江河流域及城镇区域面雨量计算

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城市雨洪计算方法

城市雨洪计算方法

城市雨洪计算是一项极为复杂的课题,它涉及的因素很多。

本文仅就城市化后,根据城市小流域不透水面积的增加和排水管(渠)存在的这一特点,采用不稳定流和部分汇流的计算方法,建立了一套较完整的城市雨洪计算公式,最后通过模拟资料验证,该结果是合理的。

目前城市小流域雨洪流量的计算方法有推理公式,SCS和单位线三种方法,其中以推理公式应用的较多。

但随着城市建设的发展,不透水复盖面积和排水系统的不断扩大,该公式已不完全适宜用于城市小流域雨洪的计算,这主要是因为现行推理公式推算的基础条件和城市化后的雨.城市雨洪利用的研究现状与发展方向城市雨洪利用是针对城市开发建设区域内的屋顶、道路、庭院、广场、绿地等不同下垫面降水所产生的径流, 采取相应的集、蓄、渗、用、调等措施, 以达到充分利用资源、改善生态环境、减少外排径流量、减轻区域防洪压力的目的, 系寓资源利用于灾害防范之中的系统工程。

与缺水地区农村雨水收集利用不同, 城市雨洪利用不是狭义的利用雨水资源和节约用水, 它还包括减缓城区雨水洪涝, 回补地下水减缓地下水位下降趋势,控制雨水径流污染、改善城市生态环境等广泛的意义。

因此, 城市雨洪利用是一项多目标综合性技术, 我国在这方面的研究和应用尚处在起步阶段, 需要在全面把握国内外现状的基础上明确方向, 更加深入、系统地开展研究, 为进一步推广应用奠定基础。

研究现状1.1 国外雨洪利用研究和应用现状国外对雨洪利用技术的研究已经较为成熟, 基本形成了相应的理论体系和完善的技术措施, 并开发生产出了系列化的设备。

特别是在雨洪利用的水文计算方面国外已有一些成熟的模型。

雨洪利用管道的计算一般有推理公式法和过程线法。

推理公式法的计算精度不易准确把握, 有时计算结果比实测值大1倍。

过程线方法计算结果比较准确, 但计算过程复杂, 往往需要借助于计算机完成。

英、美等国家较大流域的雨水管渠设计自70年代就使用基于计算机的过程线方法, 开发出了一些适用的计算机模型, 如英国环境部及全国水资源委员会的沃林福特程序(Wallingford Procedure)、美国环境保护署编制的暴雨雨水管理模型SWMM(Storm Water Management Model)、美国陆军工程兵团水文工程中心提出并应用于城市和非城市集水区域的降雨-汇流-水质模型STORM、丹麦水利研究所开发的MOUSE模型、Beven和Kirkby于1979年开发的MOUSE、美国农业部(USDA)开发的SWAT(Soil and Water Assessment)模型、德国DORSCH CONSULT公司设计开发的HydroCAD等等。

降雨量径流量计算公式

降雨量径流量计算公式

降雨量径流量计算公式降雨量和径流量可是个挺有意思的话题,咱们先来说说降雨量。

降雨量呢,简单说就是在一定时间内落到地面上的雨水的深度。

这就好比天上像是有个巨大的水龙头,哗啦啦地往下倒水,而我们要算一算到底倒了多少水到地上。

那径流量又是啥呢?它指的是在一定时段内通过河流某一断面的水量。

比如说一条河,在一段时间内流过的水的多少就是径流量。

要计算降雨量,常用的公式是:降雨量(mm)= 雨量筒中雨水的深度(mm)。

听起来好像挺简单,但实际测量可没那么容易。

想象一下,下雨天,我们拿着雨量筒放在外面,眼巴巴地等着雨水落进去。

有时候风一吹,雨水可能就飘到别的地方去了,或者雨量筒放的位置不太对,得到的数据就不准确啦。

再来说说径流量的计算。

常见的公式有:径流量 = 过水断面面积 ×流速 ×时间。

这就像是在算一条河在一段时间内运输了多少“货物”(水)。

不过要准确测量过水断面面积和流速也不是一件轻松的事儿。

我记得有一次,我们去一个小山区考察水情。

那天下着小雨,我们带着各种测量工具,想要弄清楚当地的降雨量和径流量。

我们把雨量筒小心翼翼地放在空旷的地方,还得时刻盯着,怕有什么东西干扰了测量。

到了测量河流径流量的时候,更是费了好大的劲。

有人拿着流速仪在河边小心翼翼地测量,生怕一不小心掉进水里,还有人在计算过水断面面积,忙得不亦乐乎。

经过一番努力,我们终于得到了数据。

可是在计算的时候发现,因为一些小小的误差,结果和预期的不太一样。

这让我们深刻体会到,哪怕是一点点的偏差,在计算降雨量和径流量时都可能带来很大的影响。

在实际应用中,降雨量和径流量的计算可重要啦。

比如说在水利工程设计中,要根据降雨量来规划水库的容量,要是算少了,水库可能装不下雨水,造成洪涝灾害;算多了,又浪费资源。

径流量的计算能帮助我们了解河流的水情,合理安排水资源的利用。

而且,对于城市的排水系统设计,降雨量的计算也是关键。

要是算少了,下大雨的时候,街道可能就变成“小河”啦,给大家的出行带来很大的不便。

暴雨流量计算方法和步骤汇总

暴雨流量计算方法和步骤汇总

暴雨流量计算方法和步骤汇总
一、设计频率确定:
设计频率是暴雨流量计算的基础,可以根据所在地的降雨资料和工程
的要求来确定,常见的设计频率有2年、5年、10年、20年等。

二、计算降雨量:
根据设计频率和所在地的降雨统计资料,可以推测出相应的设计雨量。

常见的推测方法有平均降雨强度法、杰森定律法和个例法等。

三、确定流域面积:
流域面积是指暴雨流量计算的范围,一般是指水流汇集的区域。

可以
通过地理信息系统(GIS)或测算方法来确定。

四、计算时程单位线:
时程单位线是描述雨水径流随时间的变化规律的曲线,可以通过统计
降雨资料和水文资料,使用时程单位线法计算出来。

时程单位线反映的是
单位面积上的径流量随时间的变化规律。

五、单位线法计算:
单位线法是暴雨流量计算的常用方法,主要包括以下几个步骤:
1.将流域面积等分成若干小面积。

2.根据小面积的时程单位线和面积比例,计算每个小面积的单位线。

3.将各个小面积的单位线叠加,得到总的单位线。

4.根据总的单位线和设计雨量,计算出瞬时流量。

5.将瞬时流量积分得到单位时间内的总流量。

六、流量计算:
根据瞬时流量和计算时间间隔,可以计算出单位时间内的总流量。

可以使用Simpson法、矩形法等数值计算方法。

以上就是暴雨流量计算方法和步骤的汇总。

需要注意的是,在实际应用中还需考虑降雨的时空分布、流域的特性等因素。

同时,暴雨流量计算是一个复杂的过程,需要具备相关的水文学和水利工程知识。

雨水流量计算公式

雨水流量计算公式

雨水流量计算公式在城市规划和城市排水系统设计中,雨水流量计算是一项非常重要的工作。

通过合理计算雨水流量,可以确定排水系统的容量和设计要求,以确保在暴雨期间有效排除雨水,防止城市内涝现象的发生。

本文将介绍雨水流量计算的基本原理和常用公式。

一、雨水流量计算的基本原理雨水流量计算是根据雨水的产生、收集和排水原理来进行的。

当降雨发生时,一部分雨水通过自然径流方式回归大气,而另一部分雨水则通过地面或建筑物的收集流入排水系统。

计算雨水流量的目的是为了确定排水系统所需的运行能力和结构参数,以便能够有效地排除雨水,预防城市内涝。

二、常用的1. 均匀雨水流量计算公式:常用的雨水流量计算公式可以分为均匀雨和非均匀雨两种情况。

首先来看均匀雨水流量计算公式,即在一定时间内,雨水在单位时间内的平均降雨强度相同。

均匀雨水流量计算公式如下:Q = C × A × i其中,Q表示雨水流量,C表示流量系数,A表示收集面积,i表示单位时间的平均降雨强度。

2. 非均匀雨水流量计算公式:在实际情况中,降雨强度常常是不均匀的。

为了更准确地计算雨水流量,我们需要使用非均匀雨水流量计算公式。

非均匀雨水流量计算公式如下:Q = Σ (C × A × i)即雨水流量等于各个时间段降雨强度与对应时间段雨水流量的乘积之和。

3. 测点雨水流量计算公式:在实际的城市排水系统设计中,往往需要对特定的测点进行流量计算,以确定流量峰值和相应的排水能力。

测点雨水流量计算公式如下:Q = C × A × i × d其中,Q表示测点的雨水流量,C表示流量系数,A表示收集面积,i表示单位时间的平均降雨强度,d表示持续时间。

三、流量系数的确定在雨水流量计算中,流量系数是一个重要的参数,它反映了雨水流入排水系统的效率。

不同的场地和不同的雨水收集方式会有不同的流量系数。

根据实际情况,常用的流量系数可以参考以下数值范围:- 大型商业区、住宅区和工业区:0.5-0.8- 路面和人行道:0.9-1.0- 屋顶和其他建筑物表面:0.7-0.9- 自然地面:0.15-0.25流量系数的确定需要考虑到地面材料、坡度、排水系统设计和实际应用情况等因素。

雨洪法计算公式

雨洪法计算公式

雨洪法计算公式雨洪法是用于计算雨水流量和洪水流量的一种方法,在水利工程、城市排水系统设计等方面都有着重要的应用。

咱先来说说雨洪法计算公式里的那些关键要素。

这就好比做菜,得先把食材准备好。

比如说降雨量,这可是个重要的“食材”。

它就像是天上掉下来的“水豆子”,得搞清楚到底下了多少。

再说说汇水面积,这就好比是装水的“大盘子”,得知道这盘子有多大,才能算出能接住多少雨水。

还有径流系数,它反映了雨水在地面上的流失和下渗情况。

要是地面像水泥地一样硬邦邦的,雨水不容易渗下去,径流系数就大;要是地面是松软的泥土,能让雨水钻进去不少,那径流系数就小。

我记得有一次,我们这边下了一场暴雨。

那雨下得跟泼水似的,街道上很快就有了积水。

我当时就好奇,这得产生多大的流量啊。

后来了解到,要计算这个流量,就得用到雨洪法计算公式。

咱们来看看具体的公式,比如说推理公式法:Q = 0.278ψ·F·i 。

这里的 Q 表示洪峰流量,ψ 是径流系数,F 是汇水面积,i 是暴雨强度。

这暴雨强度呢,它和降雨的时间长短有关系。

短时间内下得又急又猛,强度就大;要是淅淅沥沥下了好久,强度相对就小。

在实际应用中,要准确获取这些参数可不容易。

比如说测量汇水面积,得实地考察地形,看看哪儿高哪儿低,哪些地方的雨水会流到一块儿。

而且,不同地区的气候、地形、土壤条件都不一样,这些都会影响到公式里的参数。

所以啊,不能生搬硬套公式,得根据具体情况来灵活运用。

就像我们城市在规划排水系统的时候,工程师们就得拿着这些公式,结合本地的实际情况,精心计算,确保下大雨的时候,雨水能顺利排走,不会让街道变成“小河”。

总之,雨洪法计算公式虽然看起来有点复杂,但只要咱把里面的门道搞清楚,结合实际情况认真算,就能在水利和排水工程中发挥大作用,让我们的生活少受雨水和洪水的困扰。

重庆主城暴雨强度公式(2013版)-计算表

重庆主城暴雨强度公式(2013版)-计算表

管径 1#接口 2#接口 3#接口 4#接口 5#接口 DN(mm) 400 500 600 700 800
(按满流计算)设计流量:q=v*π *(D/4)2 排水管坡 设计流量 流速 度 i q(L/s) v(m/s) 0.005 191.4 1.52 0.01 490.9 2.50 0.01 798.2 2.82 0.01 1204.1 3.13 0.01 1719.1 3.42
2
0.692
设计流速:v=1/n*R
2/3
*I
1/2
管径 1#接口 2#接口 3#接口 4#接口 5#接口 DN(mm) 400 500 600 700 800
粗糙系数 n 0.010 0.010 0.010 0.010 0.010
633lgP)/(t+8.534)0.551 降雨历时 汇水面积 径流系数 t(min) 10 10 10 10 10 S(m2) 6000 10000 18200 29500 44500 Ψ 0.65 0.65 0.65 0.65 0.65
管径 1#接口 2#接口 3#接口 4#接口 5#接口 DN(mm) 400 500 600 700 800
(10~100年)重庆沙坪坝区、渝中区、九龙坡区、大渡口区和北碚区嘉陵江以南暴雨强度公式:q=1467.622(1+0. 接出口管 接出口坡 实际排水 接口号 设计流量 重现期 径 度 能力 DN(mm) i q'(L/s) q(L/s) P(年) 1#接口 400 0.005 191.4 186.8 20 2#接口 500 0.01 490.9 311.4 20 3#接口 600 0.01 798.2 566.7 20 4#接口 700 0.01 1204.1 918.5 20 5#接口 800 0.01 1719.1 1385.5 20

城市雨水量计算和雨水收水口设置方法

城市雨水量计算和雨水收水口设置方法

各级城市道路雨水量计算方法与雨水口设置一、前言当路面水不能迅速排泄时,路面会形成水膜而影响行车安全,因此须在道路汇水点、人行横道上游、沿街单位出入口上游、靠地面径流的街坊或庭院的出水口等处设置雨水口(道路低洼和易积水地段应根据需要适当增加雨水口),以及时排除路面雨水,确保在设计重现期内排水畅通、不积水;确保在超过设计重现期时,退水快、积水时间短二、迳流理论2.1迳流产生过程[2]一般而言,地面点在受雨过程中,首先被植物截留。

在地面开始受雨时因地面干燥,渗水率较大,而降雨的起始雨率还小于入渗率,这时降雨被地面全部吸收。

随着历时的增长,雨率大于入渗率后地面开始产生余水,当余水量积满洼地后,开始地面迳流,这时部分余水产生积水深度,部分余水产生迳流,在雨率增至最大时相应产生最大余水率,之后雨率逐渐递减,余水率亦渐减小,当雨率降至入渗率时,余水现象停止,但这时有地面积水存在,故仍然产生迳流,入渗率仍按地面入渗能力渗漏,直至地面积水消失,迳流才告终止,而后洼地积水逐渐渗完。

渗完积水后,地面实际渗水率将按雨率渗漏,直至雨终。

见下图一。

对于道路路面而言,无植物截留,且迳流系数较一般地面大得多,因此余水历时、迳流历时、降雨总历时三者的起始点基本相同,累积入渗量极小,其曲线h可看成与x轴平行、接近x轴的一条曲线;再者由于路面相对平坦,死水曲线与累积入渗量曲线h可近似看作重叠。

2.2流域汇流过程图二中各条曲线t1,t2,……,tn为等流时线,每条等流时线上各点的雨水流至集水口a的时间是相等的,集流时间(t)是流域边缘线上的雨水流达a点的时间。

在地面迳流开始后不久,a点所汇集的流量仅来自靠近a点的小块面积上的雨水,这时较远处的雨水仅流至中途,随着产生迳流和降雨时间的增长,在a 点汇集的流量中的汇流面积不断增加,当流域边缘上的雨水也流达a点时,这时全面积汇流,a点的流量达最大。

因此,相应于流域集流时间的全面积迳流产生最大迳流量,又称极限强度法。

浅析城市道路雨水量计算一般方法

浅析城市道路雨水量计算一般方法

浅析城市道路雨水量计算一般方法摘要:通过区域内不同地面种类占比,加权平均得到综合径流系数。

根据汇水地区城镇类型等因素,确定雨水管渠设计重现期,进而计算得到汇水地区暴雨强度,最终确定雨水量。

关键词:综合径流系数;暴雨强度;雨水量设计雨水流量计算是城市道路设计的重要内容,其准确性影响到管渠规模的科学合理确定,与工程建设的经济性密切相关。

关系到汇水地区的雨水排放畅通,有效遏制内涝的发生,提供良好的出行条件,进而保障人民正常的生产生活秩序。

1综合径流系数的确定径流系数是一定汇水面积内总径流量与降水量的比值,是任意时段内的径流深度与造成该时段径流所对应的降水深度的比值。

径流系数说明在降水量中有多少水变成了径流,它综合反映了流域内自然地理要素对径流的影响。

《室外排水设计标准(GB50014-2021)》规定了径流系数的取值,按地面种类的不同选用径流系数取值。

表1 径流系数当汇水区地类成分明确时,可按表1规定的地类加权平均计算综合径流系数。

地面种类组成不明时,可按照表2,根据汇水地区所属区域情况综合选定。

表2 综合径流系数2设计重现期与暴雨强度2.1 设计重现期设计重现期是设计暴雨强度两次出现的统计时间间隔。

如果以一年为重现期,按统计规律每年遭遇一次,也就是一年一遇的暴雨强度,设计采用这种大小的城市交通暴雨强度。

重现期越长,暴雨强度越大,相应的设计排水系统的排放能力要求也越大。

设计重现期是根据技术经济比较后确定的,包括汇水区的性质、城镇类型等因素。

表3 设计重现期(年)注:城市规模由城区常住人口数量决定。

2.2 暴雨强度暴雨强度反映降雨的集中程度,暴雨强度越大就代表着降雨量越多。

目前,我国各地已通过数理统计法对暴雨强度公式的计算和确定,积累了完整的自记雨量记录资料。

其计算公式为:式中:q——设计暴雨强度[L/(hm2·s)];P——设计重现期(年);t——降雨持续时间(分钟),t=t1+t2,根据汇水距离、地形坡度、地面类型等计算地面集水时间与管渠内雨水流行时间之和,一般采用5min至15min;A1,C,b,n——参数,根据统计方法进行计算确定。

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附 录 A
(规范性附录)
江河流域及城镇区域面雨量计算
A.1 江河流域及城镇区域边界提取
A.1.1 应采用国家基础地理信息中心提供的福建省1:50 000及以上地形图数据、福建省河流水系图(1~5级)数据、福建省行政区划图数据。

A.1.2 江河流域边界提取,应包含以下步骤:
a) 根据地形图数据和河流水系图数据构建数字高程模型(DEM );
b) 根据河段的上下游分界点、河口、水利设施在河道上的地理位置,确定流域出口断面;
c) 根据地形、河流水系和流域出口断面,利用数字高程模型(DEM )提取相应江河流域边界经纬
度信息。

A.1.3 城镇区域边界提取,应采用福建省行政区划数据,提取相应城镇区域边界经纬度信息。

A.2 江河流域及城镇区域面雨量计算
A.2.1 基于格点雨量数据的面雨量计算,应包含以下步骤:
a) 采用水平分辨率不大于5 km ×5 km 的格点雨量数据,确定起始格点经纬度及格点水平分辨率; b) 基于江河流域或城镇区域边界经纬度信息,筛选出江河流域或城镇区域内部和边界上的所有格
点,格点总数为n ;
c) 基于各个格点在指定时段内的累计雨量值p j ,采用算术平均法计算江河流域及城镇区域的面雨
量值,计算方法应符合A.2.3的要求。

A.2.2 基于站点雨量数据的面雨量计算,应包含以下步骤:
a) 将江河流域或城镇区域边界向外延伸20 km ,构建等效格点雨量计算的外延区域,见图A.1; b) 基于江河流域或城镇区域边界经纬度信息,筛选出位于江河流域或城镇区域内部、边界上和外
延区域内部的所有站点,站点总数为m ;
c) 以不大于5 km ×5 km 的单位格距将江河流域或城镇区域内部和边界网格化,格点总数为n ,
见图A.2;
d) 基于各个站点在指定时段内的累计雨量值q k ,以格点到站点的直线距离d (j ,k )的平方为导数,
计算各个格点在指定时段内的等效累计雨量p j ,见公式(A.1);
e) 基于各个格点在指定时段内的等效累计雨量值p j ,采用算术平均法计算江河流域或城镇区域的
面雨量值,计算方法应符合A.2.3的要求。

()()=111=1,,m j k j k m k j k k d p q =⎧⎫⎪⎪⎪⎪⎨⎬⎪⎪⎡⎤⎣⎦⎪⎪⎩⎭∑∑ .......................... (A.1)
式中:
m ——江河流域或城镇区域内部、边界上和外延区域内部的所有站点的总数;
n ——江河流域或城镇区域内部和边界上的所有格点的总数;
p j ——第j 个格点指定时段的等效累计雨量,单位为毫米(mm ),j =1,2,3,……,n ;
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5 q k ——第k 个站点指定时段的累计雨量,单位为毫米(mm ),k =1,2,3,……,m ; d ( j ,k ) ——江河流域或城镇区域格点化后某格点j 中心到站点k 的直线距离,单位为毫米(mm ),j =1,2,3,……,n ,k =1,2,3,……,m 。

汇水区域边界
图A.1 江河流域和城镇区域外延区域示意图
图A.2 江河流域和城镇区域网格化示意图
A.2.3 基于指定时段格点累计雨量值或等效格点累计雨量值p j ,计算面雨量p —
,见公式(A.2):
1n j j p
p n ==∑ ............................... (A.2)
式中: p —
——江河流域及城镇区域的面雨量值,单位为毫米(mm );
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6 p j——第j个格点指定时段累计雨量值或等效累计雨量值,单位为毫米(mm),j=1,2,3,……,n;n——江河流域或城镇区域内部和边界上的所有格点的总数。

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