雨水管渠水力計算方法-教案

1、給排水管道技術(shù)教案知識點雨水管渠水力計算方法學(xué)時2學(xué)時教學(xué)內(nèi)容雨水管道水力計算基本參數(shù)的規(guī)定雨水管道水力計算方法教學(xué)重點雨水管道水力計算基本參數(shù)的規(guī)定教學(xué)難點雨水管道水力計算方法參考資料1.給水排水管道工程 黃敬文主編 黃河水利出版社排水工程第四版 張玉先主編 中國建設(shè)工業(yè)出版社室外排水設(shè)計規(guī)范 GB50014-2006(2014年版)給水排水設(shè)計手冊 第03、05冊2.網(wǎng)絡(luò)資源1）筑龍網(wǎng)2）給排水在線3）土木工程在線知識點 雨水管渠水力計算方法雨水管渠水力計算設(shè)計參數(shù)內(nèi)容導(dǎo)入 為保證雨水管渠正常地工作，避免發(fā)生淤積和沖刷等現(xiàn)象，室外排水設(shè)計規(guī)范中，對雨水管道水力計算的基本參數(shù)做了相應(yīng)的規(guī)定。

2、 主要內(nèi)容 雨水管道水力計算的基本參數(shù)：設(shè)計充滿度、設(shè)計流速、最小管徑、最小設(shè)計坡度、最小與最大埋深 1設(shè)計充滿度 由于雨水較污水清潔，對水體及環(huán)境污染較小，而且暴雨時徑流量大，相應(yīng)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。所以雨水管渠允許溢流，以減少工程投資。因此，雨水管渠的充滿度按滿流來設(shè)計，即 h/D =1。雨水明渠不得小于0.2m的超高，街道邊溝應(yīng)有等于或大于0.03m的超高。2設(shè)計流速室外排水設(shè)計規(guī)范中規(guī)定，雨水管渠（滿流時）的最小設(shè)計流速為0.75m/s。而明渠采用較低的設(shè)計流速，一般明渠內(nèi)最小設(shè)計流速為0.4m/s。 為防止管壁及渠壁的沖刷損壞，雨水管道最大設(shè)計流速：金屬管

3、道為10m/s，非金屬管道為5m/s，明渠最大設(shè)計流速則根據(jù)其內(nèi)壁材料的抗沖刷性質(zhì)，按設(shè)計規(guī)范選用，見下表。 雨水管道的設(shè)計流速應(yīng)在最小流速與最大流速范圍內(nèi)。3最小管徑 室外排水設(shè)計規(guī)范規(guī)定：在街道下的雨水管道，最小管徑為300mm；街坊內(nèi)部的雨水管道，最小管徑為200mm。4最小設(shè)計坡度 雨水管道的設(shè)計坡度，對管道的埋深影響很大，應(yīng)慎重考慮，以保證管道最小流速的條件。此外，在設(shè)計中力求使管道的設(shè)計坡度和地面坡度平行或一致，以盡量減少土方量，降低工程造價。這一點在地勢平坦、土質(zhì)又較差的地區(qū)尤為重要。關(guān)于最小設(shè)計坡度的規(guī)定，見下表。 5最小埋深與最大埋深 具體規(guī)定與污水管道相同。6管渠的斷面形式

4、 雨水管渠一般采用圓形斷面，當(dāng)直徑超過2000mm時也可用矩形、半橢圓形或馬蹄形斷面，明渠一般采用梯形斷面。 雨水管道水力計算方法內(nèi)容導(dǎo)入 雨水管道水力計算仍按均勻流考慮，其水力計算公式同污水管道，但按滿流計算。 主要內(nèi)容雨水管道水力計算：均勻流、滿流 管壁粗糙系數(shù)n、設(shè)計流量設(shè)為已知，從水力計算表中求得D、v和i值以符合水力計算基本參數(shù)的規(guī)定。 在工程設(shè)計中，通常在選定管材后，n值即為已知數(shù)；雨水管道通常選用的是混凝土和鋼筋混凝土管，管壁粗糙系數(shù)n一般采用0.013。設(shè)計流量是經(jīng)過計算后求得的已知數(shù)。 因此只剩下3個未知數(shù)D（管道直徑）、v及i。在實際應(yīng)用中，可參考地面坡度假定管底坡度，并根

5、據(jù)設(shè)計流量值，從水力計算圖或水力計算表中求得D、v和i值以符合水力計算基本參數(shù)的規(guī)定?！纠}】已知n=0.013，設(shè)計流量Q=200L/s，該管段地面坡度i=0.004，試確定該管段的管徑D、流速v和管底坡度i。 【解】（1）設(shè)計采用n=0.013的水力計算圖，如圖下圖所示。 （2）在橫坐標(biāo)軸上找到Q=200L/s值，作豎線；然后在縱坐標(biāo)軸上找到i=0.004值，作橫線，將兩線相交于一點（A），找出該點所在的v和D值，得到v=1.17m/s，其值符合規(guī)定。而D 值介于400mm和500mm兩條斜線之間，不符合管材統(tǒng)一規(guī)格的要求，故需要調(diào)整D。 （3）如果采用D=400mm時，則將Q=200L/s的豎線與D=400mm的斜線相交于一點（B），從圖中得到交點處的v=1.60m/s，其值符合水力計算的規(guī)定。而i=0.0092與原地面坡度i=0.004相差很大，會增大管道的埋深，因此不宜采用。 （4）如果采用D=500mm時，則將Q=200