3-雨水管道的設(shè)計

1、3雨水管道的設(shè)計3.1劃分并計算各設(shè)計管段的匯水面積該地區(qū)的雨水采用管道收集后直接排入就近水體的方式處理，因為各區(qū)匯水 分界明顯，坡度走勢清晰，部分區(qū)域有逆坡現(xiàn)象，故雨水管道布置采用沿街順坡 布置，使雨水能夠被很好的收集與排放。雨水干管數(shù)量：4條。具體雨水管道布置請參看某市排水管道設(shè)計布置總平面圖。3.2求單位面積徑流量q。avq式中qo 單位面積徑流量av 平均徑流系數(shù)q暴雨強度公式由于影響因素多，要精確求定書值較為困難。因此目前徑流系數(shù)通常采用按地面覆蓋種類確定的經(jīng)驗數(shù)值。徑流系數(shù)書值見表3.1 o表3.1 徑流系數(shù)書值地面種類屮值各種屋面，混凝土和瀝青路面0.90大塊石鋪砌路面和瀝青表面

2、處理的碎石路面0.60級配碎石路面0.45干砌磚石和碎石路面0.40非鋪砌土路面0.30公園和綠地0.15表中所列為單一覆蓋時的書值。但匯水面積是由各種性質(zhì)的地面覆蓋所組 成,在整個匯水面積上它們各自占有一定的比例， 隨它們占有的面積比例的變化， 書值也不同。所以，整個匯水面積上的平均徑流系數(shù)書 av值是按各類地面面積用 加權(quán)平均法計算得出。av(tb)F式中Fi匯水面積上各類地面的面積(ha);書i 相應(yīng)于各類地面的徑流系數(shù)；F全部匯水面積(ha) o非鋪市區(qū)地面種類如：屋面占36%混凝土路面占16%碎石路面占10% 砌路面占20%綠地占18%根據(jù)市區(qū)地面覆蓋情況av = 0.9 X 0.3

3、6+0.9 X 0.16+0.4 X 0.1+0.3 X 0.2+0.15 X 0.18 = 0.5953.3雨水干管的設(shè)計流量和水力計算雨水水力計算的設(shè)計參數(shù)(1) 米用的流量公式城市、廠礦中雨水管渠由于匯水面積小，屬小匯水面積上的排水構(gòu)筑物,雨水設(shè)計流量可米用下式：Q q F式中 Q 雨水設(shè)計流量(L/s);書徑流系數(shù)，其值小于1;F 匯水面積(ha);q 設(shè)計暴雨強度(L/s.ha)。(2) 暴雨強度公式A*1 Cig P)式中q設(shè)計暴雨強度P設(shè)計重現(xiàn)期(a);t降雨歷時(min);A1, C, b, n地方參數(shù)，根據(jù)統(tǒng)計方法進(jìn)行計算確定。本設(shè)計采用如下公式計算：1272(1 0.65l

4、g P)(t 6.64)0.56(3) 設(shè)計重現(xiàn)期的選取理由和數(shù)值暴雨強度隨重現(xiàn)期的不同而不同。在設(shè)計中若重現(xiàn)期選用較大，則暴雨強度大，相應(yīng)的雨水設(shè)計流量大，管渠 的斷面相應(yīng)大。這樣偏安全，有利于防止地面積水，但工程造價高。若重現(xiàn)期選用較低，則暴雨強度小，雨水設(shè)計流量小，管渠斷面小。這樣工 程造價低，但可能會發(fā)生排水不暢、地面積水，或?qū)Τ鞘猩罴吧a(chǎn)造成危害。應(yīng)根據(jù)匯水地區(qū)性質(zhì)、地形特點和氣候特征等因素確定。在同一排水系統(tǒng)中 可采用同一重現(xiàn)期或不同重現(xiàn)期。重現(xiàn)期一般選用 0.53a,重要干道、重要地 區(qū)或短期積水即能引起較嚴(yán)重后果的地區(qū)，一般選用 35a,并應(yīng)與道路設(shè)計協(xié) 調(diào)。特別重要地區(qū)和次

5、要地區(qū)可酌情增減。本設(shè)計中選擇P=1a=（4）集水時間選取數(shù)值對管道的某一設(shè)計斷面來說，集水時間t由地面集水時間ti和管內(nèi)流行時間t2兩部分組成：t =t i + mt 2式中 t降雨歷時（min）;ti地面集水時間（min），視距離長短、地形坡度和地面鋪蓋情況而定，一般采用515 min ;m折減系數(shù)，暗管m=2明渠m=1.2，在陡坡地區(qū)，暗管m=1.22;t2管渠內(nèi)雨水流行時間（min）t2L60v式中L各管段的長度（m）;v各管段滿流時的水流速度（m/s）;60單位換算系數(shù)，imi n=60s。本設(shè)計中選擇t i=10min。（5）折減系數(shù)的選取說明m的含義即為：因縮小了管道排水的斷面尺

6、寸使上游蓄水，就必然會增長泄水時間。因而采用了增長管道中流行時間的辦法， 達(dá)到適當(dāng)折減設(shè)計流量，進(jìn)而 縮小管道斷面尺寸的要求。因此，折減系數(shù)實際是蘇林系數(shù)與管道調(diào)蓄利用系數(shù)的乘積我國室外排水設(shè)計規(guī)范建議：暗管： m=2明渠：m=1.2。在陡坡地區(qū)， 暗管的 m=1.22。在本設(shè)計中，選取 m=2。雨水管道的水力計算(1) 設(shè)計充滿度雨水較污水清潔得多， 對環(huán)境的污染較小， 加上暴雨徑流最大， 而相應(yīng)的較高設(shè)計重 現(xiàn)期的暴雨強度的降雨歷時一般不會很長， 且從減少工程投資的角度來講， 雨水灌渠允許溢 流。故雨水灌渠的充滿度按滿管流設(shè)計，即 h/D=1, 明渠則應(yīng)有等于或大于 0.2m 的超高，街

7、道邊溝應(yīng)有等于或大于 0.03m 的超高。(2) 設(shè)計流速 為了避免雨水所夾帶的泥沙等無機(jī)物，在灌渠內(nèi)沉淀下來而堵塞灌渠： 滿流時最小流速不得小于 0.75m/s 。 起始管段地形平坦，不小于0.6m/s。 明渠內(nèi)最小設(shè)計流速為 0.40m/s。為了防止管壁和渠壁的沖刷損壞， 且最大流速只發(fā)生在暴雨時期， 歷時較短， 因此對雨水管渠的最大設(shè)計流速規(guī)定為：金屬管最大流速為 10m/s;非金屬管最 大流速為5m/s;明渠中水流深度為0.4 1.0m時，最大設(shè)計流速宜按規(guī)范采用。管渠設(shè)計流速應(yīng)在最小流速與最大流速范圍內(nèi)。(4) 最小管徑和最小設(shè)計坡度街道下的雨水管道，最小管徑為 300mm相應(yīng)的最小

8、坡度為0.003 ;街坊內(nèi) 部的雨水管道，最小管徑一般采用 200mm相應(yīng)的最小坡度為0.01.(5) 檢查井最大間距檢查井通常設(shè)在管渠交匯、 轉(zhuǎn)彎、管渠尺寸或坡度改變、 跌水等處以及相隔 一定距離的直線管渠段上。直線段上的最大間距見表 3.2。(6) 采用的管材采用鋼筋混凝土圓管排水，粗糙系數(shù) n = 0.014。(7) 起點埋深的確定表 3.2 檢查井最大間距管徑或暗渠凈高雨水(合流)管道最大間距(m)(m)20040050500700708001000901100150012016002000120在污水排水區(qū)域內(nèi)，雨水管道起點是對管道系統(tǒng)的埋深起控制作用的地點。 因此起點埋深的確定對對

9、管道系統(tǒng)的埋深有很大影響。本設(shè)計確定起點埋深為 2m(8) 銜接方式雨水管道在管徑、坡度、高程、方向發(fā)生變化及支管接入的地方都需要設(shè)置 檢查井。在設(shè)計時必須考慮在檢查井內(nèi)上下游管道銜接時的高程關(guān)系問題。雨水管道一般采用管頂平接。雨水干管水力計算成果表設(shè)計管長匯水面積管內(nèi)雨水流行時間(min)單位 面積 徑流 量設(shè)計流里管徑坡度流速管道輸水 能力坡降設(shè)計地面 標(biāo)高(m)設(shè)計管內(nèi)底標(biāo)高(m)埋深(m)管段I*L(編號qO(LQ'm)L(m)F(hat2=t2=L/(s.Q(L/D(mm(%。)V(m/(L/s起點終占八、起點終占八、起點終占八、)刀L/Vs)s)vha)262.4.4715

10、6.1155930.0.26255.255.253.253.1.96ab7.3701110010.989 1732.1158533747437| 2c233.9.384.471.96135.127013001.2426260.25255.254.252.252.2.35bc1.188495.943.76774874432.776.431.39113.156952630.30254.254.252.252.：2.462.76cd25013.815001.21.3988703.101.4250883340341 6627019.27.831.13108.208118001.31.6310120.3

11、5254.254.de2.73251.251.3.103.4561072.4671882693342| 78ef39032.3c68.9671.305104.0543367.18718001.71.8612666.1320.663254.8254.7251.371250.7083.4293.992fg233.54.010.20.6599.95397180042.815209.530.93254.254250.249.3.804.043372.5973728919589廣282.510.90.7197.9809221911.26249.248.p.582.84gh30020004.23.1254822696.51011287.2303102514111519ch564.117.11.61.1796.022003.23.21.80水體7.179.21254249.