雨水管渠水力计算
雨水管道水力计算书
7.01
393.30
0.4
1103.29
10.75
0.75
1.00
3.0
98
0.29
2.17
1707.1
Y69
Y74
1.50
0.00
1.50
404.35
0.4
242.61
10.00
0.00
0.60
1.0
159
0.16
0.89
252.4
Y74
Y79
1.96
1.50
3.46
369.09
0.4
510.82
404.35
0.55
318.02
10.00
0.00
0.60
2.0
199
0.40
1.26
356.9
Y212
Y211
0.00
5.43
5.43
401.93
0.4
872.99
10.16
0.16
0.80
3.0
18
0.05
1.87
941.5
Y236
Y239
2.98
0.00
2.98
404.35
0.3
361.25
10.00
0.42
1.87
941.5
Y198
Y203
2.54
0.00
2.54
404.35
0.2
205.41
10.00
0.00
0.60
3.0
144
0.43
1.55
437.2
Y203
Y204
0.00
6.88
雨水管道的设计与计算
Hit——暴雨强度(mm/min)——某一段时间内的降雨总量（——降雨时间(min)。
在工程上常用单位时间内单位面积上的降雨体积100%mnqF ——雨水设计流量（L/s ）；——径流系数，其数值小于1）；))s ha 。
： 1167(1lg )()nA c P qt b/s ha ）； ——地方参数，根据统计方法计算确定，本设计中暴雨强度0.7583027.3(10.655lg )(19)p qt (2-5)雨水流量主要参数及其确定依据a) 径流系数Ψ降落在地面上的雨水，一部分被植物和地面的洼地截流，一部分渗入土壤，余下的一部分沿地面流入雨水灌渠，这部分进入雨水灌渠的雨水量称作径流量。
径流量与降雨量的比值称径流系数Ψ，其值常小于1。
径流系数的值与汇水面积的地面覆盖情况、地面坡度、地貌、建筑密度的分布、路面铺砌等情况相关。
由于影响因素很多，精确求它的值是相当困难的，因此我们采用经验数值确定。
该区域大部分地区为沥青路面，有部分地区为公园及绿地，综合径流系数为0.6。
b) 重现期P暴雨强度随着重现期的不同而不同。
在雨水管渠设计中，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，管渠断面的相应减小，这样虽然可以降低工程造价，但可能会经常发生排水不畅、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。
雨水管渠设计重现期的选用，应根据回水面积的地区建设性质（广场、干道、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 ，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的地区，宜采用较高的设计重现期，一般选用2～5a ，并应和道路设计协调[9]。
对于特别重要的地区可酌情增加，而且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。
雨水管渠水力计算
7 9 14 6 5, 12 13 0
0.450 0.925 0.900 0.400 0.200 0.475 0.475 0. 450 0.925 0.200
0
0 0.450 1.375 2.275 2.675 2.875 3.350 3.825 4. 275 5.200 5.400
0.450 1, 375 2.275 2.675 2.875 3.350 3.825 4.275 5.200 5.400 5.400
雨水管渠水力计算
钢筋混凝土圆管(满流n=0.013)设计图
采用圆管满流，n = 0. 013钢筋混凝土管水力计算图，如图8-10所示。 图8-10钢筋混凝土圆管水力计算图(图中D以mm计)
地面集水时间采用5min，设计重现期为1a.试进行雨水管道的设计与计算。
地面种类
屋面 沥青路面及人行道圆
石路面 土路面 草地 合计
面积
1.2 0.7 0.5 0.8 0.8 4.0
采用经流系数Ψi
0.9 0.9 0.4 0.3 0.15
Fi ﮲Ψi
1.08 0.63 0.20 0.21 0.12 2.27
地面标高汇总表
检查井编号
地面标高
检查井编号
地面标高
1
86.700
4
86, 550
2
86.630
5
86. 530
3
86.560
6ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
86.500
(3)计算每一设计管段所承担的汇水面积。按就近排人附近雨水管道的原的划分汇水面积， 将每块汇水面积编号并计算面积值，填入到表8-9中。
管段编号 本段汇水面积编号
1~2 2~3 9~3 3~4 7~8 8~4 4~5 10~12 11~12 12~5 5~6
雨水系统的水力计算
（单、多）雨水系统的水力计算雨水管道系统的计算简图如下：YL7 9 型 雨 水 斗4YL -1 2 计 算 简 图6.1 降雨强度根据规范要求，设计重现期采用2年，降雨历时为5min,查《建筑给排水设计手册》得, H=101mm/h ，张家口的暴雨强度： 5q =2.80L/s ·100m 2 6.2 雨水立管的布置从主楼屋顶平面图上的汇水情况看，可分成4个汇水面积相差不大且两两对称的汇水区，共布置4个雨水斗，在第十层有屋顶设两个雨水斗汇水面积等同，雨水立管分别为YL-1～YL-2表6—1 雨水立管汇水面积6.3 水力计算由于4个汇水区相差不大，计算是以最大汇水面积的立管计算。
1）雨水斗1、2、3、4号雨水斗的汇水面积均为204.022m ，查表得，对于79型雨水斗，当H=101mm/h 、管径为75mm 时，其最大汇水面积为2852m ，大于各个立管的实际汇水面积见 表7—1，满足要求，所以选用79型雨水斗。
第十层屋顶雨水斗集水面积为107.242m ，同样查表的选用管径为75mm 的79型雨水斗。
2）连接管连接管选用与雨水斗的管径相同，d=75mm 。
3）悬吊管降雨强度换算系数：K=101/100=1.01降各段悬吊管负担的汇水面积换算成H=100mm/h 的汇水面积：1.01H F F =所以， 21.01204.02206.06A B F m -=⨯=22206.06412.12B C F m -=⨯=252.95 1.0153.48G H I H F F m --==⨯=2253.48106.96H J F m -=⨯=查手册表4.3-5，当i=0.009、d=150mm 时的最大泄水面积为5092m ，大于实际汇水面积。
第十层的悬吊管G-H 、F-H 当i=0.007、d=75mm 时的最大泄水面积为3602m ，大于实际汇水面积。
悬吊管1-A 当i=0.007、d=100mm 时的最大泄水面积为1522m ，大于实际汇水面积。
雨水管渠的设计计算.
第九章雨水管渠的设计计算（一）教学要求：1、熟练掌握雨水设计流量的确定方法；2、了解截流制合流式排水管渠的设计；3、掌握管道平面图和纵剖面图的绘制。
（二）教学内容：1、雨量分析及暴雨强度公式；2、雨水管网设计流量计算；3、雨水管网设计与计算；4、雨水径流调节；5、排洪沟设计与计算；6、合流制管网设计与计算。
（三）重点：雨水管网设计计算、合流制管网设计计算。
第一节雨量分析及暴雨强度公式一、雨量分析1. 降雨量降雨量指单位地面面积上在一定时间内降雨的雨水体积，其计量单位为（体积/时间）/面积。
由于体积除以面积等于长度，所以降雨量的单位又可以采用长度/时间。
这时降雨量又称为单位时间内的降雨深度。
常用的降雨量统计数据计量单位有：年平均降雨量：指多年观测的各年降雨量的平均值，计量单位用mm/a；月平均降雨量：指多年观测的各月降雨量的平均值，计量单位用mm/月；最大日降雨量：指多年观测的各年中降雨量最大的一日的降雨量，计量单位用mm/d。
2. 雨量的数据整理自记雨量计所记录的数据一般是每场雨的累积降雨量（mm）和降雨时间（min）之间的对应关系，以降雨时间为横坐标和以累计降雨量为纵坐标绘制的曲线称为降雨量累积曲线。
降雨量累积曲线上某一点的斜率即为该时间的降雨瞬时强度。
将降雨量在该时间段内的增量除以该时间段长度，可以得到描述单位时间内的累积降雨量，即该段降雨历时的平均降雨强度。
3.降雨历时和暴雨强度在降雨量累积曲线上取某一时间段t，称为降雨历时。
如果该降雨历时覆盖了降雨的雨峰时间，则上面计算的数值即为对应于该降雨历时的暴雨强度，降雨历时区间取得越宽，计算得出的暴雨强度就越小。
暴雨强度用符号i表示，常用单位为mm/min，也可为mm/h。
设单位时间t内的平均降雨深度为H，则其关系为：H（9-1）it在工程上，暴雨强度亦常用单位时间内单位面积上的降雨量q表示，单位用（L/s）/hm2。
采用以上计量单位时，由于1mm/min＝l（L/m2）/min＝10000（L/min）/hm2，可得i和q之间的换算关系为：1000016760q i i == （9-2） 式中 q —降雨强度，（L/s ）/hm 2；i —降雨强度，mm/min 。
雨水排水系统的水力计算
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6.3 雨水排水系统的水力计算
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5．径流系数
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6.3 雨水排水系统的水力计算
6.3.2 系统计算原理与参数
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１．雨水斗泄流量
重力流状态下，雨水斗的排水状况是自由堰流，通过雨水斗
的泄流量与雨水斗进水口直径和斗前水深有关，可按环形溢
流堰公式计算：
6.3 雨水排水系统的水力计算
6.3.3 设计计算步骤
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２．天沟外排水 天沟布置 即确定天沟的分水线及每条天沟的汇水面积；按照屋面的
构造一般应在伸缩缝或沉降缝作为天沟分水线，单坡的排泄长 度不宜大于 50m。天沟较长时，坡度不能太大，但最小坡度不 得小于0.003。
确定天沟断面 天沟形状：矩形、梯形、半圆形、三角形等。 天沟尺寸：根据排水量、天沟汇水面积计算，根据每一条天沟
管径 I
0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07
75mm
3.07 3.77 4.35 4.86 5.33 5.75
100mm 150mm 200mm 250mm
6.63 8.12 9.38 10.49 11.49 12.41
19.55 23.94 27.65 30.91 33.86 36.57
211(110.85lgP) q
(t8)0.70
后退
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6.3 雨水排水系统的水力计算
6.3.1 屋面雨水设计流量计算
屋面雨水排水管道的设计降雨历时可按5min计算， 居住小区的雨水管道设计降雨历时应按下式计算：
t t1M2t
截流式合流制管渠的水力计算的要点
截流式合流制管渠的水力计算的要点截流式合流制管渠的水力计算要点？截流式合流制排水管渠一般按满流设计。
水力计算方法,水力计算数据，包括设计流速、最小坡度、最小管径、覆土厚度以及雨水口布置要求与分流制中雨水管道的设计基本一样。
合流制排水管渠水力计算内容包括：1.溢流井上游合流管渠计算溢流井上游合流管渠的计算与雨水管渠计算基本一样，只是它的设计流量包括设计污水量、工业废水量和设计雨水量。
2.截流式合流制管渠的雨水设计重现期截流式合流制管渠的雨水设计重现期，可适当高于同一情况下的雨水管道的设计重现期的10%~25%.因为合流管渠一旦溢出，溢出混合污水比雨水管道溢出的雨水所造成的危害更为严重，所以为防止出现这种情况，应从严掌握合流管渠的设计重现期和允许的积水程度。
3.截流干管和溢流井的计算合理地确定所采用的截流倍数倍值。
截流倍数∏O应根据旱流污水的水质、水量、总变化系数、水体的卫生要求及水文气象等因素经计算确定。
工程实践证明，截流倍数nθ值采用2.6~4.5时比较经济合理。
《室外排水设计规范》规定，截流倍数一般采用1~5∙在同一排水系统中可采用同一截流倍数或不同截流倍数。
合流制排水系统宜采取削减雨天排放污染负荷的措施，包括：(1)合流管渠的雨水设计重现期可适当高于同一情况下的雨水管道设计重现期；(2)提高截流倍数，增加截流初期雨水量；(3)有条件地区可增设雨水调蓄池或初期雨水处理措施，经多年工程实践，我国多数城市一般采用截流倍数nθ二3∙而美国、日本及西欧等国家多采用nθ=3-5.4.晴天旱流流量的校核晴天旱流流量应能满足污水管渠最小流速的要求,一般不宜小于0.35~0∙5πι∕s,当不能满足时，可修改设计管渠断面尺寸和坡度。
雨水管渠系统的设计和水力计算
图3-11(a)
（2）如图3－11 b 所示， 处于凹形地形上，相交道路的纵 坡方向都指向交叉口。
这种形式地面水都向交叉口集 中，排水比较困难，应尽量避免。 若因地形限制，不得已时应设置 地下排水管道排水。为防止雨水 汇集到交叉口中心，应适当改变 相交道路的纵坡，以抬高交叉口 中心标高，并在转角设置雨水口。
直线管段上窨井的最大间距
管径或暗渠净高/mm
最大间距/m 污水管道 雨水（合流）管道
200~400
20
40
500~700
50
60
800~1000
70
80
1100~1500
90
100
>1500
100
120
三、雨量管渠系统的设计和计算(续3)
3.雨水管渠水力计算的方法
由于h/D=1，故只需确定Q、D、v、I值。Q值可经过 计算求得，然后选定D值，即可查表求得v、I值
三、雨量管渠系统的设计和计算(续5)
（5）确定重现期P、地面集水时间t1。 （6）计算单位面积径流量q0。
q0
Q F
qF F
q
（7）计算各管段的设计流量，并求出Q、 D、v、I及埋深等。
（8）绘制图纸。包括平面图和剖面图
三、雨量管渠系统的设计和计算
雨水管渠系统设计步骤
步骤1：划分流域与管道定线，确定雨水流向（平面布置） 步骤2：划分设计管段与沿线汇水面积 步骤3：确定雨量参数的设计值 步骤4：确定管道的最小埋深 步骤5：进行水力学计算
防治的原则是因地制宜，宜顺不 宜挡。
拦洪沟的设计应凭实地考察和历年 洪灾的调查。
排洪沟的设计要点
• 排洪沟布置应与保护区总体规划密切配合,统一考虑 • 排洪沟尽可能利用原有山洪沟,必要时可作适当休整 • 排洪沟应尽量利用自然地形坡度 • 排洪沟采用明渠或暗渠应视具体情况而定 • 排洪沟平面布置基本要求(1)进口(2)出口(3)联接段 • 排洪沟纵坡的确定 •排洪沟断面形式材料 •排洪沟最大流速规定