城鎮(zhèn)雨水管渠的設計

第四章城鎮(zhèn)雨水管渠的設計

第一節(jié)雨水徑流量的計算第二節(jié)雨水徑流量的調節(jié)及利用第三節(jié)雨水管渠的設計

第五節(jié)城鎮(zhèn)防洪第四節(jié)合流溝道系統(tǒng)黃石理工學院（環(huán)境學院）水污染控制工程（上）第四章第一節(jié)雨水徑流量的計算黃石理工學院（環(huán)境學院）水污染控制工程（上）第四章陣雨歷時：指一場暴雨經歷的整個時段。降雨歷時：指陣雨過程中任一連續(xù)的時段。雨水管渠和合流管渠的設計以降雨量為基礎，其設計流量為雨水徑流量。

雨量參數(shù)：黃石理工學院（環(huán)境學院）水污染控制工程（上）第四章降雨強度：指在某一降雨歷時內的平均降雨量。深度h（mm）表示方式1hm2面積上的降雨量（m3·h-1·hm-2）降雨量：一段時間內降落在某一面積上的總水量。

雨量參數(shù)：i=h/t（mm·min-1）q=Ki=166.7

i

（L·s-1·hm-2）表示方式黃石理工學院（環(huán)境學院）水污染控制工程（上）第四章降雨強度頻率：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。降雨強度的重現(xiàn)期。

雨量參數(shù)：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）黃石理工學院（環(huán)境學院）水污染控制工程（上）第四章

推理公式：雨水管渠設計流量一般采用推理公式計算：式中：qv——雨水管渠的設計流量，L/s；

A——排水面積，hm2；

i

——降雨強度，mm/min；

q——降雨強度，L/（s·hm2）；

K——單位換算系數(shù)，等于167；

ψ

——徑流系數(shù)，其值小于1，地面徑流量與降雨量之比。黃石理工學院（環(huán)境學院）水污染控制工程（上）第四章降雨分析一個自記雨量計降雨記錄的整理—雨量曲線和雨量公式分析每一年的記錄整理每一年的降雨分析匯總表全國十大城市雨量公式摘要表編制降雨分析整理成果表和繪制雨量曲線雨水管渠設計流量的估算——設計降雨強度的確定黃石理工學院（環(huán)境學院）水污染控制工程（上）第四章t——設計降雨歷時（排水面積的集水時間），min；t1——地面積水時間，min；t2——在管渠中流行的時間，min；l——集中點上游各溝段的長度，m；v——相應各溝段的設計流速，m/s。

設計降雨歷時：以排水面積中最遠的一點到集水點的雨水流行時間作為設計降雨歷時。式中：雨水管渠設計流量的估算——設計降雨歷時的確定黃石理工學院（環(huán)境學院）水污染控制工程（上）第四章

設計雨水管渠，確定設計降雨強度時，常選用重現(xiàn)期較短的當?shù)亟涤陱姸?。選用重現(xiàn)期，主要看：管渠溢流；地區(qū)集水將造成的危害；施工費用。

雨水管渠設計流量的估算——設計重現(xiàn)期的確定黃石理工學院（環(huán)境學院）水污染控制工程（上）第四章

影響徑流系數(shù)的因素：地面的透水性、地面坡度、降雨情況（久雨和暴雨）。徑流系數(shù)常采用面積內各類地面的徑流系數(shù)的加權平均值。0.15公園或綠地0.30非鋪砌地面0.40干砌磚石和碎石路面0.45級配碎石路面0.60大塊石鋪砌路面和瀝青表面處理的碎石路面0.90各種屋面、混凝土和瀝青路面ψ地面種類

雨水管渠設計流量的估算——徑流系數(shù)的確定黃石理工學院（環(huán)境學院）水污染控制工程（上）第四章

蘇聯(lián)：集水時間的修正、自由容積的利用和壓力流的利用。我國：《規(guī)范》修訂。雨水管渠設計流量的估算——降低設計流量的嘗試黃石理工學院（環(huán)境學院）水污染控制工程（上）第四章

應用推理公式確定雨水管渠的設計流量時：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)期的選用富有隨意性；地面集水時間富有隨意性。

雨水管渠口徑的決定同經濟考慮有密切關系，不太可能避免溢流，如果溢流問題考慮周到，雨水管渠可以小些。討論

黃石理工學院（環(huán)境學院）水污染控制工程（上）第四章第二節(jié)雨水徑流量的調節(jié)及利用黃石理工學院（環(huán)境學院）水污染控制工程（上）第四章有可能降低整個溝系的造價由于雨水流量大，溝槽長，下游管渠的雨水流量尤其大，設置調節(jié)池，可使下游管渠的設計流量減小，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。能使雨水管渠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，則可使下游管渠仍能使用，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。雨水徑流調節(jié)池的作用黃石理工學院（環(huán)境學院）水污染控制工程（上）第四章

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。黃石理工學院（環(huán)境學院）水污染控制工程（上）第四章

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，以減小其下游的管渠口徑。調節(jié)池構造

流槽式泵汲式

溢流堰式黃石理工學院（環(huán)境學院）水污染控制工程（上）第四章第三節(jié)雨水管渠的設計

黃石理工學院（環(huán)境學院）水污染控制工程（上）第四章因雨訴水泵求站投資、用西電量都很大愧，盡鋒量避免設若置雨赴水泵站。因明溝戀造價低士，考慮菊采用方明溝體。在建筑配物密度雹較高、交原通繁忙云的地區(qū)杜，可邁采用膚加蓋明屑溝。利用地利形，就近排嶺放地面水漁體，降低疼造價特。盡量利淺用池塘采、河浜受待納地面任徑流，最蒙大限度濁地減少雨踐水管渠拒的設置搶。雨水拋管渠單設計四的原煉則黃石酬理工臭學院捷（熱環(huán)境映學院藥）縱水污依染控軋制工刺程（膝上）享第四挺章雨水膚管渠系統(tǒng)我的平面布猴置

雨水口的設置位置，要配合道路邊溝，在道路交叉口處，雨水不應漫過路面。

陡坡地區(qū):為避免因管渠坡度太陡，設跌水窨井等特殊構筑物，使干溝與等高線斜交，以適當減少干溝坡度。

受地形影響

平坦地區(qū):為避免干溝埋深過大，增加造價，干溝應設在流域的中部，以減少兩側支溝長度。

根據城市規(guī)劃和建設情況，考慮利用河湖水體與洼地調蓄雨水，把地形條件、地下水位以及原有的和規(guī)劃的地下設施、施工條件等因素綜合考慮，合理布置，分期建設，逐步完善。

布置原則

溝系定線

雨水溝系常沿道路鋪設，設在道路中線的一側，與道路相平行，盡量在快車道以外。

受道路交通影響

管道按滿流設計，明溝應留超高，不小于0.2m。最小設計流速為0.75m/s，明溝為0.4m/s。管道可不考慮最大流速，明溝的最大流速按下頁表采用。最小管徑300mm，最小坡度0.003；雨水口連接管管徑200mm，最小坡度0.01。雨水管渠流速公式。管段銜接一般用管頂平接，當條件不利時也可用管底平接。最小覆土厚度，在車行道下時，一般不小于0.7m，基礎應設在冰凍線以下。在直線管段上窨井的最大間距見下表。雨水移管渠它水力女學設砌計的臭準則溝壁材料最大設計流速/（m·s-1）溝壁材料最大設計流速/（m·s-1）粗沙或貧砂質黏土0.8草皮護面1.6砂質黏土1干砌塊面2黏土1.2漿砌塊石或漿砌磚3石灰?guī)r、砂巖4混凝土4黃石理握工學院秘（環(huán)竄境學院歌）嘩水污脫染控制寸工程（并上）濟第四催章管徑或暗渠凈高/mm最大間距/m污水管道雨水（合流）管道200~4002040500~7005060800~100070801100~150090100>1500100120黃石梯理工恒學院嗎（蓄環(huán)境貞學院除）持水污鄙染控池制工洲程（廊上）倘第四穩(wěn)章雨水齒管渠菜水力戲學設獻計步聰驟步驟1：劃分漸流域與純管渠定宿線，確諸定雨水故流向步驟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：確定管渠的最小埋深步驟3：確定雨量參數(shù)的設計值

黃石嗎理工捎學院常（淘環(huán)境他學院胖）牧水污做染控獨制工音程（辨上）各第四摟章黃石理夸工學院幣（環(huán)駱境學院賓）乒水污嘆染控制消工程（飯上）鏈第四嬸章

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：

水力學縫計算示島例基本公欺式和數(shù)速據：黃石同理工培學院脾（算環(huán)境哪學院軟）喝水污冠染控數(shù)制工鈔程（日上）淺第四鞏章步驟1：從管愈渠系薦統(tǒng)圖帳中量所得各碑溝段豪的長遭度L列入第2項步驟2：根據協(xié)排水面罷積的劃烘分，將象各溝段參的沿線泄面積列頓入第3項步驟3：各溝肅段的排請水面積惜列入第4項步驟4：從籠圖中姻讀出鞭數(shù)據溉列入夢第14、15項步驟5：根銜據各筋溝段孝的假閑定流尖速，框算出炸集流恩時間t，比示流量q0，設計傾流量qv，而用后從針水力兩學算將圖上斯選定徒管徑D與坡濟度I，并啄確定洋相應的設流速v，當覽所確允定的裁流速v與假定采流速有拒出入時叉，再調弱假定流速并姑進行重偵新計算斯，最終婦使假定響流速與散確定的慘流速兩此者一致步驟6：計醫(yī)算各獵溝底念高程源，并奏填入谷表格列表計棋算及步失驟黃石理見工學院寒（環(huán)慎境學院援）螞水污駛染控制協(xié)工程（盛上）胸第四鞋章為什娛么下禍游溝嚼段3-爛2的設轟計流金量(qv=6醫(yī)07局.2食L/崇s)反而比拌上游溝負段4-3的設計蹦流量(qv=62仇7.2榨L/s森)小?窨井5處計算親集水點t2的集鳥水時摩間時包有3個值,為什禁么選拌擇最養(yǎng)大的?計算碎溝段5-4的上端載的溝底猜高程時燭可得3個數(shù)月值,為什么提要采用瘋最小的?Que果sti燥ons黃石理對工學院后（環(huán)煌境學院植）撐水污壺染控制乳工程（廚上）會第四安章黃石理聲工學院刃（環(huán)們境學院聾）瘡水污預染控制況工程（朝上）運第四模章雨水映管渠永平面長圖的致繪制

管渠系統(tǒng)平面布置圖上，加注計算所得數(shù)據。規(guī)劃階段

完整的管渠平面圖反映初步設計的要求標明窨井的具體位置可能有施工有關的地面建筑物其他地下管線及地下建筑物的位置管線圖例及施工說明施工圖役設計階搏段比例尺1:500~1:2000黃石理澆工學院留（環(huán)碧境學院再）廊水污鋤染控制拍工程（爬上）伐第四島章黃石理群工學院囑（環(huán)悔境學院室）浩水污惡染控制守工程（教上）就第四加章第四踐節(jié)嚼合流筑管渠撥系統(tǒng)黃石薯理工透學院特（茂環(huán)境薦學院殼）鐘水污傾染控晨制工外程（垂上）閉第四東章合流管渠撥系統(tǒng)蛇的適挎用條遷件與播布置珠特點合流乞溝道系統(tǒng)

具有截流管渠，在截流管渠上設溢流井，當水量超過截流能力時，超過的水量通過溢流井泄入水體，被截流的水予以適當處理。

全部污水不經處理直接排入水體，對水體污染大，在環(huán)境保護上已不容許采用。黃石理逢工學院志（環(huán)喬境學院價）窮水污帆染控制檔工程（赤上）資第四奏章截流式合流管渠在溝系造價上投資較省，溝系養(yǎng)護較簡單。地下管線可減少，不存在雨水管與污水管的誤接問題。合流制污水處理廠的造價比分流制污水廠高，處理養(yǎng)護也較復雜。截流式合流制在衛(wèi)生上比分流制差，環(huán)境污染較大。截流今式合以流管不渠與謎分流紛制系站統(tǒng)相棚比的鹽優(yōu)缺伏點黃石突理工范學院居（臉環(huán)境垃學院桂）泡水污頓染控佩制工厘程（視上）捏第四藍章

當溢流井離排放水體較近且溢流井不受高水位倒灌影響時，原則上宜多設溢流井。

當溢流井受高水位倒灌影響時，宜減少溢流井數(shù)量，并在溢流管上設潮門，必要時設泵站排水。應使雨水及早溢入水體，以降低下游干溝的設計流量截流式步合流溝鹿系的布憲置原則黃石理棍工學院奏（環(huán)衛(wèi)境學院親）羨水污大染控制膏工程（蹲上）黎第四構章合流室污水億水質機與截振流倍綠數(shù)合流頭制污水的水議質特點

雨污混合水的BOD5與OC的平均濃度與晴天污水并無很大的差異（見左下表）雨污混合水的SS平均為晴天時的2倍雨污混合水水質的統(tǒng)計見右下表項目晴天雨天范圍平均范圍平均BOD550～195.9112.86.45～267.23119.67OC29.9～135.858.912.43～181.3474.26SS41.1～175.284.688.13～394.97209.91項目水樣幾率/%范圍/（mg·L-1）平均/mg·L-1）BOD55033~243907058~29512190112~402189OC5027~174547042~213719063~244110SS5066~28913770144~48021590184~859376黃石曠理工純學院姓（范環(huán)境規(guī)學院澇）脅水污梁染控痛制工直程（伙上）尖第四晶章晴天污跑水的濃賠度，最會大值大蟲多在平超均值的2～3倍內，固雨污混序合水濃曾度變化暫很大，維最大值買可超過唐平均值列的10倍以牽上，郵這是句因管膚渠晴賤天時怎的淤捆積在蘿雨天庸時被腸沖刷擁所致她。一般徹雨天竟時的享加權仆平均BOD5值約興為晴延天時況的70％，棋很少碗會超委過晴厭天時四的濃背度；同雨天屯時的陣加權推平均OC值約歐為晴季天時烘的80％，但祥因地區(qū)言不同，共也有可賭能會超鎮(zhèn)過晴天罰濃度的堡；對于SS，雨天且時的加畢權平均株濃度約鐘為晴天碌時的2倍，低律于晴天傻濃度的計現(xiàn)象極末為少見呈。當截始流雨場水量耳增大挪，溢濕流污帝染物堪將急賄劇減詠少，帶當截蟻流雨裝水量答到達2～3mm叢/h時，溢華流污染完物將顯濃著減少鹿；當截金流雨水四量超過2～3mm北/h時，今溢流研污染創(chuàng)物的滋減少耽就不而明顯刑。研究硬認為睡采用炊截流規(guī)雨水切量2m漏m/昨h比較擺適當溉，按侮全國采最大儉小時慰污水中平均致量1mm單/h計，變則截棟流雨讀水量齒為最旋大小卻時污威水量迅的2倍，耽截流故管按3倍最易大小腹時污押水量資設計岔。流出負求荷量與粉溢流負山荷量黃石理局工學院科（環(huán)飄境學院爽）躍水污欲染控制演工程（株上）座第四兄章我國近傍年來有珍部分管乞渠系統(tǒng)爺改造成宜截流式凝合流管纖渠系統(tǒng)啟，但改造后殖的截流組式合流斯管渠并啟不理想燥，污染膏仍極嚴表重，只疊是污染旦程度有麻所減智輕而澇已，紛原因賤如下巡壽：我國嫌合流平管渠任系統(tǒng)坐的工薯作情芳況與錘改造木問題規(guī)范照規(guī)定神截流旋雨水概量倍協(xié)數(shù)n0一般追用1～5，實際野上為節(jié)喜省投資倘，一般答用0.倆5～1.0，截流色倍數(shù)過滲小，致欠使大量確污染物息泄入水湖體，遠窩遠超過辛水體的林自凈能源力。城市污盾水廠處們理能力肚不足。呼目前城禾市污水暫廠按晴惠天污水級量設計憤，甚至睡在晴天即污水量守下也已袖經超負寇荷運行徒，因雨晶天處理弓能力依圓舊，迫譯使大量財雨污混粱合水不岸經處理紀直接流過出。目前師大量給工業(yè)污廢水辣并沒糊有達衛(wèi)到進罰入城稠市排您水管功渠的戚水質裳要求等，特伙別是奴一些芳水量輸大、變濃度胖高或潮有毒堡的廢陽水未田經處塊理直快接排怨入城圾市管裹渠。我國師北方更河流傻的流冤量較堤小，內流量徑的季侵節(jié)性協(xié)變化幻玉很大攏。黃石捐理工司學院麗（愧環(huán)境泳學院?。钏酆奕究卦街乒ぢ猿蹋〒p上）揪第四出章將合流暗溝系改收造成分炊流制一醫(yī)般需具定備三個螺技術條兄件（3）城市街道要有足夠的地下空間，使有可能實現(xiàn)鋪設雨水和污水兩個溝系（2）工廠內部的雨水和冷卻水等排水系統(tǒng)與工業(yè)、生活污水系統(tǒng)分開（1）所有街坊與庭院都需具有雨水與污水兩個溝道系統(tǒng)，嚴格分流（1）、（2）兩條件難以具備，并且要改建幾乎所有的接戶管,要破壞大量路面，改造工作量極大，需要很長時間才可能完成，因此合流制改造成分流制在實踐中較難實現(xiàn)。從技術和經濟兩個角度看，污水不經處理直接排入水體的合流管渠，主要的改造方向是向截流式合流管渠過渡。黃石理國工學院黃（環(huán)捉境學院邊）留水污箱染控制壯工程（胞上）亞第四炕章直接排喇放型的倉合流管祖渠改造遍為截流愚式合流繭管渠，需規(guī)匪劃設禍計的依幾個兼方面桃：截流倍稼數(shù)的選蘭用要適板當提高割，我國《規(guī)范》建議蔽的截裳流倍槐數(shù)1～5較低，鐘所用n0值宜根質據不同必地區(qū)的側水體稀欲釋能力鈔和自凈陽能力作狀不同程梯度的提錦高。合流貞溝系軋污水興處理濾廠的枯設計棗，應腔對截晌流污漏水作鐵適當噴處理干，處山理能袖力應桃與截選流量潛相適快應。溢流副井的盯位置葉、構釣造要風得當宵，發(fā)斷揮其錢應有市的作當用。溢流屢口附醬近可鳳設置困雨污敵混合扣水調唇節(jié)池少，以掩截取惠初雨箏徑流鴨，改筒善溢朵流污陵水水需質，個在晴邊天時咽把調居節(jié)池鐮中混矩合污耽水送澤至處播理廠俱處理潮。截流干療溝的布洞置應與駱市內河蘭道的整掀治和城暮市防洪孤排澇規(guī)蛋劃相結部合。黃石理敲工學院差（環(huán)功境學院雕）稍水污秋染控制崖工程（傲上）擠第四叫章截流式靠合流管求渠的水陜力學計見算合流溝道的設計標準按設計流量計算按最大生產班內的設計流量計算溢流井上游的溝段：按最大徑流量計算溢流井下游的溝段：按被截流的雨水量計算按設計流量滿流計算0.75m/s，另需校核旱流時溝內流速應比同一情況下的雨水管渠設計適當提高生活污水量工業(yè)廢水量

雨水量

設計流量

設計充滿度設計最小流速設計重現(xiàn)期黃石甘理工臣學院理（噴環(huán)境腰學院販）籠水污放染控就制工湊程（籃上）況第四坐章q’v=引(己n0+1樓)qvh+q美’vh+戒q蔬’vyqv＝qvs＋qvg＋qvy＝qvh＋qvy第一炕個溢文流井負上游希管渠哨的設名計流團量qv：溢流祥井下藥游管幅渠的極設計介流量q’v：截流預式合鐵流管壞渠的榮設計粘流量式中:qvs——平均因生活夕污水另量，L否/匹s;qvg——工業(yè)錘廢水膛的平騎均最奴大班墨流量腎，L推/赴s;qvy——設計雨災水徑流伶量，L/夜s;qvh——qvh＝qvs+qvg，旱流辱污水量真，L/賣s。式中:q’vh——溢流井月以后的滔污水設惑計流量培，L彼/填s；q’vy——溢流井撐以后匯和水面積似的設計鍋雨水徑寸流量,L/旋s;n0——截流倍游數(shù)。黃石無理工標學院盡（息環(huán)境宮學院驅）柿水污帝染控嗎制工今程（邁上）襖第四轉章溢流府井水禍力學灰設計截留革干溝勉按滿鳳流設爆計，落滿流滲時堰鼻口開綠始溢凳流。水力寸學設吳計上你，溢培流開脊始時戒，二什條入渾流管白和一棵條截豪流出寬水管的水剩位應獵在同遷一高涌程，乎即堰幸口高啦程（嫌截流攝溝段狗采用喘溝頂節(jié)平接纏）。溢流井構造二條入流管：上游合流干溝，上游截流干溝二條出流管：下游截流干溝，溢流管

上游合流污水流量上升時，溢流井中水位隨著上升，溢流量逐漸加大。這時，截流干溝從重力流轉入壓力流，流量隨著變動。截流干溝終端應設窨井控制流量，以免污水廠出現(xiàn)來水過多而泛濫溢流過程黃石理票工學院冠（環(huán)拜境學院加）壤水污講染控制部工程（咳上）蠻第四綢章確定漿堰口圣高程槍：以堰口頃高程的憤確定和劃堰口長瞞度的核算帆為目予的的訪溢流煩井水四力學跪設計溢流牛井下鹽游管與渠的尸設計死流量q’v：堰口與上游合流干溝（D一般大于1m）垂直時，堰口長度L=D。估計與設計流量相應的堰口水頭H，若H過大，適當增加堰口長度，改變溢流井平面布置。堰口流量的公式：式中：v2/2g為堰口附近流速水頭