，影响环境卫生，：造价低；但明渠容易淤积，影响环境卫生，：造价低；但明渠容易淤积，影响环境卫生，：造价低；但明渠容易淤积，影响环境卫生，且明渠占地大，使道路的竖向规划和横断面设计受限，且明渠占地大，使道路的竖向规划和横断面设计受限，且明渠占地大，使道路的竖向规划和横断面设计受限，且明渠占地大，使道路的竖向规划和横断面设计受限，桥涵费用也增加。桥涵费用也增加。桥涵费用也增加。桥涵费用也增加。在地形平坦、埋设深度或出水口深度受限制的地在地形平坦、埋设深度或出水口深度受限制的地在地形平坦、埋设深度或出水口深度

9、受限制的地在地形平坦、埋设深度或出水口深度受限制的地区，可采用暗渠（盖板渠）排除雨水区，可采用暗渠（盖板渠）排除雨水区，可采用暗渠（盖板渠）排除雨水区，可采用暗渠（盖板渠）排除雨水4、根据城市规划布置雨水管道、根据城市规划布置雨水管道 通常应根据建筑物的分布、道路布置、街区内部的地通常应根据建筑物的分布、道路布置、街区内部的地形等布置雨水管道。形等布置雨水管道。雨水管道的平面布置与竖向布置应考虑与其它地下构雨水管道的平面布置与竖向布置应考虑与其它地下构筑物的协调配合。筑物的协调配合。5、合理设置雨水口，保证路面雨水排除畅通、合理设置雨水口，保证路面雨水排除畅通雨水口应根据地形以及汇水面积确定。

10、雨水口应根据地形以及汇水面积确定。一般来说，在一般来说，在道路交叉口的汇水点道路交叉口的汇水点、低洼地段低洼地段、道路直道路直线段一定距离处（线段一定距离处（2560m）均应设置雨水口均应设置雨水口道路交叉口处雨水口的设置道路交叉口处雨水口的设置凡是箭头相对的一定要设置雨水口；凡是箭头相对的一定要设置雨水口；凡是箭头相背的不设雨水口；凡是箭头相背的不设雨水口；凡是箭头凡是箭头或或可设可不设雨水口可设可不设雨水口第二节第二节 城市雨水管渠设计流量的确定城市雨水管渠设计流量的确定一、雨量分析的要素一、雨量分析的要素1 1、降雨量：、降雨量：指单位地面面积上，在一定时间内降雨的雨水体积。又称在一指单

11、位地面面积上，在一定时间内降雨的雨水体积。又称在一定时间内的降雨深度。定时间内的降雨深度。用用H（mm）表示，也可用单位面积的降雨体积表示，也可用单位面积的降雨体积（L/ha）表示。表示。常用的降雨量统计数据计量单位有以下几种：常用的降雨量统计数据计量单位有以下几种：年平均降雨量：年平均降雨量：指多年观测所得的各年降雨量的平均值指多年观测所得的各年降雨量的平均值（mm/a）月平均降雨量：月平均降雨量：指多年观测所得的各月降雨量的平均值指多年观测所得的各月降雨量的平均值（mm/月）年最大日降雨量：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指多年观测所得的一年中降雨量最大一日的 降雨量

12、降雨量（mm/d）2 2、降雨历时：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。用指其中个别的连续时段。用t t表示，单位为表示，单位为minmin或或h h 3 3、暴雨强度：、暴雨强度：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，用雨深度，用i i（mm/minmm/min）表示表示 ；i=H/t 在工程上，常用单位时间内单位面积上的降雨体积在工程上，常用单位时间内单位面积上的降雨体积q q（L/s.L/s.公顷）公顷）表示

13、表示 q=167i i i与与q q两种表示方法的换算关系如下：两种表示方法的换算关系如下：1mm/min=10-3(m3/m2)/min=10-3(103L/m2)/min =1(L/m2)/min=1(L/min)/m2=10000(L/min)/hm2=10000/60（L/s.hm2）=167（L/s.hm2）决定雨水设计流量的主要因素暴雨强度和降雨历时的关系暴雨强度和降雨历时的关系 自动雨量计所记录的数据一般是每场雨的累积降雨量和降雨时间之间自动雨量计所记录的数据一般是每场雨的累积降雨量和降雨时间之间的对应关系。的对应关系。以降雨时间为横坐标、以累积降雨量为纵坐标，绘制的曲线称为以降

14、雨时间为横坐标、以累积降雨量为纵坐标，绘制的曲线称为降雨降雨量累计曲线。量累计曲线。在城市暴雨的推求过程中，经常采用的降雨历时为：在城市暴雨的推求过程中，经常采用的降雨历时为：5min、10min、15min、20min、30min、45min、60min、90min、120min，特大城市可以用到特大城市可以用到180min最大平均暴雨强度最大平均暴雨强度降雨历时t(min)降雨量H(mm)暴雨强度I(mm/min)所选时段起止561.219：0719：121010.21.0219：0419：141512.30.8219：0419：192015.50.7819：0419：243020.20.

15、6719：0419：344524.80.5519：0419：496029.50.4919：0420：049034.80.3919：0420：3412037.90.3219：0421：044 4、降雨面积：、降雨面积：指降雨所笼罩的面积指降雨所笼罩的面积 5 5、汇水面积：、汇水面积：指雨水管渠汇集雨水的面积。指雨水管渠汇集雨水的面积。单位单位 常用常用hm2或或km2。任意场暴雨在降雨面积上各点的暴雨强度是不相等的，但是雨任意场暴雨在降雨面积上各点的暴雨强度是不相等的，但是雨水管渠的汇水面积较小，因此可假设降雨在整个小汇水面积内的分水管渠的汇水面积较小，因此可假设降雨在整个小汇水面积内的分布是

16、均匀的。布是均匀的。这样，雨量计所测得的点雨量资料可以代表整个小汇这样，雨量计所测得的点雨量资料可以代表整个小汇水面积的面雨量资料。水面积的面雨量资料。6 6、暴雨强度的频率：、暴雨强度的频率：是指在多次的观测中，等于或大于某值的暴雨强度出现的次数是指在多次的观测中，等于或大于某值的暴雨强度出现的次数m m与观测资料总项数与观测资料总项数n n之比的百分数。之比的百分数。即：即：Pn=m /n 100%式中：式中：P Pn=某值暴雨强度出现的频率某值暴雨强度出现的频率 m m：将所有数据从大到小排序之后，某值暴雨强度所对应的序号将所有数据从大到小排序之后，某值暴雨强度所对应的序号 n n：降雨

17、量统计数据的总个数降雨量统计数据的总个数6 6、暴雨强度的频率：、暴雨强度的频率：n n 越大，参与统计的数据越多，根据上面公式计算来的经验频率就越越大，参与统计的数据越多，根据上面公式计算来的经验频率就越能反映其真实的发生概率。能反映其真实的发生概率。故我国故我国室外排水设计规范室外排水设计规范规定，在编制暴雨强度公式时，必须规定，在编制暴雨强度公式时，必须具有具有10年年以上的自计雨量记录，且每年选择以上的自计雨量记录，且每年选择68场最大暴雨记录，计算场最大暴雨记录，计算各历时的暴雨强度值。各历时的暴雨强度值。将各历时的暴雨强度按照大小排列成数列，然后不论年次，按照由将各历时的暴雨强度按

18、照大小排列成数列，然后不论年次，按照由大到小的方向选择年数的大到小的方向选择年数的34倍的个数作为统计的基础资料。倍的个数作为统计的基础资料。某个暴雨强度的频率越小时，该暴雨强度的值就越大。某个暴雨强度的频率越小时，该暴雨强度的值就越大。7 7、暴雨强度的重现期：暴雨强度的重现期：是指是指在多次的观测中，在多次的观测中，等于或大于某值的暴雨强度重复出现的平均时等于或大于某值的暴雨强度重复出现的平均时间间隔间间隔P。单位用年（单位用年（a a）表示。表示。重现期与频率互为倒数，即重现期与频率互为倒数，即 P=1/Pn某一暴雨强度的重现期等于某一暴雨强度的重现期等于P，是指在相当长的一个时间序列中

19、，是指在相当长的一个时间序列中，大于等于该暴雨强度的暴雨平均出现的可能性是大于等于该暴雨强度的暴雨平均出现的可能性是1/1/P。重现期越大，降雨强度越大。重现期越大，降雨强度越大。在排水管网的设计中，如果使用较高的设计重现期，则计算的设在排水管网的设计中，如果使用较高的设计重现期，则计算的设计排水量就越大，排水管网系统的设计规模相应增大，排水通畅，但计排水量就越大，排水管网系统的设计规模相应增大，排水通畅，但排水系统的建设投资就比较高；反之，则投资较小，但安全性差。排水系统的建设投资就比较高；反之，则投资较小，但安全性差。确定设计重现期的因素有：确定设计重现期的因素有：排水区域的重要性、功能、

20、淹没后果严重性、地形特点和汇水面积排水区域的重要性、功能、淹没后果严重性、地形特点和汇水面积的大小等。的大小等。一般情况下，低洼地段采用的设计重现期大于高地；干管采用的大于一般情况下，低洼地段采用的设计重现期大于高地；干管采用的大于支管；工业区采用的大于居住区；市区采用的大于郊区。支管；工业区采用的大于居住区；市区采用的大于郊区。重现期的最小值不宜低于重现期的最小值不宜低于0.330.33年，一般选用年，一般选用0.53年。重要的干道、年。重要的干道、区域，一般选用区域，一般选用25年。年。二、暴雨强度公式二、暴雨强度公式式中：式中：q设计暴雨强度，设计暴雨强度，L/s.公顷；公顷；P设计重现

21、期，年；设计重现期，年；t降雨历时，降雨历时，min；A1,c,b,n地方参数，根据统计方法进行确定。地方参数，根据统计方法进行确定。暴雨强度公式是反映暴雨强度暴雨强度公式是反映暴雨强度q(i)q(i)、降雨历时降雨历时t t、重现期重现期P P三者三者之间的关系，是设计雨水管渠的依据。之间的关系，是设计雨水管渠的依据。我国我国室外排水设计规范室外排水设计规范中规定，我国采用的暴雨强度公式中规定，我国采用的暴雨强度公式的形式为：的形式为：教材表教材表9-19-1收录了我国若干城市的暴雨强度公式（或参见收录了我国若干城市的暴雨强度公式（或参见给水排水给水排水设计手册设计手册第五册），可供计算雨水

22、管渠设计流量时采用。第五册），可供计算雨水管渠设计流量时采用。目前，我国尚有一些城镇无暴雨强度公式，当这些城镇需要设计雨水目前，我国尚有一些城镇无暴雨强度公式，当这些城镇需要设计雨水管渠时，可选用附近地区城市的暴雨强度公式。管渠时，可选用附近地区城市的暴雨强度公式。一、雨水管渠设计流量计算公式一、雨水管渠设计流量计算公式式中：Q雨水设计流量，L/s；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。径流系数径流系数的确定的确定:按照按照地面材料性质地面材料性质确定径流系数的经验数值。确定径流系数的经验数值。汇水面积汇水面积A:与降雨历时与降雨历时t有关。随着降雨历时的延长

23、，参与径流的面积在增有关。随着降雨历时的延长，参与径流的面积在增加，当全部流域参与径流时，进入雨水管渠中的流量就最大。加，当全部流域参与径流时，进入雨水管渠中的流量就最大。暴雨强度暴雨强度 q：与降雨历时与降雨历时t有关。随着降雨历时的延长，暴雨强度降低。有关。随着降雨历时的延长，暴雨强度降低。关键在于采用降雨强度和汇水面积都是尽量大的降雨关键在于采用降雨强度和汇水面积都是尽量大的降雨三、三、城市雨水管渠设计流量的确定城市雨水管渠设计流量的确定二、径流系数的确定二、径流系数的确定1、径流系数：、径流系数：地面径流量与总降雨量的比值称为径流系数地面径流量与总降雨量的比值称为径流系数，其值小于其值

24、小于1。降雨量降雨量降雨量降雨量 地面渗水量，余水（两者之差）在地面地面渗水量，余水（两者之差）在地面地面渗水量，余水（两者之差）在地面地面渗水量，余水（两者之差）在地面 开始积水，产生地面径流开始积水，产生地面径流开始积水，产生地面径流开始积水，产生地面径流2、径流系数、径流系数的确定的确定 地面径流系数的值与以下几个因素有关：地面径流系数的值与以下几个因素有关：汇水面积上的地面材料性质、地形地貌、植被分布、降汇水面积上的地面材料性质、地形地貌、植被分布、降雨历时、暴雨强度以及暴雨雨型有关。雨历时、暴雨强度以及暴雨雨型有关。目前，在雨水管渠的设计中，通常按照目前，在雨水管渠的设计中，通常按照

25、地面材料性质地面材料性质确确定径流系数的经验数值。定径流系数的经验数值。我国排水设计规范中有关径流系数取值的规定见下表：我国排水设计规范中有关径流系数取值的规定见下表：不同地面的径流系数不同地面的径流系数值值地面种类径流系数各种屋面、混凝土和沥青路面0.9大块石铺砌路面和沥青表面处理的碎石路面0.6级配碎石路面0.45干砌砖石和碎石路面0.40非铺砌土地面0.30公园或绿地0.15 如果汇水面积由不同的地面组合而成，整个汇水面积上的平如果汇水面积由不同的地面组合而成，整个汇水面积上的平均径流系数可按以下公式来求：均径流系数可按以下公式来求：=Ai i /A在工程设计中，经常采用在工程设计中，经

26、常采用城市综合径流系数城市综合径流系数近似代替平均径流系数近似代替平均径流系数区域情况区域情况区域综合径流系数值区域综合径流系数值建筑稠密的中心区建筑稠密的中心区0.60.8建筑较密的居住区建筑较密的居住区0.50.7建筑较稀的居住区建筑较稀的居住区0.40.6建筑很稀的居住区建筑很稀的居住区0.30.5城市综合径流系数城市综合径流系数t=t1+mt2式中：t1地面集水时间；指雨水从汇水面积上最远点流到第 一个雨水口a的时间.m 折减系数；t2雨水在管道内流行时间。三、集水时间三、集水时间t的确定的确定 集水时间由集水时间由地面集水时间地面集水时间t1和和管道内雨水流动的时间管道内雨水流动的时

27、间t2两部分两部分之和组成之和组成1、地面集水时间t1的确定 一般在建筑密度较大、地形较陡、雨水口分布较密的地区，一般在建筑密度较大、地形较陡、雨水口分布较密的地区，t t1 1可采用可采用5-8min5-8min;在建筑密度小、地形平坦、雨水口稀疏的地区，在建筑密度小、地形平坦、雨水口稀疏的地区，t t1 1可取可取10-10-15min15min。起点井上游地面流行距离以不超过起点井上游地面流行距离以不超过120150m120150m为宜为宜 根据室外排水设计规范规定：地面集水时间t1视距离长短、地形坡度和地面覆盖情况而定，通常采用5-15min。在设计过程中，应结合具体条件进行选定：如果

28、选用过大，将会造成排水不畅，使管道上游地面经常积水。选用过小，将会造成雨水管渠尺寸加大，使工程造价增加。2、雨水在管道内流行时间t2式中：L上游各管段的管长，m；v各管段满流时的水流速度，m/s。3、折减系数m的确定雨水在管道内的实际流行时间与计算得出的流行时间不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：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；雨水实际的流行时间；二是雨水

29、管道的最大流量不大可能在同一时间发生，上游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管道存在调蓄容积我国我国室外排水设计规范室外排水设计规范规定：折减系数的采用为暗规定：折减系数的采用为暗管管采用采用2,明渠采用明渠采用1.2;陡坡地区管道采用陡坡地区管道采用1.22。在确定了集水时间在确定了集水时间t t和重现期和重现期P P后，雨水管渠的设计暴雨强度公式后，雨水管渠的设计暴雨强度公式流量公式可改写成流量公式可改写成:雨水管渠的设计流量公式可改写成雨水管渠的设计流量公式可改写成:1、雨水管渠水力计算的控制数据、雨水管渠水力计算的控制数据2、雨水管渠水力计算的方法、雨水

30、管渠水力计算的方法3、雨水管渠系统的设计步骤、雨水管渠系统的设计步骤4、雨水管渠系统设计计算举例、雨水管渠系统设计计算举例 第三节第三节 城市雨水管渠的水力计算城市雨水管渠的水力计算、最小管径和最小设计坡度：、最小管径和最小设计坡度：雨水管最小管径为雨水管最小管径为300mm，相应的最小坡度为，相应的最小坡度为0.003；雨水口连接管最小管径为雨水口连接管最小管径为200mm，最小坡度为最小坡度为0.01 一、雨水管渠水力计算的设计参数一、雨水管渠水力计算的设计参数1、设计充满度：、设计充满度：管道按满流设计，管道按满流设计，h/D=1(明渠应有明渠应有 0.2m的超高，街道的超高，街道边沟应

31、有边沟应有0.03m的超高的超高)、设计流速：、设计流速：最小流速最小流速0.75m/s,(明渠流最小流速为明渠流最小流速为0.40m/s)最大流速最大流速10m/s（金属管），（金属管），5m/s（非金属管）（非金属管）.(明渠流最大流速按照表明渠流最大流速按照表9-7选用选用)、最大埋深与最小埋深：、最大埋深与最小埋深：同污水管道的规定同污水管道的规定 在进行雨水管道水力计算时，各管段的设计流量为已知。在进行雨水管道水力计算时，各管段的设计流量为已知。雨水管网水力计算包括两方面内容：雨水管网水力计算包括两方面内容：1、确定各管段的直径和坡度、确定各管段的直径和坡度（流速）（流速）确定出的雨

32、水管段直径和坡度，必须符合设计规范要求，确定出的雨水管段直径和坡度，必须符合设计规范要求，即：计算得来的一定管径在一定坡度的敷设下，通过设计流量即：计算得来的一定管径在一定坡度的敷设下，通过设计流量时，流速要满足最小流速、最大流速的要求。时，流速要满足最小流速、最大流速的要求。（与污水管道的水力计算有不同）（与污水管道的水力计算有不同）2、确定各管段始点和终点的埋设深度（水面标高、管底标高）确定各管段始点和终点的埋设深度（水面标高、管底标高）处理好各管段之间的衔接设计处理好各管段之间的衔接设计同污水管道同污水管道二、雨水管渠水力计算的方法二、雨水管渠水力计算的方法二、雨水管渠水力计算的方法二、

33、雨水管渠水力计算的方法 确定管段的直径和坡度，应从上游管段开始，依次向下游管段确定管段的直径和坡度，应从上游管段开始，依次向下游管段计算。计算。在具体计算时，设计流量在具体计算时，设计流量Q和管道粗糙系数和管道粗糙系数n已知，已知，还有管还有管径径D、管道坡度、管道坡度I和流速和流速v是未知的，因此需要先假定个求其是未知的，因此需要先假定个求其它两个，这样的数学计算非常复杂，而且经常要试算。为了简它两个，这样的数学计算非常复杂，而且经常要试算。为了简化计算，常采用水力计算图见（图化计算，常采用水力计算图见（图9-3）或水力计算表进行。）或水力计算表进行。（Q、v、D、n、I）对水力计算图而言，

34、粗糙系数对水力计算图而言，粗糙系数n是已知的，图上的曲线表示的是已知的，图上的曲线表示的是是Q、v、I、D之间的关系，这四个因素中，只要确定两个因素，之间的关系，这四个因素中，只要确定两个因素，就可以通过图查出其它两个因素。计算时，就可以通过图查出其它两个因素。计算时，Q为已知，只要再知为已知，只要再知道一个因素就可以查图计算了，道一个因素就可以查图计算了，通常情况下先假定坡度通常情况下先假定坡度I。管道坡。管道坡度度I近似等于地面坡度。近似等于地面坡度。由由Q和和I，就可查图得出，就可查图得出v、D 复核复核v的规定的规定若符合，则该若符合，则该管段的管段的D、I(v)即确定。若不符合，重新

35、设定即确定。若不符合，重新设定I 或或D进行计算。进行计算。二、雨水管渠水力计算的方法二、雨水管渠水力计算的方法雨水管水力计算举例雨水管水力计算举例 已知已知n0.013，设计流量设计流量Q=200L/s，该管段地面坡度该管段地面坡度i=0.004，试计试计算该管段的管径算该管段的管径D、管道坡度管道坡度I、流速流速v。A点：点：v1.17m/sD400500mm设采用设采用D400mm的管道，的管道，与流量为与流量为200L/s的竖线相交的竖线相交于于B点：点：I0.0092v1.60m/s不宜采用不宜采用设采用设采用D500mm的管道，的管道，与流量为与流量为200L/s的竖线相交的竖线相

36、交于于C点：点：I0.0028v1.02m/s雨水管网设计步骤雨水管网设计步骤雨水管网设计步骤雨水管网设计步骤 （一）划分排水流域，进行管道定线（一）划分排水流域，进行管道定线（一）划分排水流域，进行管道定线（一）划分排水流域，进行管道定线 根据城市总体规划图，按地形划分排水流域。根据城市总体规划图，按地形划分排水流域。根据城市总体规划图，按地形划分排水流域。根据城市总体规划图，按地形划分排水流域。在每一排水流域内，结合建筑物及雨水口分布，在每一排水流域内，结合建筑物及雨水口分布，在每一排水流域内，结合建筑物及雨水口分布，在每一排水流域内，结合建筑物及雨水口分布，充分利用各排水流域内的自然地形

37、，布置管道，使充分利用各排水流域内的自然地形，布置管道，使充分利用各排水流域内的自然地形，布置管道，使充分利用各排水流域内的自然地形，布置管道，使雨水以最短距离靠重力流就近排入水体。在总平面雨水以最短距离靠重力流就近排入水体。在总平面雨水以最短距离靠重力流就近排入水体。在总平面雨水以最短距离靠重力流就近排入水体。在总平面图上绘出各流域的主干管、干管和支管的具体位置。图上绘出各流域的主干管、干管和支管的具体位置。图上绘出各流域的主干管、干管和支管的具体位置。图上绘出各流域的主干管、干管和支管的具体位置。（二）划分设计管段（二）划分设计管段（二）划分设计管段（二）划分设计管段 根据管道的具体位置，

38、根据管道的具体位置，根据管道的具体位置，根据管道的具体位置，在管道转弯、管径或坡在管道转弯、管径或坡在管道转弯、管径或坡在管道转弯、管径或坡度改变、有支管接入、管道交汇等处以及超过一定度改变、有支管接入、管道交汇等处以及超过一定度改变、有支管接入、管道交汇等处以及超过一定度改变、有支管接入、管道交汇等处以及超过一定距离的直线管段上都应设置检查井距离的直线管段上都应设置检查井距离的直线管段上都应设置检查井距离的直线管段上都应设置检查井。把两个检查井。把两个检查井。把两个检查井。把两个检查井之间流量不变且预计管径和坡度也不变的管段定为之间流量不变且预计管径和坡度也不变的管段定为之间流量不变且预计管

39、径和坡度也不变的管段定为之间流量不变且预计管径和坡度也不变的管段定为设计管段。并从管段上游往下游依次进行检查井的设计管段。并从管段上游往下游依次进行检查井的设计管段。并从管段上游往下游依次进行检查井的设计管段。并从管段上游往下游依次进行检查井的编号。编号。编号。编号。（三）确定各设计管段的汇水面积（三）确定各设计管段的汇水面积（三）确定各设计管段的汇水面积（三）确定各设计管段的汇水面积 各设计管段汇水面积的划分应结合地形坡度、各设计管段汇水面积的划分应结合地形坡度、各设计管段汇水面积的划分应结合地形坡度、各设计管段汇水面积的划分应结合地形坡度、汇水面积的大小以及雨水管道布置等情况而划定。汇水面

40、积的大小以及雨水管道布置等情况而划定。汇水面积的大小以及雨水管道布置等情况而划定。汇水面积的大小以及雨水管道布置等情况而划定。地形较平坦地形较平坦地形较平坦地形较平坦时，可按就近排入附近雨水管道的时，可按就近排入附近雨水管道的时，可按就近排入附近雨水管道的时，可按就近排入附近雨水管道的原则划分；原则划分；原则划分；原则划分；地形坡度较大地形坡度较大地形坡度较大地形坡度较大时，应按地面雨水径流的水流方时，应按地面雨水径流的水流方时，应按地面雨水径流的水流方时，应按地面雨水径流的水流方向划分。并将每块面积进行编号，计算其面积并将向划分。并将每块面积进行编号，计算其面积并将向划分。并将每块面积进行编

41、号，计算其面积并将向划分。并将每块面积进行编号，计算其面积并将数值标注在图上。汇水面积除包括街坊外，还应包数值标注在图上。汇水面积除包括街坊外，还应包数值标注在图上。汇水面积除包括街坊外，还应包数值标注在图上。汇水面积除包括街坊外，还应包括街道、绿地等。括街道、绿地等。括街道、绿地等。括街道、绿地等。（四）确定各排水流域的平均径流系数（四）确定各排水流域的平均径流系数（四）确定各排水流域的平均径流系数（四）确定各排水流域的平均径流系数 通常根据排水流域内各类地面的面积数或所占通常根据排水流域内各类地面的面积数或所占通常根据排水流域内各类地面的面积数或所占通常根据排水流域内各类地面的面积数或所占

42、比例，计算出该排水流域的平均径流系数。也可根比例，计算出该排水流域的平均径流系数。也可根比例，计算出该排水流域的平均径流系数。也可根比例，计算出该排水流域的平均径流系数。也可根据规划的地区类别，采用区域综合径流系数。据规划的地区类别，采用区域综合径流系数。据规划的地区类别，采用区域综合径流系数。据规划的地区类别，采用区域综合径流系数。（五）确定设计重现期（五）确定设计重现期（五）确定设计重现期（五）确定设计重现期 P P P P 和地面集水时间和地面集水时间和地面集水时间和地面集水时间 t t t t1 1 1 1 结合地形特点、汇水面积的地区建设性质和气象结合地形特点、汇水面积的地区建设性质

43、和气象结合地形特点、汇水面积的地区建设性质和气象结合地形特点、汇水面积的地区建设性质和气象特点确定设计重现期。各排水流域的设计重现期可相特点确定设计重现期。各排水流域的设计重现期可相特点确定设计重现期。各排水流域的设计重现期可相特点确定设计重现期。各排水流域的设计重现期可相同，也可不同。同，也可不同。同，也可不同。同，也可不同。根据设计地区的建筑密度、地形坡度和地面覆盖根据设计地区的建筑密度、地形坡度和地面覆盖根据设计地区的建筑密度、地形坡度和地面覆盖根据设计地区的建筑密度、地形坡度和地面覆盖种类、街坊内是否设置雨水暗管等，确定雨水管道的种类、街坊内是否设置雨水暗管等，确定雨水管道的种类、街坊

44、内是否设置雨水暗管等，确定雨水管道的种类、街坊内是否设置雨水暗管等，确定雨水管道的地面集水时间。地面集水时间。地面集水时间。地面集水时间。（六）求单位面积径流量 q0 暴雨强度 q与径流系数的乘积，称为单位面积径流量 q0。即：对于某一设计来说，式中P、t1、m、A1、b、c、n均为已知数，只要求得各管段的管内雨水流行时间 t2，就可求出相应于该管段的 q 0值。（L/sha）（七）管渠材料的选择（七）管渠材料的选择（七）管渠材料的选择（七）管渠材料的选择 雨水管道管径小于或等于雨水管道管径小于或等于雨水管道管径小于或等于雨水管道管径小于或等于400 mm400 mm400 mm400 mm采

45、用圆形断面的采用圆形断面的采用圆形断面的采用圆形断面的混凝土管，管径大于混凝土管，管径大于混凝土管，管径大于混凝土管，管径大于400 mm400 mm400 mm400 mm采用钢筋混凝土管。采用钢筋混凝土管。采用钢筋混凝土管。采用钢筋混凝土管。（八）雨水管道的水力计算（八）雨水管道的水力计算（八）雨水管道的水力计算（八）雨水管道的水力计算 列表进行雨水干管的水力计算，求得各设计管段列表进行雨水干管的水力计算，求得各设计管段列表进行雨水干管的水力计算，求得各设计管段列表进行雨水干管的水力计算，求得各设计管段的设计流量。并确定各设计管段的管径、坡度、流速、的设计流量。并确定各设计管段的管径、坡度

46、、流速、的设计流量。并确定各设计管段的管径、坡度、流速、的设计流量。并确定各设计管段的管径、坡度、流速、管内底标高及管道埋深等值。管内底标高及管道埋深等值。管内底标高及管道埋深等值。管内底标高及管道埋深等值。（九）绘制雨水管道的平面图和纵剖面图（九）绘制雨水管道的平面图和纵剖面图（九）绘制雨水管道的平面图和纵剖面图（九）绘制雨水管道的平面图和纵剖面图 雨水管道平面图和纵剖面图的绘制方法和要求雨水管道平面图和纵剖面图的绘制方法和要求雨水管道平面图和纵剖面图的绘制方法和要求雨水管道平面图和纵剖面图的绘制方法和要求与污水管道相同与污水管道相同与污水管道相同与污水管道相同第三节第三节 合流制管网设计与

47、计算合流制管网设计与计算一、一、一、一、合流制管网的使用条件和布置特点合流制管网的使用条件和布置特点合流制管网的使用条件和布置特点合流制管网的使用条件和布置特点1 1 1 1截流式合流制排水管渠的使用条件截流式合流制排水管渠的使用条件截流式合流制排水管渠的使用条件截流式合流制排水管渠的使用条件（1 1 1 1）排水区域内有一处或多处水源充沛的水体，）排水区域内有一处或多处水源充沛的水体，）排水区域内有一处或多处水源充沛的水体，）排水区域内有一处或多处水源充沛的水体，其流量和流速都足够大，当一定量的混合污其流量和流速都足够大，当一定量的混合污其流量和流速都足够大，当一定量的混合污其流量和流速都足

48、够大，当一定量的混合污水排入后对水体造成的污染危害程度在允许水排入后对水体造成的污染危害程度在允许水排入后对水体造成的污染危害程度在允许水排入后对水体造成的污染危害程度在允许的范围以内；的范围以内；的范围以内；的范围以内；（2 2 2 2）街坊和街道的建设都比较完善，必须采用暗管）街坊和街道的建设都比较完善，必须采用暗管）街坊和街道的建设都比较完善，必须采用暗管）街坊和街道的建设都比较完善，必须采用暗管（渠）排除雨水，而街道断面又较窄，管（渠）（渠）排除雨水，而街道断面又较窄，管（渠）（渠）排除雨水，而街道断面又较窄，管（渠）（渠）排除雨水，而街道断面又较窄，管（渠）的设置位置受到限制时；的设

49、置位置受到限制时；的设置位置受到限制时；的设置位置受到限制时；（3 3 3 3）地面有一定的坡度倾向水体，当水体出现高水）地面有一定的坡度倾向水体，当水体出现高水）地面有一定的坡度倾向水体，当水体出现高水）地面有一定的坡度倾向水体，当水体出现高水位时，岸边不受淹没。污水在中途不需要泵汲。位时，岸边不受淹没。污水在中途不需要泵汲。位时，岸边不受淹没。污水在中途不需要泵汲。位时，岸边不受淹没。污水在中途不需要泵汲。2 2 2 2布置特点布置特点布置特点布置特点（1 1 1 1）管渠的布置应使所有服务面积上的生活污水、）管渠的布置应使所有服务面积上的生活污水、）管渠的布置应使所有服务面积上的生活污水

50、、）管渠的布置应使所有服务面积上的生活污水、工业废水和雨水都能合理地排入管渠，并能以工业废水和雨水都能合理地排入管渠，并能以工业废水和雨水都能合理地排入管渠，并能以工业废水和雨水都能合理地排入管渠，并能以最短的距离坡向水体。最短的距离坡向水体。最短的距离坡向水体。最短的距离坡向水体。（2 2 2 2）沿水体岸边布置与水体平行的截流干管）沿水体岸边布置与水体平行的截流干管）沿水体岸边布置与水体平行的截流干管）沿水体岸边布置与水体平行的截流干管,在截在截在截在截流干管的适当位置设置溢流井流干管的适当位置设置溢流井流干管的适当位置设置溢流井流干管的适当位置设置溢流井,使超过截流干管使超过截流干管使超