第九章 雨水管渠的設(shè)計計算

1、234567iHt（mm/minmm/min） 在工程上統(tǒng)計的降雨多屬暴雨性質(zhì)，故稱暴雨在工程上統(tǒng)計的降雨多屬暴雨性質(zhì)，故稱暴雨強度，常用單位時間內(nèi)單位面積上的降雨體積強度，常用單位時間內(nèi)單位面積上的降雨體積 q q（L/L/shasha）表示。）表示。q q與與 i i之間的換算關(guān)系為：之間的換算關(guān)系為：q167i式中式中 167-167-換算系數(shù)。換算系數(shù)。8910頻率頻率Pmnn10011PmNn100PmNMn100MM每年選入的平均雨樣數(shù)每年選入的平均雨樣數(shù)12PmNn1100PmNMn11001314PNmPPn11516qAcPtbn16711lg171降雨量徑流量18時間余水量

2、余水率時間地面滲水量入滲率119徑流系數(shù)徑流系數(shù)值值地面種類地面種類值值各種屋面、混凝土和瀝青路面各種屋面、混凝土和瀝青路面0.90大塊石鋪砌路面和瀝青表面處理的碎石大塊石鋪砌路面和瀝青表面處理的碎石路面路面0.60級配碎石路面級配碎石路面0.45干砌磚石和碎石路面干砌磚石和碎石路面0.40非鋪砌土路面非鋪砌土路面0.30公園或綠地公園或綠地0.1520aviiFF2121mtt 222324252627282930311121FqQ （L/s）3221232FFqQ （L/s）33 321343FFFqQ （L/s）34 4321454FFFFqQ （L/s）3536373839QvvnRI

3、12312404142明渠類別明渠類別最大設(shè)最大設(shè)計流速計流速（m/s）明渠類別明渠類別最大設(shè)最大設(shè)計流速計流速（m/s）粗砂或低塑性粘粗砂或低塑性粘土土粉質(zhì)粘土粉質(zhì)粘土粘土粘土石灰?guī)r或中砂巖石灰?guī)r或中砂巖0.81.01.24.0草皮護面草皮護面干砌塊石干砌塊石漿砌塊石或漿砌漿砌塊石或漿砌磚磚混凝土混凝土1.62.03.04.043444546474849（六）求單位面積徑流量（六）求單位面積徑流量 q0 暴雨強度暴雨強度 q與徑流系數(shù)與徑流系數(shù)的乘積，稱為單位面積的乘積，稱為單位面積徑流量徑流量 q0。即：。即：nbmttpcAqq2110lg1167對于某一設(shè)計來說，式中對于某一設(shè)計來說，

4、式中P、t1、m、A1、b、c、n均為已知數(shù)，只要求得各管段的管內(nèi)雨水流行時間均為已知數(shù)，只要求得各管段的管內(nèi)雨水流行時間 t2，就可求出相應(yīng)于該管段的，就可求出相應(yīng)于該管段的 q 0值。值。（L/L/shasha）505152535455565758水體超過部分經(jīng)排放管排入雨水量旱流流量被截流雨水量截流倍數(shù),00hyhQnQQn596061截流式合流制排水管渠系統(tǒng)的設(shè)計計算實例 題意題意 某城市一個區(qū)的截流式合流管道平面布置如某城市一個區(qū)的截流式合流管道平面布置如圖圖9 9-1-1，設(shè)計原，設(shè)計原始數(shù)據(jù)如下：始數(shù)據(jù)如下： 該市的暴雨強度公式為該市的暴雨強度公式為q=10020(1+0.56q

5、=10020(1+0.56P)/(t+36); P)/(t+36); 1.1.設(shè)計重現(xiàn)期采用設(shè)計重現(xiàn)期采用1a1a，地面集水時間地面集水時間t t1 1=10min=10min，該設(shè)計區(qū)域平該設(shè)計區(qū)域平均徑流系數(shù)均徑流系數(shù)=0.45=0.45。 2.2.設(shè)計人口密度為設(shè)計人口密度為300300人人/ha/ha，生活污水定額采用生活污水定額采用100L/(100L/(人人d)d)。 3.3.截流干管的截流倍數(shù)截流干管的截流倍數(shù)n n0 0=3=3。 4.4.管道起點埋深為管道起點埋深為1.70m1.70m。 5.5.河流的平均洪水位為河流的平均洪水位為18.000m18.000m。 6.6.各設(shè)

6、計管段的管長、匯水面積和工業(yè)廢水最大班的平均流量各設(shè)計管段的管長、匯水面積和工業(yè)廢水最大班的平均流量如如表表9 9-2-2所示。所示。 7.7.各檢查井處的地面標高如各檢查井處的地面標高如表表9 9-3-3所示。所示。 試進行管段試進行管段1-61-6的水力計算。的水力計算。 62截流式合流管道平面布置圖截流式合流管道平面布置圖63 解解 合流管道的水力計算與雨水管道的計算基本相同，合流管道的水力計算與雨水管道的計算基本相同，只是它的設(shè)計流量要包括雨水、生活污水和工業(yè)廢只是它的設(shè)計流量要包括雨水、生活污水和工業(yè)廢水。計算時，先劃分設(shè)計管段及其匯水面積，計算水。計算時，先劃分設(shè)計管段及其匯水面積

7、，計算每塊面積的大小；再計算設(shè)計流量，包括雨水量、每塊面積的大小；再計算設(shè)計流量，包括雨水量、生活污水量和工業(yè)廢水量；然后根據(jù)設(shè)計流量查滿生活污水量和工業(yè)廢水量；然后根據(jù)設(shè)計流量查滿流的水力計算圖見附錄流的水力計算圖見附錄12-112-1附圖附圖1313，得出設(shè)計管徑，得出設(shè)計管徑和坡度；計算管內(nèi)底標高和埋深；最后進行旱流流和坡度；計算管內(nèi)底標高和埋深；最后進行旱流流量校核。本例中采用的管道粗糙系數(shù)量校核。本例中采用的管道粗糙系數(shù)n=0.013n=0.013，其水，其水力計算結(jié)果如力計算結(jié)果如表表9 9-4-4所示。所示。64表9-2 設(shè)計管段的管長、匯水面積和工業(yè)廢水量 管段編號管段編號管長

8、（管長（mm）匯水面積匯水面積(ha)(ha)本段工業(yè)本段工業(yè)廢水量廢水量(L/s)(L/s)面積編號面積編號本段面積本段面積1212232334344545565685851281285959138138165.5165.51.201.201.791.790.830.831.931.932.122.122020101060600 0353565表表9-3 檢查井處的地面標高檢查井處的地面標高 檢查井編號檢查井編號地面標高（地面標高（mm）1 12 23 34 45 56 620.20020.20020.00020.00019.70019.70019.55019.55019.50019.500

9、19.45019.45066表9-4 截流式合流干管計算表 管段管段編號編號管長管長(m)(m)匯水面積匯水面積(10(104 4m m2 2) )管內(nèi)流行時間管內(nèi)流行時間(min)(min)設(shè)計流量設(shè)計流量(L/s)(L/s)設(shè)計管設(shè)計管徑徑(mm)(mm)設(shè)計坡設(shè)計坡度度()()管道坡管道坡降降(m)(m)本段本段轉(zhuǎn)輸轉(zhuǎn)輸總計總計累計累計t2t2本段本段t t2 2雨水雨水生活污生活污水水工業(yè)廢工業(yè)廢水水溢流井溢流井轉(zhuǎn)輸水轉(zhuǎn)輸水量量總計總計1 12 23 34 45 56 67 78 89 91010111112121313141415151-21-22-32-33-43-44-54-55

10、-65-685851281285959138138165.5165.51.201.201.791.790.830.831.931.932.122.120 01.201.202.992.993.823.820 01.201.202.992.993.823.825.755.752.122.120 01.891.894.564.565.505.500 01.891.892.672.670.940.941.951.952.152.15117.6117.6270.8270.8312.5312.5454.8454.8207.8207.81.01.02.42.43.03.04.64.61.71.720203

11、030909090903535378.4378.4138.6138.6303.1303.1405.5405.5550.3550.3622.9622.95005007007007007008008008008001.61.61.21.21.91.91.71.72.32.30.1360.1360.1540.1540.1120.1120.2350.2350.3810.381設(shè)計設(shè)計流速流速(m/s)(m/s)設(shè)計管道設(shè)計管道輸水能力輸水能力(L/s)(L/s)地面標高地面標高(m)(m)管內(nèi)底標高管內(nèi)底標高(m)(m)埋深埋深(m)(m)旱流校核旱流校核備注備注起點起點終點終點起點起點終點終點起點起

12、點終點終點旱流流旱流流量量(L/s)(L/s)充滿度充滿度流速流速(m/s)(m/s)1616171718181919202021212222232324242525262627270.750.750.800.801.051.051.081.081.221.2215015031031041041055055063063020.220.2000020.020.0000019.719.7000019.519.5505019.519.5000020.00020.00019.70019.70019.55019.55019.50019.50019.45019.45018.50018.50018.16418.16418.01018.01017.19017.19017.55017.55018.36418.36418.01018.01017.89817.89817.55017.55017.16917.1691.701.701.841.841.691.691.751.751.951.951.641.