排水工程第五章ohx課件

第五章雨水管（溝）系統(tǒng)的設計雨水管（溝）系統(tǒng)包括：雨水口、連接管、檢查井、雨水管、出水口等5-1雨量分析與暴雨強度公式5-2雨水設計流量5-3雨水管設計和計算5-4雨水徑流的調節(jié)第五章雨水管（溝）系統(tǒng)的設計5-1雨量分析與暴雨強度公式雨水溝道的設計以降雨量為基礎，其設計流量為雨水徑流量。一、雨量參數(shù)降雨量（h）降雨歷時（t）降雨強度（i/q）降雨面積和匯水面積降雨頻率和重現(xiàn)期（P）降雨歷時（t，min，h）：指連續(xù)降雨的時段降雨強度（i，

mm/min;q，

L/s.hm2）：某一降雨歷時內的平均降雨量降雨面積：降雨所籠罩的面積

匯水面積：雨水管渠匯集雨水的面積（ha/km2）一、雨量參數(shù)i=h/t（mm·min-1）q=Ki=166.7

i（L·s-1·hm-2）表示方式一、雨量參數(shù)降雨強度的頻率和重現(xiàn)期（P）（1）通常稱單位時間內某種事件出現(xiàn)的次數(shù)（或比例）為頻率，水文統(tǒng)計上，用頻率反映水文事件出現(xiàn)的頻繁情況（2）降雨強度的重現(xiàn)期：指超過某一降雨強度的降雨出現(xiàn)一次的平均時間間隔，單位：年洪水的大小50年一遇100年一遇洪水重現(xiàn)期50年100年頻率2%（0.02）1%（0.01）二、暴雨強度公式i=A*(1+C*lgP)/(t+b)nA:P=1年時的設計暴雨的雨力;C:雨力變動參數(shù);b:歷時附加參數(shù);n:歷時指數(shù);i:設計暴雨強度;P:設計重現(xiàn)期;t:降雨歷時A,C,b,n是地方參數(shù)，由統(tǒng)計方法確定5-2雨水設計流量推理公式Qs：雨水管設計流量（L/s）;

A：排水面積（hm2）i：設計降雨強度（mm/min）;

q：設計降雨強度（L/s.hm2）;K：單位換算系數(shù)，167;Ψ：徑流系數(shù)1、設計降雨歷時——tt：設計降雨歷時（min）；t1：地面集水時間（min）；m：折減系數(shù)；t2：管渠內雨水流行時間（min）（1）地面集水時間——t1視集水距離長短、地形坡度和地面覆蓋情況定,一般采用5～15min（3）折減系數(shù)——m暗管m=2，明渠m=1.2，在陡坡地區(qū)，暗管m=1.2～2增加折減系數(shù)的理論基礎：利用管中空隙容量2、徑流系數(shù)——Ψ影響徑流系數(shù)的常見因素：（1）地面覆蓋（2）地面坡度（3）地貌（4）降雨狀況（5）前期影響雨量討論應用推理公式確定雨水溝道的設計流量時排水面積的值精度較高；徑流系數(shù)的值很難精確，且隨城市的建設而變動；降雨強度設計值的確定，隨意性很大；重現(xiàn)期的選用具有隨意性；地面集水時間具有隨意性。5-3雨水管的設計和計算設計基本要求：通暢及時地排除雨洪徑流1、雨水管的布局（1）充分利用地形，合理選擇排水形式（2）按城市布局布置雨水管，與總體規(guī)劃相結合（3）合理布置雨水口，以水不淹路面為宜（4）暗管與明渠結合（5）用截流溝排區(qū)外來水2、雨水管水力計算有關規(guī)定（1）設計充滿度：滿流設計（2）設計流速雨水管最小設計流速0.75m/s（3）最小管徑和最小設計坡度2、雨水管水力計算有關規(guī)定管頂平接管底平接（4）管段銜接2、雨水管水力計算有關規(guī)定（5）最小覆土厚度：與污水管一致（6）窨井間距例：已知某排雨系統(tǒng)采用鋼筋混凝土管，

設計流量qv=200L/s,

地面坡度i=0.004。

求：管徑D，管底坡度I，以及管內流速v.3、雨水溝道水力學計算步驟步驟1：劃分流域與溝道定線，確定雨水流向步驟2：劃分設計溝段與沿線匯水面積

步驟5：進行水力學計算步驟4：確定溝道的最小埋深步驟3：確定雨量參數(shù)的設計值

雨量重現(xiàn)期采用一年，相應降雨強度公式：地面集水時間t用10min。徑流系數(shù)及加權平均的計算：4、設計步驟（1）劃定排水干線、支線，確定雨水流向、排水出口（2）定井位，劃分設計管段，確定控制點高程（3）計算設計管段匯水面積A及其徑流系數(shù)ψ（4）確定設計重現(xiàn)期P、設計降雨歷時t（5）計算單位面積徑流量q（6）列表水力計算（7）布置雨水口（8）繪排雨系統(tǒng)的平面圖、縱剖面圖（9）設計構筑物有可能降低整個溝系的造價

由于雨水流量大，溝槽長，下游溝道的雨水流量尤其大，設置調節(jié)池，可使下游溝道的設計流量減小，降低下游溝系的造價，而且做調節(jié)池的造價要比溝管省，故有可能降低整個溝系的造價。能使雨水溝道的設計有較大的靈活性

如今后在所在的匯水區(qū)域上大量造房，會使不透水面積增加，從而使徑流量劇增，一般很少有可能再重新排管，此時若能設置一個調節(jié)池，將上游的流量引入調節(jié)池，洪峰過后再排入下游管道，則可使下游溝道仍能使用，從而解決該技術矛盾。能改善合流制管系暴雨時的溢流水水質

由于合流制溝管在遇到暴雨時，會有大量溢流水產生，而溢流的水中含有相當?shù)纳钗鬯凸I(yè)廢水，水質較差，若能在截流式合流制的溢流井后面設置調節(jié)池，并對進入調節(jié)池的溢流污水進行處理后再將其排入水體，就能使最終排入水體的溢流水的水質得到改善。5-4雨水徑流的調節(jié)雨水徑流調節(jié)池的作用調節(jié)池的位置選擇很重要，調節(jié)池若設置在排水系統(tǒng)的開始或末端，可想而知是意義不大的，故最佳位置的選擇需要慎重考慮。

調節(jié)池的最佳設計位置選擇

盡可能利用當?shù)氐牡匦螚l件，如水庫、池塘、河流等應專門建設。一般位置：匯流點。在有池塘、河床可以利用，或有洼池可以建池的情況下，往往可以調節(jié)徑流量，以減小其下游的溝道口徑。調節(jié)池構造底部流槽式泵汲式溢流堰式調節(jié)池的布局形式溢流堰式調節(jié)池q1q2q4q3q5底部流槽式調節(jié)池q1q3泵汲式調節(jié)池q1q3q2q4調節(jié)池容積（V）計算V：調節(jié)池容積，m3；W：徑流總量,m3，：脫過系數(shù)，b、n：暴雨強度公式參數(shù)；t：雨水匯流歷時，min調節(jié)池容積計算示例管徑(mm)池內最大水深(m)1.01.52.015020030040019389919023461212332754140269出水管(管長10m計)平均出流量參考值已知：q1=1.2m3/s,徑流歷時20min,q2=0.36m3/s,暴雨公式參數(shù)b=8,n=0.7,池內最大水深為1.5m。求：放空歷時在12h以內的調節(jié)池容積。調節(jié)池容積(m3)出水管管徑(mm)500~10001000~20002000~4000