第九章 雨水管渠的設(shè)計(jì)計(jì)算

1、 2 3 4 5 6 7 i H t （mm/minmm/min） 在工程上統(tǒng)計(jì)的降雨多屬暴雨性質(zhì)，故稱暴雨在工程上統(tǒng)計(jì)的降雨多屬暴雨性質(zhì)，故稱暴雨 強(qiáng)度，常用單位時(shí)間內(nèi)單位面積上的降雨體積強(qiáng)度，常用單位時(shí)間內(nèi)單位面積上的降雨體積 q q （L/L/shasha）表示。）表示。q q與與 i i之間的換算關(guān)系為：之間的換算關(guān)系為： q167i 式中式中 167-167-換算系數(shù)。換算系數(shù)。 8 9 10 頻率頻率 P m n n 100 11 P m N n 100 P m NM n 100 MM每年選入的平均雨樣數(shù)每年選入的平均雨樣數(shù) 12 P m N n 1 100 P m NM n 1

2、100 13 14 P N m P P n 1 15 16 q AcP tb n 1671 1 lg 17 1 降雨量 徑流量 18 時(shí)間 余水量 余水率 時(shí)間 地面滲水量 入滲率 1 19 徑流系數(shù)徑流系數(shù)值值 地面種類地面種類值值 各種屋面、混凝土和瀝青路面各種屋面、混凝土和瀝青路面0.90 大塊石鋪砌路面和瀝青表面處理的碎石大塊石鋪砌路面和瀝青表面處理的碎石 路面路面 0.60 級(jí)配碎石路面級(jí)配碎石路面0.45 干砌磚石和碎石路面干砌磚石和碎石路面0.40 非鋪砌土路面非鋪砌土路面0.30 公園或綠地公園或綠地0.15 20 av ii F F 21 21 mtt 22 23 24 25

3、 26 27 28 29 30 31 1121 FqQ （L/s） 32 21232 FFqQ （L/s） 33 321343 FFFqQ （L/s） 34 4321454 FFFFqQ （L/s） 35 36 37 38 39 Qv v n RI 1 2 3 1 2 40 41 42 明渠類別明渠類別 最大設(shè)最大設(shè) 計(jì)流速計(jì)流速 （m/s） 明渠類別明渠類別 最大設(shè)最大設(shè) 計(jì)流速計(jì)流速 （m/s） 粗砂或低塑性粘粗砂或低塑性粘 土土 粉質(zhì)粘土粉質(zhì)粘土 粘土粘土 石灰?guī)r或中砂巖石灰?guī)r或中砂巖 0.8 1.0 1.2 4.0 草皮護(hù)面草皮護(hù)面 干砌塊石干砌塊石 漿砌塊石或漿砌漿砌塊石或漿砌 磚磚

4、 混凝土混凝土 1.6 2.0 3.0 4.0 43 44 45 46 47 48 49 （六）求單位面積徑流量（六）求單位面積徑流量 q0 暴雨強(qiáng)度暴雨強(qiáng)度 q與徑流系數(shù)與徑流系數(shù)的乘積，稱為單位面積的乘積，稱為單位面積 徑流量徑流量 q0。即：。即： nbmtt pcA qq 21 1 0 lg1167 對(duì)于某一設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，式中對(duì)于某一設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，式中P、t1、m、A1、b、c、 n均為已知數(shù)，只要求得各管段的管內(nèi)雨水流行時(shí)間均為已知數(shù)，只要求得各管段的管內(nèi)雨水流行時(shí)間 t2，就可求出相應(yīng)于該管段的，就可求出相應(yīng)于該管段的 q 0值。值。 （L/L/shasha） 50 51 52 53 54

5、 55 56 57 58 水體超過(guò)部分經(jīng)排放管排入雨水量 旱流流量 被截流雨水量 截流倍數(shù) , 0 0 hy h QnQ Q n 59 60 61 截流式合流制排水管渠系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算實(shí)例 題意題意 某城市一個(gè)區(qū)的截流式合流管道平面布置如某城市一個(gè)區(qū)的截流式合流管道平面布置如圖圖9 9-1-1，設(shè)計(jì)原，設(shè)計(jì)原 始數(shù)據(jù)如下：始數(shù)據(jù)如下： 該市的暴雨強(qiáng)度公式為該市的暴雨強(qiáng)度公式為q=10020(1+0.56q=10020(1+0.56P)/(t+36); P)/(t+36); 1.1.設(shè)計(jì)重現(xiàn)期采用設(shè)計(jì)重現(xiàn)期采用1a1a，地面集水時(shí)間地面集水時(shí)間t t1 1=10min=10min，該設(shè)計(jì)區(qū)域平該設(shè)

6、計(jì)區(qū)域平 均徑流系數(shù)均徑流系數(shù)=0.45=0.45。 2.2.設(shè)計(jì)人口密度為設(shè)計(jì)人口密度為300300人人/ha/ha，生活污水定額采用生活污水定額采用100L/(100L/(人人d)d)。 3.3.截流干管的截流倍數(shù)截流干管的截流倍數(shù)n n0 0=3=3。 4.4.管道起點(diǎn)埋深為管道起點(diǎn)埋深為1.70m1.70m。 5.5.河流的平均洪水位為河流的平均洪水位為18.000m18.000m。 6.6.各設(shè)計(jì)管段的管長(zhǎng)、匯水面積和工業(yè)廢水最大班的平均流量各設(shè)計(jì)管段的管長(zhǎng)、匯水面積和工業(yè)廢水最大班的平均流量 如如表表9 9-2-2所示。所示。 7.7.各檢查井處的地面標(biāo)高如各檢查井處的地面標(biāo)高如表

7、表9 9-3-3所示。所示。 試進(jìn)行管段試進(jìn)行管段1-61-6的水力計(jì)算。的水力計(jì)算。 62 截流式合流管道平面布置圖截流式合流管道平面布置圖 63 解解 合流管道的水力計(jì)算與雨水管道的計(jì)算基本相同，合流管道的水力計(jì)算與雨水管道的計(jì)算基本相同， 只是它的設(shè)計(jì)流量要包括雨水、生活污水和工業(yè)廢只是它的設(shè)計(jì)流量要包括雨水、生活污水和工業(yè)廢 水。計(jì)算時(shí)，先劃分設(shè)計(jì)管段及其匯水面積，計(jì)算水。計(jì)算時(shí)，先劃分設(shè)計(jì)管段及其匯水面積，計(jì)算 每塊面積的大小；再計(jì)算設(shè)計(jì)流量，包括雨水量、每塊面積的大??；再計(jì)算設(shè)計(jì)流量，包括雨水量、 生活污水量和工業(yè)廢水量；然后根據(jù)設(shè)計(jì)流量查滿生活污水量和工業(yè)廢水量；然后根據(jù)設(shè)計(jì)流量

8、查滿 流的水力計(jì)算圖見(jiàn)附錄流的水力計(jì)算圖見(jiàn)附錄12-112-1附圖附圖1313，得出設(shè)計(jì)管徑，得出設(shè)計(jì)管徑 和坡度；計(jì)算管內(nèi)底標(biāo)高和埋深；最后進(jìn)行旱流流和坡度；計(jì)算管內(nèi)底標(biāo)高和埋深；最后進(jìn)行旱流流 量校核。本例中采用的管道粗糙系數(shù)量校核。本例中采用的管道粗糙系數(shù)n=0.013n=0.013，其水，其水 力計(jì)算結(jié)果如力計(jì)算結(jié)果如表表9 9-4-4所示。所示。 64 表9-2 設(shè)計(jì)管段的管長(zhǎng)、匯水面積和工業(yè)廢水量 管段編號(hào)管段編號(hào)管長(zhǎng)（管長(zhǎng)（mm） 匯水面積匯水面積(ha)(ha)本段工業(yè)本段工業(yè) 廢水量廢水量(L/s)(L/s) 面積編號(hào)面積編號(hào)本段面積本段面積 1212 2323 3434 4

9、545 5656 8585 128128 5959 138138 165.5165.5 1.201.20 1.791.79 0.830.83 1.931.93 2.122.12 2020 1010 6060 0 0 3535 65 表表9-3 檢查井處的地面標(biāo)高檢查井處的地面標(biāo)高 檢查井編號(hào)檢查井編號(hào)地面標(biāo)高（地面標(biāo)高（mm） 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 20.20020.200 20.00020.000 19.70019.700 19.55019.550 19.50019.500 19.45019.450 66 表9-4 截流式合流干管計(jì)算表 管段管段 編號(hào)編號(hào) 管長(zhǎng)管長(zhǎng)

10、 (m)(m) 匯水面積匯水面積(10(104 4m m2 2) )管內(nèi)流行時(shí)間管內(nèi)流行時(shí)間 (min)(min) 設(shè)計(jì)流量設(shè)計(jì)流量(L/s)(L/s)設(shè)計(jì)管設(shè)計(jì)管 徑徑(mm)(mm) 設(shè)計(jì)坡設(shè)計(jì)坡 度度()() 管道坡管道坡 降降(m)(m) 本段本段轉(zhuǎn)輸轉(zhuǎn)輸總計(jì)總計(jì)累計(jì)累計(jì) t2t2 本段本段t t2 2雨水雨水生活污生活污 水水 工業(yè)廢工業(yè)廢 水水 溢流井溢流井 轉(zhuǎn)輸水轉(zhuǎn)輸水 量量 總計(jì)總計(jì) 1 12 23 34 45 56 67 78 89 9101011111212131314141515 1-21-2 2-32-3 3-43-4 4-54-5 5-65-6 8585 128128

11、 5959 138138 165.5165.5 1.201.20 1.791.79 0.830.83 1.931.93 2.122.12 0 0 1.201.20 2.992.99 3.823.82 0 0 1.201.20 2.992.99 3.823.82 5.755.75 2.122.12 0 0 1.891.89 4.564.56 5.505.50 0 0 1.891.89 2.672.67 0.940.94 1.951.95 2.152.15 117.6117.6 270.8270.8 312.5312.5 454.8454.8 207.8207.8 1.01.0 2.42.4 3.

12、03.0 4.64.6 1.71.7 2020 3030 9090 9090 3535378.4378.4 138.6138.6 303.1303.1 405.5405.5 550.3550.3 622.9622.9 500500 700700 700700 800800 800800 1.61.6 1.21.2 1.91.9 1.71.7 2.32.3 0.1360.136 0.1540.154 0.1120.112 0.2350.235 0.3810.381 設(shè)計(jì)設(shè)計(jì) 流速流速 (m/s)(m/s) 設(shè)計(jì)管道設(shè)計(jì)管道 輸水能力輸水能力 (L/s)(L/s) 地面標(biāo)高地面標(biāo)高(m)(m)管內(nèi)

13、底標(biāo)高管內(nèi)底標(biāo)高(m)(m)埋深埋深(m)(m)旱流校核旱流校核備注備注 起點(diǎn)起點(diǎn)終點(diǎn)終點(diǎn)起點(diǎn)起點(diǎn)終點(diǎn)終點(diǎn)起點(diǎn)起點(diǎn)終點(diǎn)終點(diǎn)旱流流旱流流 量量(L/s)(L/s) 充滿度充滿度流速流速 (m/s)(m/s) 161617171818191920202121222223232424252526262727 0.750.75 0.800.80 1.051.05 1.081.08 1.221.22 150150 310310 410410 550550 630630 20.220.2 0000 20.020.0 0000 19.719.7 0000 19.519.5 5050 19.519.5 0000 20.00020.000 19.70019.700 19.55019.550 19.50019.500 19.45019.450 18.50018.500 18.16418.164 18.01018.010 17.19017.190 17.55017.550 18.36418.364 18.01018.010 17.89817.898 17.55017.550 17.16917.169 1.701.70 1.841.84 1.691.69 1.751.75 1.951.95 1.641.64