第14讲雨水管渠系统设计
第九章雨水管渠系统的设计
第九章雨水管渠系统的设计
雨水管渠系统是城市排水系统中重要的组成部分，它负责收集并排除城市中的雨水。在城市化进程中，雨水管渠系统的设计和建设变得尤为重要。本文将探讨雨水管渠系统的设计方法和注意事项。
一、雨水管渠系统的设计原则
1. 保证排水功能：雨水管渠系统的设计首要目标是确保排水功能的可靠性。要求设计合理的管径、坡度和配置，使其能够有效地收集和排除大量的雨水。
2. 考虑水资源利用：在设计雨水管渠系统时，应考虑水资源的合理利用。可以通过引入雨水收集设施、增加蓄水容量等方式，将雨水利用于景观绿化、冲洗马路等用途，减轻城市供水压力。
3. 考虑环保和生态因素：雨水管渠系统的设计应注重环保和生态因素。可以采用生态沟渠、湿地处理等技术手段，促进雨水的自然分散和净化，减缓城市水体的污染。
4. 考虑城市规划要求：雨水管渠系统的设计要与城市规划相协调。要根据城市的用地功能和道路布局，合理配置雨水收集点、雨水口等设施，确保整个系统顺畅运行。
二、雨水管渠系统的设计步骤
1. 确定收集区域：首先需要确定雨水管渠系统的收集区域。根据城市规划和地形地貌特点，划分出需要收集雨水的区域。 2. 计算设计雨量：根据当地气象数据和统计资料，计算出设计雨量，即单位时间内的最大雨水量。这是确定雨水管渠系统设计参数的基础。
3. 确定管道类型和规格：根据设计雨量和收集区域的特点，选择适当的管道类型和规格。常见的管道材料有混凝土管、钢管、玻璃钢管等。管道的规格应根据流量、坡度等因素进行合理计算。
4. 设计管道线路和布置：根据收集区域的地形地貌和城市规划要求，设计管道的线路和布置。要合理选择管道的坡度，确保雨水能够顺利流动，并避免积水和堵塞。
5. 设计雨水口和检查井：根据管道线路和布置，确定雨水口和检查井的位置和数量。雨水口和检查井的设置要便于维护和清理，以确保系统的正常运行。
6. 设计雨水储存设施：根据设计要求和城市需求，设计雨水储存设施，如雨水花园、蓄水池等。这些设施可用于雨水的蓄积和利用，减轻城市排水压力。
雨水管道的设计与计算
1 雨水管道设计计算
1、雨水排水区域划分
划分雨水排水区域有利于减小雨水管线长度和管道，并且可以缩小管径，提高经济效益，是雨水系统设计的前提。
2、雨水流量计算
2.1 雨量分析要素
a) 降雨量 指一定时段降落在某一点或某一面积上的水层深度，其计量单位以mm计。也可用单位面积上的具体及（L/ha）表示[9]。
b) 降雨历时 指一次连续降雨所经历的时间，可以指全部降雨时间，也可以指其中某个个别的连续时段，其计量以min或h计，可从自记雨量记录纸上读取。
c) 暴雨强度 指某一连续降雨时段内的平均降雨量，用i表示
Hit (2-1)
式中，i——暴雨强度(mm/min)；
H——某一段时间内的降雨总量（mm）；
t——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q表示。
d) 降雨面积 指降雨所笼罩的面积。单位为公顷(ha)
雨水管渠的收集并不是整个降雨面积上的雨水，雨水管渠汇集雨水的地面面积称为汇水面积。每根管段的汇水面积如下表所示：
表7 汇水面积计算表：
管道编号 管道长度（m） 本段汇水面积编号 本段汇水面积(ha) 传输汇水面积(ha) 总汇水面积
(ha)
5～4 230.76 56 6.67 0 6.67
4～3 153.84 57 8 6.67 14.67
3～2 230.76 58、59 18.68 14.67 33.35
2～1 153.84 66、69 12 33.35 45.35
6～7 192.3 65 11.86 0 11.86
9～8 230.76 53 8.15 0 8.15
8～7 153.84 54 9.78 8.15 17.93
16～10 230.76 60（3）、61（3） 8.15 0 8.15 2 10～11 115.38 61（4） 5.93 8.15 14.08
雨水管渠设计理念
雨水管渠设计理念
雨水管渠设计理念是指在城市规划与建设中，合理规划和设计雨水管渠系统，以满足城市雨水的排泄和利用需求，同时兼顾环境保护和可持续发展的原则。
首先，雨水管渠的设计理念应注重集雨与排泄的平衡。在城市雨水系统设计过程中，要合理规划雨水的集约利用和排除措施，避免单一化的排放方式对城市环境造成污染和破坏。可以采用雨水收集、储存和利用的方式，将雨水作为城市绿化、洗街、冲厕等用途，减少对地下水资源的依赖，实现循环经济的目标。
其次，雨水管渠的设计理念应注重生态和自然保护。在设计过程中，要尽量减少对自然河道和湿地的破坏，保护生态系统的平衡，并在设计中融入自然景观和生态功能。可以采用生态回填、湿地滞留、植被恢复等措施，增加环境的容量和稳定性，促进城市生态系统的恢复和保护。
再次，雨水管渠的设计理念应注重可持续发展与节能环保。在设计过程中，要充分考虑节约能源和材料的原则，推动节能环保技术的应用。可以采用低能耗材料、低碳排放设备和智能控制系统，减少对能源和环境的消耗，提高雨水管渠系统的效率和可持续性。
最后，雨水管渠的设计理念应注重社会参与和公众参与。在设计过程中，要充分考虑市民的需求和意见，尊重社会和环境的多样性，加强与公众的沟通和合作，实现城市规划与居民需求的良性互动。可以开展公众参与活动、征求意见和启动社区教育活动，提高市民对雨水管渠设计的认知和参与度，增强社会共识和可持续发展的意识。
综上所述，雨水管渠设计理念是以平衡集雨与排泄、保护生态与自然、实现可持续发展与节能环保、以及加强社会与公众参与为主要原则的设计理念。通过科学的规划和设计，可以构建一个高效、环保、节能、可持续发展的雨水管渠系统，实现城市雨水资源的合理利用和环境保护的双赢目标。
雨水管渠设计重现期
雨水管渠设计重现期
随着城市建设的不断发展，雨水管渠的设计重现期成为了一个重要的问题。在城市规划和基础设施建设中，合理确定雨水管渠设计重现期，对于提高城市排水能力、避免城市内涝等问题具有重要的意义。本文将围绕雨水管渠设计重现期展开讨论，探讨该概念的定义、计算方法以及在城市建设中的应用。
一、定义
雨水管渠设计重现期是指某一雨洪频率和雨洪强度下，雨水管渠在一定期限内内涝发生的概率。简言之，设计重现期越小，表示该管渠的抗洪能力越强，发生内涝的概率越低。
二、计算方法
确定雨水管渠设计重现期需要进行雨洪频率分析。常用的方法有经验公式法、频率分析法和抛物线法。
1. 经验公式法
经验公式法是根据历史数据和经验总结得出的计算方法，适用于缺乏观测点的区域。常见的经验公式有MDF（Molinari, 1950）公式、SPA（Sherman, 1952）公式等。该方法简单易行，但由于缺乏可靠的观测数据，所得结果存在一定的不确定性。
2. 频率分析法 频率分析法基于雨洪资料进行统计学分析，建立雨洪频率分布模型，通过计算雨水管渠在不同重现期下的水位或流量，确定其设计重现期。常用的频率分析方法有概率密度函数法、重现期推测法和极值理论法等。
3. 抛物线法
抛物线法是一种近似估算设计重现期的方法，适用于中小流域或缺乏观测数据的情况。该方法通过确定适宜的频率分布曲线形状参数，结合关键雨洪事件进行近似计算。
三、应用实例
雨水管渠设计重现期在城市建设中具有重要的应用价值。下面以某城市某个区域的雨水管渠设计为例，介绍其在实际项目中的应用。
1. 数据准备
首先，需要收集该区域的雨洪频率数据，包括历年来的降雨量和径流量观测资料。同时，还需获得该区域的地形地貌数据、土壤类型和土地利用状况等信息，以便进行流域特征分析。
2. 频率分析
基于收集到的降雨量和径流量数据，采用频率分析法进行雨洪频率分析。根据统计学原理，建立雨洪频率分布模型，拟合出适合该区域的概率密度函数，并计算不同重现期下的水位或流量。
排水管道系统 知识点
排水管道系统 知识点
第一部分 概论
一、排水工程的发展历史
——河南省淮阳的古城下，发掘出公元前2800年埋下的陶制排水管，比公元前2500年埃及发现的排水沟早300年
——河北省易县出土了战国后期的圆形陶制排水管
——陕西西安出土秦代五角形陶制排水渠，在皇宫内出现了明渠和暗渠相结合的排水系统
——唐代长安建造了较为完整的雨水排水系统
——在近代我国排水工程发展缓慢，建国前全国103个城市建有排水设施，管线总长6034.8km，全国只有上海、南京建有城市污水处理厂，日处理能力为4万吨。1921年上海北区污水厂，是我国最早的活性污泥法水厂。
二、排水工程的概念与内容
1. 排水工程的概念：
指为保护环境而建设的一整套用于收集、输送、处理和利用污水的工程设施
2. 排水工程的内容：
一是污水的收集、输送部分——排水管网
二是污水的处理、利用部分——污水处理
三、排水工程的作用
1. 保护环境免受污染，使城市免受污水之害和洪水之灾
2. 促进工农业生产，保证城市可持续性发展
四、排水系统的体制
1. 污水的定义：在使用过程中受到了不同程度的污染，改变了原来的化学成分和物理性质的水，叫污水。
2.污水的概念与分类：
按来源分可分为：生活污水、工业废水和降水（降雨和降雪）。
3. 污水的最终出路有三：
一是排放水体
二是灌溉农田
三是重复使用
4. 排水系统体制的概念：
生活污水、工业废水和雨水可以采用一个管渠来排除，也可以采用两个或两个以上独立的管渠来排除，污水的这种不同排除方式所形成的排水系统，称为排水体制。
5. 排水系统体制的分类： 1) 合流制：直排式、完全截流式和部分截流式三种
2) 分流制：完全分流制和非完全分流制
五、排水系统的布置形式
1. 排水系统的布置原则
充分利用地形、地势，就近排入水体，以减小管道埋深、降低工程造价排水系统2. 布置的影响因素
1) 地形地势
2) 土壤情况
雨水管渠设计重现期 2
雨水管渠设计重现期
在城市规划和建设中，雨水排放问题一直备受关注。合理设计和建设雨水管渠系统，是确保城市排水畅通与防洪安全的重要环节。而雨水管渠的设计重现期则是评估管渠系统性能和安全性的关键指标。本文将介绍雨水管渠设计重现期的概念、计算方法和影响因素，并探讨如何在设计过程中合理确定雨水管渠的设计重现期。
一、概念与背景
雨水管渠设计重现期是指管渠系统在一定年限内重现某一特定的设计险情的概率。其中设计险情包括渠道水流量超过设计能力、水位超过允许高程、溢流、决口等情况。通过确定管渠的设计重现期，可以对管渠的排水能力和抗洪能力进行合理评估，从而为城市防洪工程提供科学依据。
二、计算方法
常用的雨水管渠设计重现期计算方法有概率分析法和频率分析法。
1. 概率分析法
概率分析法是通过对降雨频率进行概率分析，计算管渠在不同设计重现期下的水量、水位等参数值。具体步骤如下：
首先，获取设计区域历时雨量资料，并进行统计分析，得到不同频率的设计降雨。然后，利用水力学原理和数学模型计算管渠的水量、水位等参数。最后，根据统计分析结果，确定管渠的设计重现期。 2. 频率分析法
频率分析法是通过统计降雨数据和灾害事件的发生概率，计算管渠系统在不同设计重现期下的设计降雨量。具体步骤如下：
首先，收集历年来的降雨资料，并进行频率分析，确定不同频率下的设计降雨量。然后，利用水力学原理和数学模型计算管渠的水量、水位等参数。最后，通过分析不同设计重现期下的设计降雨量，确定管渠的设计重现期。
三、影响因素
雨水管渠设计重现期受多种因素的影响，主要包括以下几个方面：
1. 设计标准
不同地区和国家的设计标准会直接影响雨水管渠的设计重现期。较为发达的地区通常会采用较大的设计重现期，以提高抗洪能力。
2. 土地利用
土地利用情况也会对雨水管渠的设计重现期产生影响。例如，城市中大量的建筑物会限制雨水的自然渗透和收集，增加了雨水的径流量，使雨水管渠的设计重现期缩短。
雨水管渠设计重现期 3
雨水管渠设计重现期
【篇一：雨水管道设计要点】
雨水管道设计要点：
22
1降雨强度：采用以上计量单位时，由于1mm/min＝l（l/m）/min＝10000（l/min）/hm，可得i和q之间的换算关系为：
式中 q—降雨强度，（l/s）/hm；
i —降雨强度，mm/min。
2
（9-2）
2暴雨强度的计算：
式中
—设计暴雨强度，（l/s）/hm；
—设计重现期，a；
2
（9-9）
—降雨历时，min。
—地方参数（待定参数），根据统计方法进行计算确定
雨水设计流量计算公式
雨水管渠的设计流量按下式计算：
（9-12）
式中
—雨水设计流量，l/s；
—径流系数，径流量和降雨量的比值，其值小于1；
—汇水面积，hm；
假定：（1）暴雨强度在汇水面积上的分布是均匀的；（2）单位时间径流面积的增长为常数；（3）汇水面积内地面坡度均匀； 径流系数的确定
设计规范》gb50101-2005中有关径流系数的取值见表9-3。
径流系数
值 表9-3
2
2 实际设计计算中，在同一块汇水面积上，兼有多种地面覆盖的情况，需要计算整个汇水面积上的平均径流系数
值。
（9-14）
式中
－ 汇水面积上的平均径流系数； － 汇水面积上各类地面的面积，hm； － 相应于各类地面的径流系数； － 全部汇水面积，hm。
2
2
在设计中可采用区域综合径流系数。国内部分城市采用的综合径流系数值见表9-5。
一般城市市区的综合径流系数采用0.5～0.8，城市郊区的径流系数采用0.4～0.6。
室外排水设计规范》gb50101-2005推荐的城市综合径流系数取值见表9-6。
1. 设计重现期p的确定
一般情况下，低洼地段采用的设计重现期应大于高地；干管采用的设计重现期应大于支管；工业区采用的设计重现期应大于居住区。市区采用的设计重现期应大于郊区。
室外排水设计排水管渠和附属构筑物
室外排水设计排水管渠和附属构筑物
4 排水管渠和附属构筑物
4．1 一般规定
4．1．1 排水管渠系统应根据城镇总体规划和建设情况统一布置，分期建设。排水管渠断面尺寸应按远期规划的最高日最高时设计流量设计，按现状水量复核，并考虑城镇远景发展的需要。
4．1．2 管渠平面位置和高程，应根据地形、土质、地下水位、道路情况、原有的和规划的地下设施、施工条件以及养护管理方便等因素综合考虑确定。排水干管应布置在排水区域内地势较低或便于雨污水汇集的地带。排水管宜沿城镇道路敷设，并与道路中心线平行，宜设在快车道以外。截流干管宜沿受纳水体岸边布置。管渠高程设计除考虑地形坡度外，还应考虑与其他地下设施的关系以及接户管的连接方便。
4．1．3 管渠材质、管渠构造、管渠基础、管道接口，应根据排水水质、水温、冰冻情况、断面尺寸、管内外所受压力、土质、地下水位、地下水侵蚀性、施工条件及对养护工具的适应性等因素进行选择与设计。
4．1．3A 排水管渠的断面形状应符合下列要求：
1 排水管渠的断面形状应根据设计流量、埋设深度、工程环境条件，同时结合当地施工、制管技术水平和经济、养护管理要求综合确定，宜优先选用成品管。
2 大型和特大型管渠的断面应方便维修、养护和管理。
4．1．4 输送腐蚀性污水的管渠必须采用耐腐蚀材料，其接口及附属构筑物必须采取相应的防腐蚀措施。
4．1．5 当输送易造成管渠内沉析的污水时，管渠形式和断面的确定，必须考虑维护检修的方便。
4．1．6 工业区内经常受有害物质污染的场地雨水，应经预处理达到相应标准后才能排入排水管渠。
4．1．7 排水管渠系统的设计，应以重力流为主，不设或少设提升泵站。当无法采用重力流或重力流不经济时，可采用压力流。
4．1．8 雨水管渠系统设计可结合城镇总体规划，考虑利用水体调蓄雨水，必要时可建人工调蓄和初期雨水处理设施。
4．1．9 污水管道、合流污水管道和附属构筑物应保证其严密性，应进行闭水试验，防止污水外渗和地下水入渗。
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水污染控制工程复习题
第一章 排水系统概论
一、名词解释
1、环境容量
答：污水的最终处置或者是返回自然水体、土壤、大气；或者是经过人工处理，使其再生成为一种资源回到生产过程；或者采取隔离措施。其中关于返回到自然界的处理，因自然环境具有容纳污染物质的能力，但具有一定界限，不能超过这种界限，否则会造成污染。环境的这种容纳界限称环境容量。
2、排水体制
答：在城市和工业企业中通常有生活污水、工业废水和雨水。这些污水是采用一个管渠系统来排除，或是采用两个或两个以上各自独立的管渠系统来排除。污水的这种不同排除方式所形成的排水系统，称做排水系统的体制（简称排水体制）。
二、填空
1、污水按照来源不同，可分为生活污水、工业废水、和降水3类。
2、根据不同的要求，经处理后的污水其最后出路有：排放水体、灌溉农田、重复使用。
3、排水系统的体制一般分为：合流制和分流制两种类型。
三、简答题
1、污水分为几类，其性质特征是什么？
答：按照来源的不同，污水可分为生活污水、工业废水和降水3类。
生活污水是属于污染的废水，含有较多的有机物，如蛋白质、动植物脂肪、碳水化合物、尿素和氨氮等，还含有肥皂和合成洗涤剂等，以及常在粪便中出现的病原微生物，如寄生虫卵和肠西传染病菌等。
工业废水是指工业生产中所排出的废水，来自车间或矿场。由于各种工厂的生产类别、工艺过程、使用的原材料以及用水成分的不同，使工业废水的水质变化很大。
降水即大气降水，包括液态降水和固态降水，一般比较清洁，但其形成的径流量较大，则危害较大。
2、何为排水系统及排水体制？排水体制分几类，各类的优缺点，选择排水体制的原则是什么？
答：在城市和工业企业中通常有生活污水、工业废水和雨水。这些污水是采用一个管渠系统来排除，或是采用两个或两个以上各自独立的管渠系统来排除。污水的这种不同排除方式所形成的排水系统，称做排水系统的体制（简称排水体制）。排水系统的体制一般分为合流制和分流制两种类型。
水污染控制工程(上册)复习题
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第一章 排水管渠系统
一、填空
1、污水按照来源不同，可分为生活污水、工业废水、降水3类。
2、根据不同的要求，经处理后的污水其最后出路有：排放水体、灌溉农田、重复使用。
3、排水系统的体制一般分为：合流制和 分流制两种类型。
二、简答题
1、污水分为几类，其性质特征是什么？
答：
按照来源的不同，污水可分为生活污水、工业废水和降水3类。
生活污水是属于污染的废水，含有较多的有机物，如蛋白质、动植物脂肪、碳水化合物、尿素和氨氮等，还含有肥皂和合成洗涤剂等，以及常在粪便中出现的病原微生物，如寄生虫卵和肠西传染病菌等。
工业废水是指工业生产中所排出的废水，来自车间或矿场。由于各种工厂的生产类别、工艺过程、使用的原材料以及用水成分的不同，使工业废水的水质变化很大。
降水即大气降水，包括液态降水和固态降水，一般比较清洁，但其形成的径流量较大，则危害较大。
2、何为排水系统及排水体制？排水体制分几类，各类的优缺点，选择排水体制的原则是什么？
答：
1.排水系统：为了系统地排除和处置各种废水而建设的一整套工程设施称为排水系统。
2.排水体制：采用不同的污水排除方式所形成的排水系统，也称排水制度。
3．排水体制分类：
A．合流制：
优点：工程造价投资少，缺点：对水体污染严重。
B．分流制：
缺点：工程造价投资巨大，优点：对环境污染很小。
用心整理可以编辑！！放心下载！第2 3、排水系统主要由哪几部分组成，各部分的用途是什么？
答：
1.管渠系统：收集和输送废水的工程设施。
2.污水厂：改善水质和回收利用污水的工程设施。