城鎮(zhèn)雨水溝道設計實務課件

第四章城鎮(zhèn)雨水溝道的設計

第一節(jié)雨水徑流量的估算第二節(jié)雨水徑流量的調節(jié)第三節(jié)城鎮(zhèn)雨水溝道的設計第四節(jié)合流溝道系統(tǒng)的設計第四章城鎮(zhèn)雨水溝道的設計第一節(jié)雨水徑流量的估算第二節(jié)1第一節(jié)

雨水徑流量的估算第一節(jié)

雨水徑流量的估算2一、雨量參數(shù)：1、降雨歷時指連續(xù)降雨的時段。（t－min）2、降雨量一段時間內降落在某一面積上的總水量。3、降雨強度（雨率）:某一降雨歷時內的平均降雨量。深度h（mm）表示方式1hm2面積上的降雨量（m3·h-1·m-2）i=h/t（mm·min-1）q=Ki=166.7

i（L·s-1·hm-2）表示方式一、雨量參數(shù)：1、降雨歷時深度h（mm）表示方式1hm23我國常用的暴雨強度公式形式：q:設計暴雨強度，L/(s·ha)；P：設計重現(xiàn)期，a；t:降雨歷時，min；A1、c、b、n：地方參數(shù)。例：南京我國常用的暴雨強度公式形式：q:設計4雨量參數(shù)：洪水的大小50年一遇100年一遇洪水重現(xiàn)期50年100年頻率2%（0.02）1%（0.01）頻率：單位時間內某一降雨強度的降雨出現(xiàn)的次數(shù)。重現(xiàn)期：某一降雨強度的降雨出現(xiàn)一次的時間。4、降雨強度的頻率和重現(xiàn)期雨量參數(shù)：洪水的大小50年一遇100年一遇洪水重現(xiàn)期505推理公式：雨水溝道設計流量一般采用推理公式計算：式中：qv——雨水溝道的設計流量，L/s；

A——排水面積，hm2；

i

——降雨強度，mm/min；

q——降雨強度，L/（s·hm2）；

K——單位換算系數(shù)，等于167；

ψ

——徑流系數(shù)，其值小于1，地面徑流量與降雨量之比。二、雨水溝道設計流量的估算：推理公式：雨水溝道設計流量一般采用推理公式計算：式中：q6降雨分析、降雨記錄的整理雨水溝道設計流量的估算——設計降雨強度的確定雨水溝道設計流量的估算——設計降雨歷時的確定設計降雨歷時：以排水面積中最遠的一點到集水點的雨水流行時間作為設計降雨歷時。雨水溝道設計流量的估算——設計重現(xiàn)期的確定雨水溝道設計流量的估算——徑流系數(shù)的確定影響徑流系數(shù)的因素：地面的透水性、地面坡度、降雨情況（久雨和暴雨）。徑流系數(shù)常采用面積內各類地面的徑流系數(shù)的加權平均值。估算步驟：降雨分析、降雨記錄的整理雨水溝道設計流量的估算——設計降雨強7應用推理公式確定雨水溝道的設計流量時：排水面積的值精度較高；徑流系數(shù)的值很難精確，且隨城市的建設而變動；降雨強度設計值的確定，隨意性很大；重現(xiàn)期的選用富有隨意性；地面集水時間富有隨意性。雨水溝道口徑的決定同經(jīng)濟考慮有密切關系，不太可能避免溢流，如果溢流問題考慮周到，雨水溝道可以小些。討論

應用推理公式確定雨水溝道的設計流量時：8第二節(jié)雨水徑流量的調節(jié)第二節(jié)雨水徑流量的調節(jié)9有可能降低整個溝系的造價由于雨水流量大，溝槽長，下游溝道的雨水流量尤其大，設置調節(jié)池，可使下游溝道的設計流量減小，降低下游溝系的造價，而且做調節(jié)池的造價要比溝管省，故有可能降低整個溝系的造價。能使雨水溝道的設計有較大的靈活性如今后在所在的匯水區(qū)域上大量造房，會使不透水面積增加，從而使徑流量劇增，一般很少有可能再重新排管，此時若能設置一個調節(jié)池，將上游的流量引入調節(jié)池，洪峰過后再排入下游管道，則可使下游溝道仍能使用，從而解決該技術矛盾。能改善合流制管系暴雨時的溢流水水質由于合流制溝管在遇到暴雨時，會有大量溢流水產(chǎn)生，而溢流的水中含有相當?shù)纳钗鬯凸I(yè)廢水，水質較差，若能在截流式合流制的溢流井后面設置調節(jié)池，并對進入調節(jié)池的溢流污水進行處理后再將其排入水體，就能使最終排入水體的溢流水的水質得到改善。雨水徑流調節(jié)池的作用有可能降低整個溝系的造價雨水徑流調節(jié)池的作用10調節(jié)池的最佳設計位置選擇

盡可能利用當?shù)氐牡匦螚l件，如水庫、池塘、河流等。應專門建設。一般位置：匯流點。調節(jié)池的最佳設計位置選擇盡可能利用當?shù)氐牡匦螚l11在有池塘、河床可以利用，或有洼池可以建池的情況下，往往可以調節(jié)徑流量，以減小其下游的溝道口徑。調節(jié)池構造流槽式泵汲式溢流堰式調節(jié)池常用的布置形式

在有池塘、河床可以利用，或有洼池可以建池的情12溢流堰式溢流堰式13流槽式流槽式14泵汲式泵汲式15第三節(jié)城鎮(zhèn)雨水溝道的設計

第三節(jié)城鎮(zhèn)雨水溝道的設計161、充分利用地形，就近排入水體2、盡量避免設置雨水泵站3、結合街區(qū)及道路規(guī)劃4、結合城市豎向規(guī)劃5、合理開辟水體6、雨水口的設置一、雨水溝道設計及布置的原則

1、充分利用地形，就近排入水體2、盡量避免設置雨水泵站3、結17二、雨水溝道系統(tǒng)的平面布置

雨水口的設置位置，要配合道路邊溝，在道路交叉口處，雨水不應漫過路面。

陡坡地區(qū):為避免因溝道坡度太陡，設跌水窨井等特殊構筑物，使干溝與等高線斜交，以適當減少干溝坡度。

受地形影響平坦地區(qū):為避免干溝埋深過大，增加造價，干溝應設在流域的中部，以減少兩側支溝長度。根據(jù)城市規(guī)劃和建設情況，考慮利用河湖水體與洼地調蓄雨水，把地形條件、地下水位以及原有的和規(guī)劃的地下設施、施工條件等因素綜合考慮，合理布置，分期建設，逐步完善。

布置原則

溝系定線雨水溝系常沿道路鋪設，設在道路中線的一側，與道路相平行，盡量在快車道以外。

受道路交通影響

二、雨水溝道雨水口的設置位置，要18管道按滿流設計，明溝應留超高，不小于0.2m。最小設計流速為0.75m/s，明溝為0.4m/s。管道可不考慮最大流速，明溝的最大流速按表4-8采用。最小管徑300mm，最小坡度0.003；雨水口連接管管徑200mm，最小坡度0.01。雨水溝道流速公式。管段銜接一般用管頂平接，當條件不利時也可用管底平接。最小覆土厚度，在車行道下時，一般不小于0.7m，基礎應設在冰凍線以下。在直線管段上窨井的最大間距:表1-1。三、雨水溝道水力學設計的準則管道按滿流設計，明溝應留超高，不小于0.2m。三、雨水溝道水19四、雨水溝道水力學設計步驟步驟1：劃分流域與溝道定線，確定雨水流向步驟2：劃分設計溝段與沿線匯水面積

步驟5：進行水力學計算步驟4：確定溝道的最小埋深步驟3：確定雨量參數(shù)的設計值

四、雨水溝道水力學設計步驟步驟1：劃分流域與溝道定線，確定雨20第四節(jié)合流溝道系統(tǒng)的設計

第四節(jié)合流溝道系統(tǒng)的設計21一、合流溝道系統(tǒng)的適用條件與布置特點合流溝道系統(tǒng)具有截流溝道，在截流溝道上設溢流井，當水量超過截流能力時，超過的水量通過溢流井泄入水體，被截流的水予以適當處理。全部污水不經(jīng)處理直接排入水體，對水體污染大，在環(huán)境保護上已不容許采用。一、合流溝道系統(tǒng)的適用條件與布置特點合流溝具22截流式合流溝道在溝系造價上投資較省，溝系養(yǎng)護較簡單。地下管線可減少，不存在雨水管與污水管的誤接問題。合流制污水處理廠的造價比分流制污水廠高，處理養(yǎng)護也較復雜。截流式合流制在衛(wèi)生上比分流制差，環(huán)境污染較大。截流式合流溝道與分流制系統(tǒng)相比的優(yōu)缺點截流式合流溝道在溝系造價上投資較省，溝系養(yǎng)護較簡單。地下管線231、使用條件

（1）排水區(qū)域內有一處或多處水源充沛的水體，其流量和流速都足夠大。

（2）街道橫斷面較窄，溝道的設置位置受到限制時。

（3）地面有一定的坡度傾向水體1、使用條件

（1）排水區(qū)域內有一處或多處水源充沛的水體，其242、截流式合流制溝道系統(tǒng)的布置特點（1）溝道的布置應能收集所有廢水，并能以可能的最短距離排向水體。（2）布置截流干溝（平行岸邊）及溢流井。（3）合理確定溢流井的數(shù)目和位置。（4）只有當雨水不能沿地面排泄時，才考慮布置合流溝道。2、截流式合流制溝道系統(tǒng)的布置特點25截流式合流溝道的水力學計算合流溝道的設計標準按設計流量計算按最大生產(chǎn)班內的設計流量計算溢流井上游的溝段：按最大徑流量計算溢流井下游的溝段：按被截流的雨水量計算按設計流量滿流計算0.75m/s，另需校核旱流時溝內流速應比同一情況下的雨水溝道設計適當提高生活污水量工業(yè)廢水量

雨水量

設計流量

設計充滿度設計最小流速設計重現(xiàn)期截流式合流溝道的水力學計算合按設計流量計算按最大生產(chǎn)班內溢流261、合流制排水溝道的水力計算內容包括：

（1）溢流井上游合流溝道的計算；（2）截流干溝和溢流井的計算；截流倍數(shù)＝截流雨水量/晴天平均污水量（3）晴天旱流情況校核。2、截流式合流溝道的設計流量（★）

（1）第一個溢流井上游溝道的設計流量qV=qVs+qVg+qVy=qVh+qVyqVh：旱流污水量qVh=qVs+qVg，L/s。二、截流式合流制溝道的水力學計算1、合流制排水溝道的水力計算內容包括：二、截流式合流制溝道的27（2）溢流井下游溝道的設計流量

q’V=(n0+1)qVh+q’Vh+q’Vyn0：截流倍數(shù)；q’Vh：溢流井以后的污水設計流量q’Vy：溢流井以后匯水面積的設計雨水徑流量。3、溢流井水力學設計

堰口高程、堰口長度（2）溢流井下游溝道的設計流量28第四章城鎮(zhèn)雨水溝道的設計

第一節(jié)雨水徑流量的估算第二節(jié)雨水徑流量的調節(jié)第三節(jié)城鎮(zhèn)雨水溝道的設計第四節(jié)合流溝道系統(tǒng)的設計第四章城鎮(zhèn)雨水溝道的設計第一節(jié)雨水徑流量的估算第二節(jié)29第一節(jié)

雨水徑流量的估算第一節(jié)

雨水徑流量的估算30一、雨量參數(shù)：1、降雨歷時指連續(xù)降雨的時段。（t－min）2、降雨量一段時間內降落在某一面積上的總水量。3、降雨強度（雨率）:某一降雨歷時內的平均降雨量。深度h（mm）表示方式1hm2面積上的降雨量（m3·h-1·m-2）i=h/t（mm·min-1）q=Ki=166.7

i（L·s-1·hm-2）表示方式一、雨量參數(shù)：1、降雨歷時深度h（mm）表示方式1hm231我國常用的暴雨強度公式形式：q:設計暴雨強度，L/(s·ha)；P：設計重現(xiàn)期，a；t:降雨歷時，min；A1、c、b、n：地方參數(shù)。例：南京我國常用的暴雨強度公式形式：q:設計32雨量參數(shù)：洪水的大小50年一遇100年一遇洪水重現(xiàn)期50年100年頻率2%（0.02）1%（0.01）頻率：單位時間內某一降雨強度的降雨出現(xiàn)的次數(shù)。重現(xiàn)期：某一降雨強度的降雨出現(xiàn)一次的時間。4、降雨強度的頻率和重現(xiàn)期雨量參數(shù)：洪水的大小50年一遇100年一遇洪水重現(xiàn)期5033推理公式：雨水溝道設計流量一般采用推理公式計算：式中：qv——雨水溝道的設計流量，L/s；

A——排水面積，hm2；

i

——降雨強度，mm/min；

q——降雨強度，L/（s·hm2）；

K——單位換算系數(shù)，等于167；

ψ

——徑流系數(shù)，其值小于1，地面徑流量與降雨量之比。二、雨水溝道設計流量的估算：推理公式：雨水溝道設計流量一般采用推理公式計算：式中：q34降雨分析、降雨記錄的整理雨水溝道設計流量的估算——設計降雨強度的確定雨水溝道設計流量的估算——設計降雨歷時的確定設計降雨歷時：以排水面積中最遠的一點到集水點的雨水流行時間作為設計降雨歷時。雨水溝道設計流量的估算——設計重現(xiàn)期的確定雨水溝道設計流量的估算——徑流系數(shù)的確定影響徑流系數(shù)的因素：地面的透水性、地面坡度、降雨情況（久雨和暴雨）。徑流系數(shù)常采用面積內各類地面的徑流系數(shù)的加權平均值。估算步驟：降雨分析、降雨記錄的整理雨水溝道設計流量的估算——設計降雨強35應用推理公式確定雨水溝道的設計流量時：排水面積的值精度較高；徑流系數(shù)的值很難精確，且隨城市的建設而變動；降雨強度設計值的確定，隨意性很大；重現(xiàn)期的選用富有隨意性；地面集水時間富有隨意性。雨水溝道口徑的決定同經(jīng)濟考慮有密切關系，不太可能避免溢流，如果溢流問題考慮周到，雨水溝道可以小些。討論

應用推理公式確定雨水溝道的設計流量時：36第二節(jié)雨水徑流量的調節(jié)第二節(jié)雨水徑流量的調節(jié)37有可能降低整個溝系的造價由于雨水流量大，溝槽長，下游溝道的雨水流量尤其大，設置調節(jié)池，可使下游溝道的設計流量減小，降低下游溝系的造價，而且做調節(jié)池的造價要比溝管省，故有可能降低整個溝系的造價。能使雨水溝道的設計有較大的靈活性如今后在所在的匯水區(qū)域上大量造房，會使不透水面積增加，從而使徑流量劇增，一般很少有可能再重新排管，此時若能設置一個調節(jié)池，將上游的流量引入調節(jié)池，洪峰過后再排入下游管道，則可使下游溝道仍能使用，從而解決該技術矛盾。能改善合流制管系暴雨時的溢流水水質由于合流制溝管在遇到暴雨時，會有大量溢流水產(chǎn)生，而溢流的水中含有相當?shù)纳钗鬯凸I(yè)廢水，水質較差，若能在截流式合流制的溢流井后面設置調節(jié)池，并對進入調節(jié)池的溢流污水進行處理后再將其排入水體，就能使最終排入水體的溢流水的水質得到改善。雨水徑流調節(jié)池的作用有可能降低整個溝系的造價雨水徑流調節(jié)池的作用38調節(jié)池的最佳設計位置選擇

盡可能利用當?shù)氐牡匦螚l件，如水庫、池塘、河流等。應專門建設。一般位置：匯流點。調節(jié)池的最佳設計位置選擇盡可能利用當?shù)氐牡匦螚l39在有池塘、河床可以利用，或有洼池可以建池的情況下，往往可以調節(jié)徑流量，以減小其下游的溝道口徑。調節(jié)池構造流槽式泵汲式溢流堰式調節(jié)池常用的布置形式

在有池塘、河床可以利用，或有洼池可以建池的情40溢流堰式溢流堰式41流槽式流槽式42泵汲式泵汲式43第三節(jié)城鎮(zhèn)雨水溝道的設計

第三節(jié)城鎮(zhèn)雨水溝道的設計441、充分利用地形，就近排入水體2、盡量避免設置雨水泵站3、結合街區(qū)及道路規(guī)劃4、結合城市豎向規(guī)劃5、合理開辟水體6、雨水口的設置一、雨水溝道設計及布置的原則

1、充分利用地形，就近排入水體2、盡量避免設置雨水泵站3、結45二、雨水溝道系統(tǒng)的平面布置

雨水口的設置位置，要配合道路邊溝，在道路交叉口處，雨水不應漫過路面。

陡坡地區(qū):為避免因溝道坡度太陡，設跌水窨井等特殊構筑物，使干溝與等高線斜交，以適當減少干溝坡度。

受地形影響平坦地區(qū):為避免干溝埋深過大，增加造價，干溝應設在流域的中部，以減少兩側支溝長度。根據(jù)城市規(guī)劃和建設情況，考慮利用河湖水體與洼地調蓄雨水，把地形條件、地下水位以及原有的和規(guī)劃的地下設施、施工條件等因素綜合考慮，合理布置，分期建設，逐步完善。

布置原則

溝系定線雨水溝系常沿道路鋪設，設在道路中線的一側，與道路相平行，盡量在快車道以外。

受道路交通影響

二、雨水溝道雨水口的設置位置，要46管道按滿流設計，明溝應留超高，不小于0.2m。最小設計流速為0.75m/s，明溝為0.4m/s。管道可不考慮最大流速，明溝的最大流速按表4-8采用。最小管徑300mm，最小坡度0.003；雨水口連接管管徑200mm，最小坡度0.01。雨水溝道流速公式。管段銜接一般用管頂平接，當條件不利時也可用管底平接。最小覆土厚度，在車行道下時，一般不小于0.7m，基礎應設在冰凍線以下。在直線管段上窨井的最大間距:表1-1。三、雨水溝道水力學設計的準則管道按滿流設計，明溝應留超高，不小于0.2m。三、雨水溝道水47四、雨水溝道水力學設計步驟步驟1：劃分流域與溝道定線，確定雨水流向步驟2：劃分設計溝段與沿線匯水面積

步驟5：進行水力學計算步驟4：確定溝道的最小埋深步驟3：確定雨量參數(shù)的設計值

四、雨水溝道水力學設計步驟步驟1：劃分流域與溝道定線，確定雨48第四節(jié)合流溝道系統(tǒng)的設計

第四節(jié)合流溝道系統(tǒng)的設計49一、合流溝道系統(tǒng)的適用條件與布置特點合流溝道系統(tǒng)具有截流溝道，在截流溝道上設溢流井，當水量超過截流能力時，超過的水量通過溢流井泄入水體，被截流的水予以適當處理。全部污水不經(jīng)處理直接排入水體，對水體污染大，在環(huán)境保護上已不容許采用。一、合流溝道系統(tǒng)的適用條件與布置特點合流溝具50截流式合流溝道在溝系造價上投資較省，溝系養(yǎng)護較簡單。地下管線可減少，不存在雨水管與污水管的誤接問題。合流制污水處理廠的造價比分流制污水廠高，處理養(yǎng)護也較復雜。截流式合流制在衛(wèi)生上比分流制差，環(huán)境污染較大。截流式合流溝道與分流制系統(tǒng)相比的優(yōu)缺點截流式合流溝道在溝系造價上投資較省，溝系養(yǎng)護較簡單。地下管線511、使用條件

（1）排水區(qū)域內有一處或多處水源充沛的水體，其流量和流速都足夠大。

（2）街道橫斷面較窄，溝道的設置位置受到限制時。

（3）地面有一定