第3章雨水管渠系统的设计1-2.ppt

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 3.雨水管段的设计流量计算 上图中： FA＝FB＝FC 集水时间均为τ1(min) (1)汇水面积随降雨历时的增加而均匀的增加； (2)降雨历时t等于或大于汇水面积最远点的雨水流达设计断面的集水时间τ ； (3)径流系数ψ为确定值，为讨论方便假定其值等于1。 1)管段1—2的雨水设计流量 当t=τ1时，流量最大 Q1-2=FA·q1 2)管段2—3的雨水设计流量 当t=τ1+t1-2时，流量最大 Q2-3=(FA+ FB)·q2 3)管段3—4的雨水设计流量 当t=τ1+t1-2 +t2-3时，流量最大 Q2-3=(FA+ FB + FC)·q2 二、径流系数ψ的确足 径流量与降雨量的比值称径流系数ψ ，其值常小于1。 径流系数的值因汇水面积的地面覆盖情况、地面坡度、地貌、建筑密度的分布、路面铺砌等情况的不同而异。 径流系数 径流系数的计算方法 按各类地面面积用加权平均法计算 举例如下： 三、设计重现期P的确定 若选用较高的设计重现期，计算所得设计暴雨强度大，相应的雨水设计流量大，管渠的断面相应大； 这对防止地面积水是有利的，安全性高．但经济上则因管渠设计断面的增大而增加了工程造价； 若选用较低的设计重现期，管渠断面可相应减小，这样虽然可以降低工程造价，但可能会发生排水不畅、地面积水而影响交通，甚至给城市人民的生活及工业生产，造成危害。 因此，必需结合我国国情．从技术和经济方面统一考虑。 重现期的选用 1）应根据汇水面积的地区建设性质(广场、于道、厂区、居住区)、地形特点、汇水面积和气象特点等因素确定，一般选用0.5—3a； 2）对于重要干道，立交道路的重要部分，重要地区或短期积水即能引起较严重损失的地区，宜采用较高的设计重现期，一般选用2—5a； 3）对于特别重要的地区可酌情增加，在同一排水系统中也可采用同一设计重现期或不同的设计重现期。 国内部分城市设计重现期 见P75表3-6 四、集水时间t的确定 t=t1+mt2 式中： t1——地面集水时间 t2——管内雨水流行时间 m——折减系数，管道采用2，明渠采用1.2，陡坡地区管道采用1.2—2 t1的确定 一般采用t1＝5—15min 在建筑密度较大、地形较陡、雨水口分布较密的地区或街区内设置的雨水暗管，宜采用较小的t1值，可取t1＝5—8min左右。 在建筑密度较小、汇水面积较大、地形较平坦、雨水口布置较稀疏的地区，宜采用较大值，一般可取t1=10—15min。 起点井上游地面流行距离以不超过120—150m为宜 t2的确定 L——各管段的长度(m)； v——各管段满流时的水流速度(m／s) 60——单位换算系数，1min=60s m的确定 按满流时的设计流速计算所得的雨水流行时间小于管渠内实际的雨水流行时间。——苏林系数。 当任一管段发生设计流量时，其他管段都不是满流(特别是上游管段)，所以可设想利用此上游管段存在的空隙容积，使—部分水量暂时贮存在此空间内，而起到调蓄管段内最大流量的作用，从而可以削减其高峰流量，减小管渠断面尺寸，降低工程造价。——管道调蓄利用系数。 五、特殊情况雨水设计流量的确定 * * * * * * * * * * * * * * 第3章 雨水管渠系统的设计 雨水管渠系统：是由雨水口、雨水管渠、检查井、出水口等构筑物所组成的一整套工程设施。 雨水管渠系统的任务：就是及时地汇集并排除暴雨形成的地面径流，防止城市居住区与工业企业受淹，以保障城市人民的生命安全和生活生产的正常秩序。 雨水管渠系统设计的主要内容包括： 1．确定当地暴雨强度公式； 2．划分排水流域，进行雨水管渠的定线，确定可能设置的调节池、泵站位置 3．根据当地气象与地理条件，工程要求等确定设计参数； 4．计算设计流量和进行水力计算，确定每一设计管段的断面尺寸、坡度、管深； 5．绘制管渠平面图及纵剖面图。 第1节 雨量分析与暴雨强度公式 雨量分析的目的： 通过对降雨过程的多年(一般具有10年以上)资料的统计和分析，找出表示暴雨特征的降雨历时、暴雨强度与降雨重现期之间的相互关系，作为雨水管渠设计的依据。 雨量分析的几个要素 1．降雨量 降雨量是指降雨的绝对量，即降雨深度。用H表示，单位以mm计。也可用单位面积上的降雨体积(L/ha)表示。 年平均降雨量：指多年观测所得的各年降雨量的平均值。 月平均降雨量：指多年观测所得的各月降雨量的平均值。 年最大日降雨量：指多年观测所得的一年中降雨量最大一日的绝对量。 2．降雨历时 是指