第三章 雨水管渠系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

第三章雨水管渠系統(tǒng)的設(shè)計(jì)第1頁，課件共98頁，創(chuàng)作于2023年2月雨水管渠設(shè)計(jì)主要內(nèi)容1．確定當(dāng)?shù)乇┯陱?qiáng)度公式或暴雨強(qiáng)度曲線；2．劃分排水流域，進(jìn)行雨水管渠定線；3．劃分設(shè)計(jì)管段，計(jì)算管段雨水設(shè)計(jì)流量；4．管渠水力計(jì)算，確定設(shè)計(jì)管段的管徑、坡度、標(biāo)高及埋深；5．繪制管渠平面圖及縱剖面圖。第2頁，課件共98頁，創(chuàng)作于2023年2月§3-1

雨量分析與暴雨強(qiáng)度公式一、雨量分析的要素1、降雨量：降雨量指單位地面面積上在一定時(shí)間內(nèi)降雨的雨水體積，其計(jì)量單位為:（體積/時(shí)間）/面積。由于體積除以面積等于降雨的深度，所以降雨量的單位又可以采用深度/時(shí)間。這時(shí)降雨量又稱為單位時(shí)間內(nèi)的降雨深度

第3頁，課件共98頁，創(chuàng)作于2023年2月

常用的降雨量單位有以下幾種：(1)年平均降雨量：指多年觀測(cè)所得的各年降雨量的平均值（mm/a）(2)月平均降雨量：指多年觀測(cè)所得的各月降雨量的平均值（mm/月）(3)年最大日降雨量：指多年觀測(cè)所得的一年中降雨量最大一日的降雨量（mm/d）第4頁，課件共98頁，創(chuàng)作于2023年2月2、降雨歷時(shí)：是指連續(xù)降雨的時(shí)段，可以指一場(chǎng)雨全部降雨的時(shí)間，也可以指其中個(gè)別的連續(xù)時(shí)段。用t表示，單位為min或h

3、暴雨強(qiáng)度：

是指某一連續(xù)降雨時(shí)段內(nèi)的平均降雨量，即單位時(shí)間的平均降雨深度，用i（mm/min）表示:

i=H/t(mm/min)

所以有:q=167ii與q兩種表示方法的換算關(guān)系為：由于1mm/min＝l（L/m2）/min＝10000（L/min）/ha，

=10000/60

（L/s.ha）

=167（L/s.ha）

在工程上，常用單位時(shí)間內(nèi)單位面積上的降雨體積q（L/s.公頃）表示.第5頁，課件共98頁，創(chuàng)作于2023年2月

暴雨強(qiáng)度是描述暴雨特征的重要指標(biāo)，是確定雨水設(shè)計(jì)流量的重要依據(jù)。在任一場(chǎng)暴雨中，暴雨強(qiáng)度隨降雨歷時(shí)的變化而變化。就雨水管渠設(shè)計(jì)而言，有意義的是找出降雨量最大的那個(gè)時(shí)段內(nèi)的降雨量。因此，暴雨強(qiáng)度的數(shù)值與所取的連續(xù)時(shí)間段t的跨度和位置有關(guān)。在城市暴雨強(qiáng)度公式推求中，經(jīng)常采用的降雨歷時(shí)為5min、10min、15min、20min、30min、45min、60min、90min、120min等9個(gè)歷時(shí)數(shù)值，特大城市可以用到180min。在分析暴雨資料時(shí)，必須選用對(duì)應(yīng)各降雨歷時(shí)的最大降雨量。各歷時(shí)的暴雨強(qiáng)度為最大平均暴雨強(qiáng)度。第6頁，課件共98頁，創(chuàng)作于2023年2月暴雨強(qiáng)度和降雨歷時(shí)的關(guān)系

自動(dòng)雨量計(jì)所記錄的數(shù)據(jù)一般是每場(chǎng)雨的累積降雨量和降雨時(shí)間之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。以降雨時(shí)間為橫坐標(biāo)、以累積降雨量為縱坐標(biāo)，繪制的曲線稱為降雨量累計(jì)曲線。第7頁，課件共98頁，創(chuàng)作于2023年2月最大平均暴雨強(qiáng)度（教材P65的表3-1）降雨歷時(shí)t(min)降雨量H(mm)暴雨強(qiáng)度I(mm/min)所選時(shí)段起止561.219：0719：121010.21.0219：0419：141512.30.8219：0419：192015.50.7819：0419：243020.20.6719：0419：344524.80.5519：0419：496029.50.4919：0420：049034.80.3919：0420：3412037.90.3219：0421：04第8頁，課件共98頁，創(chuàng)作于2023年2月

4，降雨面積與匯水面積（1）降雨面積——是指降雨所籠罩的面積，即降雨的范圍。（2）匯水面積——是指雨水管渠匯集雨水的面積，用F表示，以公頃或平方公里為單位（ha或km2）。在城鎮(zhèn)雨水管渠系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)管渠的匯水面積較小，一般小于100km2，其匯水面積上最遠(yuǎn)點(diǎn)的集水時(shí)間不超過60min到120min，這種較小的匯水面積，在工程上稱為小匯水面積。在小匯水面積上可忽略降雨的非均勻分布，認(rèn)為各點(diǎn)的暴雨強(qiáng)度都相等。這樣，雨量計(jì)所測(cè)得的點(diǎn)雨量資料可以代表整個(gè)小匯水面積的面雨量資料。第9頁，課件共98頁，創(chuàng)作于2023年2月

5，暴雨強(qiáng)度的頻率－－某一特定暴雨強(qiáng)度的頻率是指等于或大于該值的暴雨強(qiáng)度出現(xiàn)的次數(shù)m與觀測(cè)資料總項(xiàng)數(shù)n之比的百分?jǐn)?shù)，即：nPn=m×100%若每年只選一個(gè)雨樣，稱為年頻率n=N,用經(jīng)驗(yàn)頻率表示：N+1Pn=m×100%N——降雨觀測(cè)資料的年數(shù)一般在水文計(jì)算中常采用以下公式計(jì)算n+1Pn=m×100%第10頁，課件共98頁，創(chuàng)作于2023年2月

若平均每年選入M個(gè)雨樣數(shù)，稱為次頻率n=N·MM——每年選入的平均雨樣數(shù)，則：NM+1Pn=m×100%①n越大，參與統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)越多，根據(jù)上面公式計(jì)算來的經(jīng)驗(yàn)頻率就越能反映其真實(shí)的發(fā)生概率。

故我國《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定，在編制暴雨強(qiáng)度公式時(shí)，必須具有10年以上的自計(jì)雨量記錄，且每年選擇6~8場(chǎng)最大暴雨記錄，計(jì)算各歷時(shí)的暴雨強(qiáng)度值。將各歷時(shí)的暴雨強(qiáng)度按照大小排列成數(shù)列，然后不論年次，按照由大到小的方向選擇年數(shù)的3~4倍的個(gè)數(shù)作為統(tǒng)計(jì)的基礎(chǔ)資料。②某個(gè)暴雨強(qiáng)度的頻率越小時(shí)，該暴雨強(qiáng)度的值就越大。第11頁，課件共98頁，創(chuàng)作于2023年2月6、暴雨強(qiáng)度的重現(xiàn)期：是指在多次的觀測(cè)中，等于或大于某值的暴雨強(qiáng)度重復(fù)出現(xiàn)的平均時(shí)間間隔P。單位用年（a）表示。重現(xiàn)期與頻率互為倒數(shù)，即①某一暴雨強(qiáng)度的重現(xiàn)期等于P，是指在相當(dāng)長的一個(gè)時(shí)間序列中，大于等于該暴雨強(qiáng)度的暴雨平均出現(xiàn)的可能性是1/

P。P=1Pn第12頁，課件共98頁，創(chuàng)作于2023年2月

②重現(xiàn)期越大，降雨強(qiáng)度越大。降雨強(qiáng)度、降雨歷時(shí)、重現(xiàn)期三者之間的關(guān)系如右圖所示。在排水管網(wǎng)的設(shè)計(jì)中，如果使用較高的設(shè)計(jì)重現(xiàn)期，則計(jì)算的設(shè)計(jì)排水量就越大，排水管網(wǎng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)規(guī)模相應(yīng)增大，排水通暢，但排水系統(tǒng)的建設(shè)投資就比較高；反之，則投資較小，但安全性差降雨歷時(shí)（min)第13頁，課件共98頁，創(chuàng)作于2023年2月二、暴雨強(qiáng)度公式式中：

q——設(shè)計(jì)暴雨強(qiáng)度，L/s.ha；P——設(shè)計(jì)重現(xiàn)期，年；t——降雨歷時(shí)，min；A1,c,b,n——地方參數(shù)，根據(jù)統(tǒng)計(jì)方法進(jìn)行確定。

暴雨強(qiáng)度公式是反映暴雨強(qiáng)度q(i)、降雨歷時(shí)t、重現(xiàn)期P三者之間的關(guān)系，是設(shè)計(jì)雨水管渠的依據(jù)。我國《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》中規(guī)定，我國采用的暴雨強(qiáng)度公式的形式為：降雨歷時(shí)（min)第14頁，課件共98頁，創(chuàng)作于2023年2月

當(dāng)b=0時(shí)，當(dāng)n=1時(shí)，教材附錄3-2收錄了我國若干城市的暴雨強(qiáng)度公式（或參見《給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)》第五冊(cè)），可供計(jì)算雨水管渠設(shè)計(jì)流量時(shí)采用。目前，我國尚有一些城鎮(zhèn)無暴雨強(qiáng)度公式，當(dāng)這些城鎮(zhèn)需要設(shè)計(jì)雨水管渠時(shí)，可選用附近地區(qū)城市的暴雨強(qiáng)度公式。第15頁，課件共98頁，創(chuàng)作于2023年2月一、雨水設(shè)計(jì)流量計(jì)算公式雨水管渠的設(shè)計(jì)流量按下式計(jì)算：

式中Q—雨水設(shè)計(jì)流量，L/s；

Ψ—徑流系數(shù)，徑流量和降雨量的比值，其值小于1；F—匯水面積，ha；q—設(shè)計(jì)暴雨強(qiáng)度（L/s·ha）。公式為推理公式（半經(jīng)驗(yàn)半理論）?！?-2雨水管渠設(shè)計(jì)流量的確定

第16頁，課件共98頁，創(chuàng)作于2023年2月1，產(chǎn)流過程：降雨被植被截留地面下滲超出下滲極限產(chǎn)生地面余水地面洼地積滿后產(chǎn)生徑流隨后降雨減小或停止地面積水減少直到消失徑流終止

第17頁，課件共98頁，創(chuàng)作于2023年2月

降雨過程與徑流過程關(guān)系示意：徑流的產(chǎn)生與終止都后于降雨發(fā)生與終止的時(shí)間，徑流產(chǎn)生的快慢與多少與地面上的覆蓋物的特性有關(guān)，與地面的地形有關(guān)，與地面土壤的滲水性有關(guān)、也與地面地形坡度等有關(guān)。降雨過程線徑流過程線第18頁，課件共98頁，創(chuàng)作于2023年2月2、流域上的匯流過程

當(dāng)流域最邊緣線上的雨水達(dá)到集流點(diǎn)A時(shí)，在A點(diǎn)匯集的流量其匯水面積為整個(gè)流域，即全部流域面積參與徑流，此時(shí)在A點(diǎn)產(chǎn)生最大流量。

從流域上最遠(yuǎn)一點(diǎn)的雨水流至出口斷面的時(shí)間稱為流域的集流時(shí)間或集水時(shí)間τ0

t1t2t3BCDEFGAbcτ0當(dāng)全流域參與徑流時(shí),A點(diǎn)產(chǎn)生的流量來自降雨歷時(shí)為τ0時(shí)段內(nèi)的降雨量,并認(rèn)為此時(shí)A點(diǎn)的流量達(dá)到最大.集流點(diǎn)處的流量是流域上不同點(diǎn)在不同時(shí)間的降雨量匯集而形成的.第19頁，課件共98頁，創(chuàng)作于2023年2月

在雨水管道的設(shè)計(jì)中,采用的降雨歷時(shí)t=匯水面積最遠(yuǎn)點(diǎn)的雨水流達(dá)集流點(diǎn)的集流時(shí)間τ0,此時(shí)暴雨強(qiáng)度、匯水面積都是相應(yīng)的極限值，根據(jù)公式確定的流量應(yīng)是最大值。這便是雨水管道設(shè)計(jì)的極限強(qiáng)度理論。

t﹤τ0時(shí)，只有一部分面積參與徑流。與t=τ0時(shí)相比較，此時(shí)暴雨強(qiáng)度大于t=τ0時(shí)的暴雨強(qiáng)度，但匯水面積小。根據(jù)公式計(jì)算得來的雨水徑流量小于t=τ0時(shí)的徑流量。極限強(qiáng)度理論

t﹥?chǔ)?時(shí)，全部流域面積參與徑流。與t=τ0時(shí)相比較，此時(shí)匯水面積沒有增加，而暴雨強(qiáng)度小于t=τ0時(shí)的暴雨強(qiáng)度。根據(jù)公式計(jì)算得來的雨水徑流量小于t=τ0時(shí)的徑流量。極限強(qiáng)度理論：

承認(rèn)暴雨強(qiáng)度隨降雨歷時(shí)的延長而減小的規(guī)律性；匯水面積隨降雨歷時(shí)的延長而增長的規(guī)律性；匯水面積隨降雨歷時(shí)的延長而增長的速度比暴雨強(qiáng)度隨降雨歷時(shí)的延長而減小的速度更快。第20頁，課件共98頁，創(chuàng)作于2023年2月

3,關(guān)于公式的推導(dǎo)假定：（1）暴雨強(qiáng)度在匯水面積上的分布是均勻的；（2）匯水面積隨時(shí)間的增長速度為常數(shù)；（3）降雨強(qiáng)度在所選定的時(shí)間段內(nèi)均勻不變；（4）降雨歷時(shí)不小于全流域集水時(shí)間。同時(shí)匯水面積內(nèi)地面坡度均勻，并為了方便分析，假定地面為不透水性地面，即徑流系數(shù)Ψ=1。設(shè)降雨過程線如圖：ht第21頁，課件共98頁，創(chuàng)作于2023年2月

匯水面積如圖所示扇形面積abc：t1bcaτ0F1htt1h1當(dāng)t=0時(shí),降雨還沒有開始,不發(fā)生徑流,即h0=0;當(dāng)t=t1時(shí),降雨量為△h1=h1-h0=h1-0=h1;此時(shí)只有集流時(shí)間為t1的F1面積上產(chǎn)生的徑流才能到達(dá)集流點(diǎn)a,其到達(dá)的雨水量為:W1=△h1*F1第22頁，課件共98頁，創(chuàng)作于2023年2月

當(dāng)t=t2時(shí),流到a點(diǎn)的雨水量為(t2-t1)時(shí)段內(nèi)降到F1上的雨水量加上(t1-0)時(shí)段內(nèi)降在F2面積上的雨水量,集流時(shí)間為t2:W2=△h2*F1+△h1*F2t1t2abcτ0F1F2htt1t2h1h2第23頁，課件共98頁，創(chuàng)作于2023年2月

當(dāng)t=t3時(shí),流到a點(diǎn)的雨水量為(t3-t2)時(shí)段內(nèi)降到F1上的雨水量、(t2-t1)時(shí)段內(nèi)降到F2上的雨水量、(t1-0)時(shí)段內(nèi)降在F3面積上的雨水量,集流時(shí)間為t3:W3=△h3*F1+△h2*F2+△h1*F3t1t2t3abτ0F1F2F3htt1t2t3h1h2h3c第24頁，課件共98頁，創(chuàng)作于2023年2月

當(dāng)t=tn時(shí),流到a點(diǎn)的雨水量為(tn-tn-1)時(shí)段內(nèi)降到F1上的雨水量、(tn-1-tn-2)時(shí)段內(nèi)降到F2上的雨水量……(t1-0)時(shí)段內(nèi)降在Fn面積上的雨水量,集流時(shí)間為tn:Wn=△hn*F1+△hn-1*F2+…..+△h1*Fn

=∑△hj*Fn-j+1t1t2t3abcτ0F1F2F3△F△thtt1t2t3h1h2h3△h△t第25頁，課件共98頁，創(chuàng)作于2023年2月

上式中的Wn表示的是在時(shí)段（tn-tn-1)內(nèi)流到集流點(diǎn)a的雨水量，設(shè)(tn-tn-1)=△t,則在△t時(shí)段內(nèi)，集流點(diǎn)a處的平均流量為：Qn=Wn△t=∑△hj*Fn-j+1△t若tn為全流域集流時(shí)間τ0，而△t無限小，即△t→0時(shí)，Qn即表示全流域參與徑流時(shí)的瞬時(shí)流量。Fn-j+1△t表示的是△t時(shí)段的面積增長率，而面積增長速度為常數(shù)也即：Fn-j+1△t=ff為面各增長速度第26頁，課件共98頁，創(chuàng)作于2023年2月

而當(dāng)△t→0時(shí)，△h可以用dh表示，則流量Qn可表示為：Qn=limf∑△hj=△t→00τ

0∫fdh而dh/dt=i,所以dh=idt,則上式為：Qn=0τ

0∫f·i·dt其中：0τ

0∫i·dt表示的是τ0時(shí)段內(nèi)的總降雨量h所以：Qn=f·h=Fhτ0=F·i第27頁，課件共98頁，創(chuàng)作于2023年2月

若流量的單位以L/s表示，則：Qn=167Fi=Fq(L/S)第28頁，課件共98頁，創(chuàng)作于2023年2月4、雨水管段的設(shè)計(jì)流量計(jì)算舉例圖中：A、B、C為3塊互相毗鄰的區(qū)域，設(shè)面積FA=FB=FC，雨水從各塊面積上的最遠(yuǎn)點(diǎn)分別流入設(shè)計(jì)斷面1、2、3所需的集水時(shí)間均為τ1(min)，并設(shè)：（1）匯水面積隨降雨歷時(shí)的增加而均勻的增加；（2）降雨歷時(shí)t等于或大于匯水面積最遠(yuǎn)點(diǎn)的雨水流達(dá)設(shè)計(jì)斷面的集水時(shí)間τ；（3）徑流系數(shù)Ψ為確定值，為討論方便，假定其值等于1。求：圖中各管段的設(shè)計(jì)流量ABC1234第29頁，課件共98頁，創(chuàng)作于2023年2月

解：（1）管段1~2的雨水設(shè)計(jì)流量Q1~2=Ψ1·q1·FA=q1·FA其中，q1為降雨歷時(shí)t=τ1時(shí)對(duì)應(yīng)的暴雨強(qiáng)度。ABC1234PcAq1)lg1(1671+=(τ1

+b)nτ1第30頁，課件共98頁，創(chuàng)作于2023年2月

（2）管段2~3的雨水設(shè)計(jì)流量：Q2~3=Ψ2·q2·(FA+FB)=q2·(FA+FB)其中，q2為降雨歷時(shí)t=τ1+t1~2時(shí)對(duì)應(yīng)的暴雨強(qiáng)度。ABC1234τ1t1~2PcAq2)lg1(1671+=(τ1

+t1~2+b)n第31頁，課件共98頁，創(chuàng)作于2023年2月

（3）管段3~4的雨水設(shè)計(jì)流量:Q3~4=Ψ3·q3·(FA+FB+FC)=q3·(FA+FB+FC)其中，q3為降雨歷時(shí)t=τ1+t1~2+t2~3時(shí)對(duì)應(yīng)的暴雨強(qiáng)度。ABC1234τ1t1~2t2~3PcAq3)lg1(1671+=(τ1

+t1~2+t2~3+b)n第32頁，課件共98頁，創(chuàng)作于2023年2月

由上可知，各設(shè)計(jì)管段的雨水設(shè)計(jì)流量等于該管段所承擔(dān)的全部匯水面積和設(shè)計(jì)暴雨強(qiáng)度的乘積。各設(shè)計(jì)管段的設(shè)計(jì)暴雨強(qiáng)度是相應(yīng)于該管段設(shè)計(jì)斷面的集水時(shí)間的暴雨強(qiáng)度，因?yàn)楦髟O(shè)計(jì)管段的集水時(shí)間不同，所以各管段的設(shè)計(jì)暴雨強(qiáng)度亦不同。在使用計(jì)算公式時(shí)，應(yīng)注意到隨著排水管道計(jì)算斷面位置不同，管道的計(jì)算匯水面積也不同，從匯水面積最遠(yuǎn)點(diǎn)到不同計(jì)算斷面處的集水時(shí)間（其中也包括管道內(nèi)雨水流行時(shí)間）也是不同的。因此，在計(jì)算平均暴雨強(qiáng)度時(shí)，應(yīng)采用不同的降雨歷時(shí)ti。根據(jù)上述分析，雨水管道的管段設(shè)計(jì)流量，是該管道上游起點(diǎn)斷面的最大流量。在雨水管道設(shè)計(jì)中，應(yīng)根據(jù)各集水?dāng)嗝婀?jié)點(diǎn)上的集水時(shí)間ti正確計(jì)算各管段的設(shè)計(jì)流量。第33頁，課件共98頁，創(chuàng)作于2023年2月

二、徑流系數(shù)Ψ的確定徑流系數(shù)：地面徑流量與總降雨量的比值稱為徑流系數(shù)Ψ，其值小于1。地面徑流系數(shù)的值與以下幾個(gè)因素有關(guān)：匯水面積上的地面材料性質(zhì)、地形地貌、植被分布、降雨歷時(shí)、暴雨強(qiáng)度以及暴雨雨型有關(guān)。目前，在雨水管渠的設(shè)計(jì)中，通常按照地面材料性質(zhì)確定徑流系數(shù)的經(jīng)驗(yàn)數(shù)值。我國排水設(shè)計(jì)規(guī)范中有關(guān)徑流系數(shù)取值的規(guī)定見下表

第34頁，課件共98頁，創(chuàng)作于2023年2月不同地面的徑流系數(shù)Ψ值地面種類徑流系數(shù)Ψ各種屋面、混凝土和瀝青路面0.9大塊石鋪砌路面和瀝青表面處理的碎石路面0.6級(jí)配碎石路面0.45干砌磚石和碎石路面0.40非鋪砌土地面0.30公園或綠地0.15如果匯水面積由不同的地面組合而成，整個(gè)匯水面積上的平均徑流系數(shù)可按以下公式來求：Ψav=∑Fi

·ΨiF第35頁，課件共98頁，創(chuàng)作于2023年2月在工程設(shè)計(jì)中，經(jīng)常采用區(qū)域綜合徑流系數(shù)近似代替平均徑流系數(shù)區(qū)域情況區(qū)域綜合徑流系數(shù)值城市市區(qū)0.5~0.8城市郊區(qū)0.4~0.6區(qū)域綜合徑流系數(shù)國內(nèi)各地區(qū)采用的綜合徑流系數(shù)見教材74頁的表3-5第36頁，課件共98頁，創(chuàng)作于2023年2月

[例]某小區(qū)各類地面Fi及Ψi值見表，試求該小區(qū)平均徑流系數(shù)值Ψav。0.5775.0合計(jì)0.900.900.400.300.151.60.80.80.90.9屋面瀝青道路及人行道圓石路面非鋪砌土路面綠地采用值面積（ha）地面種類解：由表可得：F=∑Fi=5.0(ha),則：第37頁，課件共98頁，創(chuàng)作于2023年2月

三、設(shè)計(jì)重現(xiàn)期P的確定設(shè)計(jì)中，P選擇高，計(jì)算出來的q就大，設(shè)計(jì)流量就大，管渠的斷面相應(yīng)也大，投資大，但地面積水少；反之，則q小，Q也小，管渠斷面尺寸小，投資小，但地面可能有較多積水，影響正常生活甚至造成損失。確定設(shè)計(jì)重現(xiàn)期的影響因素有：排水區(qū)域的重要性、功能、淹沒后果嚴(yán)重性、地形特點(diǎn)和匯水面積的大小等。一般情況下，低洼地段采用的設(shè)計(jì)重現(xiàn)期大于高地；干管采用的大于支管；工業(yè)區(qū)采用的大于居住區(qū)；市區(qū)采用的大于郊區(qū)。重現(xiàn)期的最小值不宜低于0.33年，一般選用0.5~3年。重要的干道、區(qū)域，一般選用2~5年。第38頁，課件共98頁，創(chuàng)作于2023年2月t=t1+mt2式中：t1——地面集水時(shí)間；指雨水從匯水面積上最遠(yuǎn)點(diǎn)流到第一個(gè)雨水口a的時(shí)間.m——折減系數(shù)；t2——雨水在管道內(nèi)的計(jì)算流行時(shí)間。四、集水時(shí)間t的確定集水時(shí)間由地面集水時(shí)間t1和管道內(nèi)雨水流動(dòng)的時(shí)間t2兩部分之和組成ABC1234a第39頁，課件共98頁，創(chuàng)作于2023年2月1、地面集水時(shí)間t1的確定

根據(jù)《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定：地面集水時(shí)間t1視距離長短、地形坡度和地面覆蓋情況而定，一般采用5-15min。地面集水時(shí)間是指雨水從匯水面積上最遠(yuǎn)點(diǎn)流到雨水口的地面流行時(shí)間。地面集水時(shí)間受地形坡度、地面鋪砌、地面植被情況、距離長短等因素的影響，主要取決于水流距離的長短和地面坡度。第40頁，課件共98頁，創(chuàng)作于2023年2月

在設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)結(jié)合具體條件進(jìn)行選定：如果選用過大，將會(huì)造成排水不暢，使管道上游地面經(jīng)常積水。選用過小，將會(huì)造成雨水管渠尺寸加大，使工程造價(jià)增加。一般在建筑密度較大、地形較陡、雨水口分布較密的地區(qū)，t1可采用5-8min;在建筑密度小、地形平坦、雨水口稀疏的地區(qū)，t1可取10-15min。起點(diǎn)井上游地面流行距離以不超過120~150m為宜第41頁，課件共98頁，創(chuàng)作于2023年2月2、雨水在管道內(nèi)流行時(shí)間t2式中：L——上游各管段的管長，m；這實(shí)際上只能說是雨水在管內(nèi)的計(jì)算流行時(shí)間，并不是雨水在管內(nèi)的實(shí)際流行時(shí)間ABC1234v——各管段滿流時(shí)的水流速度，m/s。第42頁，課件共98頁，創(chuàng)作于2023年2月3、折減系數(shù)m的確定

雨水在管道內(nèi)的實(shí)際流行時(shí)間與計(jì)算得出的流行時(shí)間不符，需要采用一個(gè)系數(shù)進(jìn)行修正，此系數(shù)叫折減系數(shù)．

引入折減系數(shù)的原因有二：

一是雨水管道內(nèi)不總是滿流，按滿流計(jì)算的流行時(shí)間小于雨水實(shí)際的流行時(shí)間(蘇林系數(shù))；二是雨水管道的最大流量不大可能在同一時(shí)間發(fā)生，上游管道存在調(diào)蓄容積(管道調(diào)蓄利用系數(shù))．管段1~2的最大流量發(fā)生在τ1時(shí)刻,根據(jù)最大流量確定出D1~2;管段2~3的最大流量發(fā)生在τ1+t1~2時(shí)刻.

我國〈室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范〉規(guī)定：折減系數(shù)的采用為管道采用2,明渠采用1.2;陡坡地區(qū)管道采用1.2~2。ABC1234第43頁，課件共98頁，創(chuàng)作于2023年2月

當(dāng)設(shè)計(jì)重現(xiàn)期、設(shè)計(jì)降雨歷時(shí)、折減系數(shù)確定后，計(jì)算雨水管渠的設(shè)計(jì)流量所用的設(shè)計(jì)暴雨強(qiáng)度公式及流量公式可寫成

雨水管渠中某一設(shè)計(jì)管段的設(shè)計(jì)流量公式可改寫成:PcAq)lg1(1671+=(t1+mt2+b)nPcAQ)lg1(1671+=(t1+mt2+b)nΨF現(xiàn)在回顧一下雨水設(shè)計(jì)流量的計(jì)算公式第44頁，課件共98頁，創(chuàng)作于2023年2月五、特殊情況雨水設(shè)計(jì)流量的確定當(dāng)匯水面積的輪廓形狀很不規(guī)則，匯水面積畸形增長時(shí)，匯水面積上地形坡度變化較大、匯水面積上各部分的徑流系數(shù)有顯著差異等情況時(shí)，可能發(fā)現(xiàn)最大流量不是發(fā)生在全部面積參與徑流的時(shí)候，而發(fā)生在部分面積參與徑流時(shí)。如下例所示。例：有一條雨水干管承接兩個(gè)獨(dú)立的排水流域的雨水徑流，如下圖所示。圖中FA為城市中心區(qū)匯水面積，F(xiàn)B為城市近郊工業(yè)區(qū)匯水面積。試求B點(diǎn)的設(shè)計(jì)流量是多少？FBABFAtAtA-BtB第45頁，課件共98頁，創(chuàng)作于2023年2月

（1）P=1a時(shí)的暴雨強(qiáng)度公式為q=（2）徑流系數(shù)為Ψ=0.5；（3）FA=30ha；tA=25min；FB=15ha；tB=15min；雨水管A-B的流行時(shí)間為tA-B=10min。FBABFAtAtA-BtB1625(t+4)0.57L/S·ha第46頁，課件共98頁，創(chuàng)作于2023年2月

FBABFAtAtA-BtB解:根據(jù)已知條件可以分別單獨(dú)求出FA與FB面積上產(chǎn)生的最大流量QA及QB:QA=ΨqFA=0.5×1625(t+4)0.57×FA=812.5(t+4)0.57×FAQB=ΨqFB=0.5×1625(t+4)0.57×FB=812.5(t+4)0.57×FBQA到達(dá)集流點(diǎn)B的時(shí)間為tA+tA-B;QB到達(dá)集流點(diǎn)B的時(shí)間為tB若tA+tA-B=tB,則B點(diǎn)的最大流量即為QA+QB.但題設(shè)兩者不相等,故B點(diǎn)最大流量可能出現(xiàn)的時(shí)間點(diǎn)為FA面積上的徑流全部匯集到B點(diǎn),或者FB面積上的徑流全部匯集到B點(diǎn)第47頁，課件共98頁，創(chuàng)作于2023年2月

FBABFAtAtA-BtB由于tA+tA-B＞tB,B點(diǎn)的最大流量按以下兩種情況分別計(jì)算:1,第一種情況:計(jì)算全部FB面積參與徑流時(shí)的B的流量,這時(shí),FA面積上只有到A點(diǎn)的集流時(shí)間為tB-tA-B的那部分面積的雨水能夠到達(dá)B點(diǎn)參與徑流,B點(diǎn)的流量為:Q=812.5(tB+4)0.57×FB+812.5(tB-tA-B+4)0.57×F′AFA面積上1min的匯水面積為FA/tA，所以在tB-tA-B時(shí)間匯流到A點(diǎn)的面積F′A為：F′A=FAtA×(tB-tA-B)=6（ha）第48頁，課件共98頁，創(chuàng)作于2023年2月

代入后計(jì)算可得：Q=812.5(15+4)0.57×15+812.5(5+4)0.57×6=2275.2+1393.3=3668.5(L/S)2,第二種情況:當(dāng)全部FA面積參與徑流時(shí).此時(shí)流到B的流量為FA面積上對(duì)應(yīng)歷時(shí)tA的流量及FB面積上對(duì)應(yīng)歷時(shí)為tA+tA-B的流量:Q=812.5(tA+4)0.57×FA+812.5(tA+tA-B+4)0.57×FB=812.5(25+4)0.57×30+812.5(25+10+4)0.57×15=3575.8+1510.1=5085.9(L/S)選擇兩者中較大的一個(gè)作為B點(diǎn)的設(shè)計(jì)流量.第49頁，課件共98頁，創(chuàng)作于2023年2月六、雨水徑流量的調(diào)節(jié)1、雨水調(diào)節(jié)池的作用:削峰降流量，可以減小下游管渠的斷面尺寸，也可以減少下游泵站的裝機(jī)（按調(diào)節(jié)后的流量設(shè)計(jì)）

2、雨水調(diào)節(jié)池的位置若有天然洼地、池塘、公園水池可用，則位置視自然條件而定；若采用筑壩、挖掘等方式建造調(diào)節(jié)池時(shí)，則要合理選擇位置：雨水干管中游或有大流量管道的交匯處；正在進(jìn)行大規(guī)模住宅建設(shè)和新城開發(fā)的區(qū)域；在擬建雨水泵站前。第50頁，課件共98頁，創(chuàng)作于2023年2月3、調(diào)節(jié)池的布置形式

溢流堰式底部流槽式第51頁，課件共98頁，創(chuàng)作于2023年2月4、調(diào)節(jié)池下游干管設(shè)計(jì)流量的計(jì)算

若調(diào)節(jié)池下游干管無本段匯水面積的雨水進(jìn)入時(shí):其設(shè)計(jì)流量為Q=аQmaxQmax---調(diào)節(jié)池上游干管的設(shè)計(jì)流量а---下游干管設(shè)計(jì)流量的降低系數(shù)若調(diào)節(jié)池下游干管有本段匯水面積的雨水進(jìn)入時(shí):其設(shè)計(jì)流量為Q=аQmax+Q’Q’---下游干管匯水面積上的雨水設(shè)計(jì)流量第52頁，課件共98頁，創(chuàng)作于2023年2月一、雨水管渠系統(tǒng)平面布置的特點(diǎn)二、雨水管渠水力計(jì)算的設(shè)計(jì)參數(shù)三、雨水管渠水力計(jì)算的方法四、雨水管渠系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟五、雨水管渠系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算舉例

§3-3雨水管渠系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和計(jì)算第53頁，課件共98頁，創(chuàng)作于2023年2月1、充分利用地形，就近排入水體．一、雨水管渠系統(tǒng)平面布置的特點(diǎn)地形坡度較大時(shí)，雨水干管宜布置在地面標(biāo)高較低處；地形平坦時(shí)，雨水干管宜布置在排水流域的中間。第54頁，課件共98頁，創(chuàng)作于2023年2月當(dāng)雨水管渠接入池塘或河道時(shí)，采用分散出水口式的管道布置

當(dāng)河流水位變化很大，或管道出口離水體較遠(yuǎn)時(shí)，采用集中出水口式的管道布置第55頁，課件共98頁，創(chuàng)作于2023年2月2、根據(jù)城市規(guī)劃布置雨水管道．通常應(yīng)根據(jù)建筑物的分布、道路布置、街區(qū)內(nèi)部的地形等布置雨水管道。布置要求同污水管道,如不宜布置在車行道下等雨水管道的平面布置與豎向布置應(yīng)考慮與其它地下構(gòu)筑物的協(xié)調(diào)配合(見附錄2-3)。3、合理設(shè)置雨水口，保證路面雨水排除暢通．雨水口應(yīng)根據(jù)地形以及匯水面積確定。一般來說，在道路交叉口的匯水點(diǎn)、低洼地段、道路直線段一定距離處（25~50m）均應(yīng)設(shè)置雨水口第56頁，課件共98頁，創(chuàng)作于2023年2月道路交叉口處雨水口的設(shè)置凡是箭頭相對(duì)的一定要設(shè)置雨水口；凡是箭頭相背的不設(shè)雨水口；凡是箭頭或可設(shè)可不設(shè)雨水口第57頁，課件共98頁，創(chuàng)作于2023年2月4、雨水管渠應(yīng)采用明渠或暗管，應(yīng)結(jié)合具體條件確定在城市市區(qū)或工廠內(nèi)，雨水管道采用暗管；在城郊，可考慮采用明渠；在每條雨水干管的起端，應(yīng)盡可能采用道路邊溝排除路面雨水第58頁，課件共98頁，創(chuàng)作于2023年2月5、設(shè)置排洪溝排除設(shè)計(jì)區(qū)外的雨水或洪水．第59頁，課件共98頁，創(chuàng)作于2023年2月二、雨水管渠水力計(jì)算的設(shè)計(jì)參數(shù)1、設(shè)計(jì)充滿度：

管道按滿流設(shè)計(jì)，h/D=1．(明渠應(yīng)有≧

0.2m的超高，街道邊溝應(yīng)有≧0.03m的超高)２、設(shè)計(jì)流速：

最小流速0.75m/s,(明渠流最小流速為0.40m/s)最大流速10m/s（金屬管），5m/s（非金屬管）.(明渠流最大流速按照表3-9選用)．明渠類別最大設(shè)計(jì)流速（m/s）明渠類別最大設(shè)計(jì)流速（m/s）粗砂或低塑性粉質(zhì)粘土粉質(zhì)粘土粘土石灰?guī)r或中砂巖0.81.01.24.0草皮護(hù)面干砌石塊漿砌石塊或漿砌磚混凝土1.62.03.04.0第60頁，課件共98頁，創(chuàng)作于2023年2月

３、最小管徑和最小設(shè)計(jì)坡度：雨水管最小管徑為300mm，相應(yīng)的最小坡度為0.003；雨水口連接管最小管徑為200mm，最小坡度為0.01

４、最大埋深與最小埋深：

同污水管道的規(guī)定管道類別最小管徑（mm）最小設(shè)計(jì)坡度雨水管道和合流管道雨水口連接管道3002000.0020.015.管渠的斷面形式雨水管渠一般采用圓形斷面，當(dāng)直徑超過2000mm時(shí)采用矩形、半橢圓形或馬蹄形斷面，明渠一般采用梯形斷面。采用暗管或是明渠排除雨水，直接涉及到工程投資、環(huán)境衛(wèi)生及管渠養(yǎng)護(hù)管理等方面的問題，在設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)因地制宜，結(jié)合具體條件確定。第61頁，課件共98頁，創(chuàng)作于2023年2月

在進(jìn)行雨水管道水力計(jì)算時(shí)，各管段的設(shè)計(jì)流量為已知。雨水管網(wǎng)水力計(jì)算包括兩方面內(nèi)容：1、確定各管段的直徑和坡度（流速）確定出的雨水管段直徑和坡度，必須符合設(shè)計(jì)規(guī)范要求，即：計(jì)算得來的一定管徑在一定坡度的敷設(shè)下，通過設(shè)計(jì)流量時(shí)，流速要滿足最小流速、最大流速的要求。（與污水管道的水力計(jì)算有不同）2、確定各管段始點(diǎn)和終點(diǎn)的埋設(shè)深度（水面標(biāo)高、管底標(biāo)高）

處理好各管段之間的銜接設(shè)計(jì)

同污水管道三、雨水管渠水力計(jì)算的方法第62頁，課件共98頁，創(chuàng)作于2023年2月

確定管段的直徑和坡度，應(yīng)從上游管段開始，依次向下游管段計(jì)算。雨水管道水力計(jì)算仍按均勻流考慮，其水力計(jì)算公式與污水管道相同。但按滿流計(jì)算，即：h/D＝1。

在具體計(jì)算時(shí)，設(shè)計(jì)流量Q和管道粗糙系數(shù)n已知，還有管徑D、管道坡度I和流速v是未知的，因此需要先假定１個(gè)求其它兩個(gè)，這樣的數(shù)學(xué)計(jì)算非常復(fù)雜，而且經(jīng)常要試算。為了簡化計(jì)算，常采用水力計(jì)算圖見（附圖13）或水力計(jì)算表進(jìn)行。（Q、v、D、n、I）第63頁，課件共98頁，創(chuàng)作于2023年2月對(duì)水力計(jì)算圖而言，粗糙系數(shù)n是已知的，圖上的曲線表示的是Q、v、I、D之間的關(guān)系，這四個(gè)因素中，只要確定兩個(gè)因素，就可以通過圖查出其它兩個(gè)因素。計(jì)算時(shí)，Q為已知，只要再知道一個(gè)因素就可以查圖計(jì)算了，通常情況下先假定坡度I。管道坡度I近似等于地面坡度。

由Q和I，就可查圖得出v、D→復(fù)核v的規(guī)定→若符合，則該管段的D、I(v)即確定。若不符合，重新設(shè)定I或D進(jìn)行計(jì)算。第64頁，課件共98頁，創(chuàng)作于2023年2月

例:已知n＝0.013，設(shè)計(jì)流量Q=200L/s，該管段地面坡度i=0.004，試計(jì)算該管段的管徑D、管道坡度I、流速v。A點(diǎn)：v＝1.17m/sD＝400~500mm設(shè)采用D＝400mm的管道，與流量為200L/s的豎線相交于B點(diǎn)：I＝0.0096

v＝1.63m/s不宜采用(坡度比地面坡度大得太多)設(shè)采用D＝500mm的管道，與流量為200L/s的豎線相交于C點(diǎn)：I＝0.0028

v＝1.02m/s第65頁，課件共98頁，創(chuàng)作于2023年2月雨水管渠的設(shè)計(jì)通常按以下步驟進(jìn)行：(1).收集并整理設(shè)計(jì)地區(qū)各種原始資料如地形圖、排水工程規(guī)劃圖、水文、地質(zhì)、暴雨等作為基本的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)。四、雨水管渠系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟和水力計(jì)算第66頁，課件共98頁，創(chuàng)作于2023年2月（2）劃分排水流域、進(jìn)行管道定線。第67頁，課件共98頁，創(chuàng)作于2023年2月（3）劃分設(shè)計(jì)管段。設(shè)置檢查井,確認(rèn)設(shè)計(jì)節(jié)點(diǎn)并編號(hào)第68頁，課件共98頁，創(chuàng)作于2023年2月（4）劃分并計(jì)算各設(shè)計(jì)管段的匯水面積。當(dāng)?shù)匦纹教箷r(shí),根據(jù)就近排除的原則,劃分匯水面積.等分角線劃分當(dāng)?shù)匦斡幸欢ㄆ露葧r(shí),根據(jù)雨水匯入低側(cè)的原則,劃分匯水面積.即按照地面雨水徑流的方向劃分.第69頁，課件共98頁，創(chuàng)作于2023年2月（6）確定重現(xiàn)期P、地面集水時(shí)間t1（5）根據(jù)排水流域內(nèi)各類地面的面積數(shù)或所占比例，計(jì)算出該排水流域的平均徑流系數(shù)。

Ψav=∑Fi

·Ψi/F另外,也可采用區(qū)域綜合徑流系數(shù),一般經(jīng)驗(yàn)值為：城市0.5~0.8；郊區(qū)0.4~0.6。

設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)結(jié)合該地區(qū)的地形特點(diǎn)、工程建設(shè)性質(zhì)和氣象條件選擇設(shè)計(jì)重現(xiàn)期p，各排水流域雨水管道的設(shè)計(jì)重現(xiàn)期可選用同一值，也可選用不同值。根據(jù)設(shè)計(jì)地區(qū)建筑密度情況、地形坡度和地面覆蓋種類、街坊內(nèi)是否設(shè)置雨水管渠，確定雨水管道的地面集水時(shí)間t1。（7）確定管道的埋深與銜接根據(jù)管道埋設(shè)深度的要求，必須保證管頂?shù)淖钚「餐梁穸?，在車行道下時(shí)一般不低于0.7m，此外，應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)芈窆芙?jīng)驗(yàn)確定。當(dāng)在冰凍層內(nèi)埋設(shè)雨水管道，如有防止冰凍膨脹破壞管道的措施時(shí)，可埋設(shè)在冰凍線以上，管道的基礎(chǔ)應(yīng)設(shè)在冰凍線以下。雨水管道的銜接，宜采用管頂平接。第70頁，課件共98頁，創(chuàng)作于2023年2月

（8）計(jì)算單位面積徑流量q0。PcAq)lg1(1671+=(t1+mt2+b)n對(duì)于具體的工程設(shè)計(jì)來說，公式中的A1、C、b、n、P、t1、m、Ψ均為已知數(shù)，因此，只要求出各管段的管內(nèi)雨水流行時(shí)間，就可求出相應(yīng)于該管段的q0值.（10）計(jì)算各管段的設(shè)計(jì)流量Q根據(jù)流域具體情況，選定設(shè)計(jì)流量的計(jì)算方法，計(jì)算從上游向下游依次進(jìn)行，并列表計(jì)算各設(shè)計(jì)管段的設(shè)計(jì)流量。（9）管渠材料的選擇雨水管道管徑小于或等于400mm，采用混凝土管，管徑大于400mm，采用鋼筋混凝土管，管徑大于2000mm時(shí)，采用非圓形截面，材料可為磚砌、石砌、混凝土塊砌等。（12）繪制圖紙。包括平面圖和剖面圖（11）進(jìn)行雨水管渠水力計(jì)算，確定雨水管道的坡度、管徑和埋深第71頁，課件共98頁，創(chuàng)作于2023年2月五、雨水管渠系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算舉例某市居住區(qū)部分雨水管道布置如圖所示。地形西高東低，一條自西向東流的天然河流分布在城市的南面。該城市的暴雨強(qiáng)度公式為：（L/s）/ha第72頁，課件共98頁，創(chuàng)作于2023年2月

該街區(qū)采用暗管排除雨水，管材采用圓形鋼筋混凝土管。管道起點(diǎn)埋深1.40m。各類地面面積見下表，試進(jìn)行雨水管道的設(shè)計(jì)與計(jì)算。面積采用徑流系數(shù)2.274.0合計(jì)0.120.150.8草地0.240.30.8土路面0.200.40.5圓石路面0.630.90.7瀝青路面及人行道1.080.91.2屋面地面種類第73頁，課件共98頁，創(chuàng)作于2023年2月

[解]（1）從居住區(qū)地形圖中得知，該地區(qū)地形較平坦，無明顯分水線，因此可按就近排入附近雨水管道的原則劃分匯水面積，雨水出水口設(shè)在河岸邊，故雨水干管走向從西向東南，為保證在暴雨期間排水的可能性，故在雨水干管的終端設(shè)置雨水泵站。第74頁，課件共98頁，創(chuàng)作于2023年2月

管段編號(hào)管段長度（m）管段編號(hào)管段長度（m）1～2754～51502～31505～61253～483檢查井編號(hào)地面標(biāo)高檢查井編號(hào)地面標(biāo)高186.700486.550286.630586.530386.560686.500（2）根據(jù)地形及管道布置情況，劃分設(shè)計(jì)管段，將設(shè)計(jì)管段的檢查井依次編號(hào)，并量出每一設(shè)計(jì)管段的長度，匯總到表2。確定出各檢查井的地面標(biāo)高填入表3。表2設(shè)計(jì)管道長度匯總表表3地面標(biāo)高匯總表第75頁，課件共98頁，創(chuàng)作于2023年2月

（3）每一設(shè)計(jì)管段所承擔(dān)的匯水面積可按就近排人附近雨水管道的原則劃分，然后將每塊匯水面積編號(hào)，計(jì)算數(shù)值。雨水流向標(biāo)注在圖中，如圖所示。第76頁，課件共98頁，創(chuàng)作于2023年2月表4為各設(shè)計(jì)管段的匯水面積計(jì)算表。管段編號(hào)本段匯水面積編號(hào)本段匯水面積（ha）轉(zhuǎn)輸匯水面積（ha）匯水總面積（ha）1～210.45000.4502～33、80.9250.4501.3759～32、40.9001.3752.2753～410、110.4002.2752.6757～870.2002.6752.8758～490.4752.8753.3504～5140.4753.3503.82510～1260.4503.8254.27511～125、120.9254.2755.20012～5130.2005.2005.4005～6005.4005.400表4匯水面積計(jì)算表第77頁，課件共98頁，創(chuàng)作于2023年2月（4）水力計(jì)算：采用列表方法進(jìn)行雨水管道設(shè)計(jì)流量及水力計(jì)算。平均徑流系數(shù)通過計(jì)算得ψ=0.5675,取為0.6確定重現(xiàn)期P、地面集水時(shí)間t1,以確定設(shè)計(jì)暴雨強(qiáng)度。確定重現(xiàn)期P,應(yīng)根據(jù)地區(qū)建設(shè)性質(zhì)確定,一般選用0.5~3年,對(duì)于重要的干道、立交道路的重要部分、重要地區(qū)或短期積水即能引起嚴(yán)重?fù)p失的地區(qū),一般采用2~5年。本設(shè)計(jì)采用重現(xiàn)期=1年地面集水時(shí)間t1,采用5minm取為2第78頁，課件共98頁，創(chuàng)作于2023年2月雨水管道在設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)，應(yīng)注意以下幾方面的問題：

①在劃分匯水面積時(shí)，應(yīng)盡可能使各設(shè)計(jì)管段的匯水面積均勻增加，否則會(huì)出現(xiàn)下游管段的設(shè)計(jì)流量小于上游管段的設(shè)計(jì)流量，這是因?yàn)橄掠喂芏蔚募畷r(shí)間大于上游管段的集水時(shí)間，故下游管段的設(shè)計(jì)暴雨強(qiáng)度小于上游管段的設(shè)計(jì)暴雨強(qiáng)度，而總匯水面積只有很少增加的緣故。若出現(xiàn)了這種情況，應(yīng)取上游管段的設(shè)計(jì)流量作為下游管段的設(shè)計(jì)流量。

②水力計(jì)算自上游管段依次向下游進(jìn)行，一般情況下，隨著流量的增加，設(shè)計(jì)流速也相應(yīng)增加，如果流量不變，流速不應(yīng)減小。

③雨水管道各設(shè)計(jì)管段的銜接方式應(yīng)采用管頂平接。④本例只進(jìn)行了雨水干管水力計(jì)算，但在實(shí)際工程設(shè)計(jì)中，干管與支管是同時(shí)進(jìn)行計(jì)算的。在支管和干管相接的檢查井處，會(huì)出現(xiàn)到該斷面處有兩個(gè)不同的集水時(shí)間和管內(nèi)底標(biāo)高值，在繼續(xù)計(jì)算相交匯點(diǎn)后的下一個(gè)管段時(shí)，應(yīng)采用其中較大的集水時(shí)間值和較小的管內(nèi)底標(biāo)高。第79頁，課件共98頁，創(chuàng)作于2023年2月（6）進(jìn)行管段的水力計(jì)算設(shè)計(jì)管段編號(hào)管長L匯水面積F管內(nèi)雨水流行時(shí)間單位面積徑流量q0設(shè)計(jì)流量管徑D坡度I∑t2t2流速v管道輸水能力Q’坡降I·L設(shè)計(jì)地面標(biāo)高設(shè)計(jì)管內(nèi)底標(biāo)高埋深起點(diǎn)終點(diǎn)起點(diǎn)終點(diǎn)起點(diǎn)終點(diǎn)1~2750.45086.70086.6300105?47.25?30030.7554?1.485.30085.0751.560.2251.672~31501.3751.6775.57103.904002.30.801100.34586.63086.56084.97584.6301.661.93q0=ψ

q=0.6×[500(1+1.47lgP)]/(5+2∑t2)0.65=300/(10+2∑t2)0.653.13第80頁，課件共98頁，創(chuàng)作于2023年2月設(shè)計(jì)管段編號(hào)管段長度L（m）匯水面積F（ha）管內(nèi)雨水流行時(shí)間（min）單位面積徑流量q0(L/（s·ha）)設(shè)計(jì)流量Q（L/s）管徑D（mm）水力坡度I（‰）1234567891～2750.45001.6710547.2530032～31501.3751.673.1375.57103.904002.33～4832.6754.801.7352.52140.495001.754～51503.8256.532.5045.74174.955002.855～61255.4009.032.0839.02210.716002.1流速v(m/s)管道輸水能力Q′（L/s）坡降IL（m）設(shè)計(jì)地面標(biāo)高（m）設(shè)計(jì)管內(nèi)底標(biāo)高（m）埋深（m）起點(diǎn)終點(diǎn)起點(diǎn)終點(diǎn)起點(diǎn)終點(diǎn)1011121314151617180.75540.22586.70086.63085.30085.0751.401.560.801100.34586.63086.56084.97584.6301.661.930.801500.14586.56086.55084.53084.3852.032.171.001900.42886.55086.53084.38583.8572.172.571.002900.26386.53086.50083.85783.5942.672.91表5雨水干管水力計(jì)算表第81頁，課件共98頁，創(chuàng)作于2023年2月水力計(jì)算中應(yīng)注意的問題１、在計(jì)算中，碰到下游管段的設(shè)計(jì)流量小于上游管段的設(shè)計(jì)流量時(shí)，下游管段的設(shè)計(jì)流量應(yīng)取上游管段的設(shè)計(jì)流量。2、支管與干管的計(jì)算是同時(shí)進(jìn)行計(jì)算的，在支管與干管相交的檢查井處，必然會(huì)有兩個(gè)∑t2和兩個(gè)管低標(biāo)高值。相交后的下游管段水力計(jì)算時(shí)，應(yīng)采用大的∑t2和小的管低標(biāo)高值。3、在水力計(jì)算中，管道坡度變化不大時(shí)，隨著流量的增大，流速應(yīng)該是逐漸變大或不變。第82頁，課件共98頁，創(chuàng)作于2023年2月（7）繪制雨水干管平面圖和縱剖面圖第83頁，課件共98頁，創(chuàng)作于2023年2月第84頁，課件共98頁，創(chuàng)作于2023年2月六、立體交叉道路的排水主要任務(wù)：排除降雨在匯水面積內(nèi)形成的徑流及必要排除的地下水。計(jì)算公式同一般雨水管道。但具有如下特點(diǎn)：1，要盡量縮小匯水面積，以減少設(shè)計(jì)流量。立交的匯水面積一般包括：引道、坡道、匝道、跨線橋、綠地以及建筑紅線內(nèi)的適當(dāng)面積。在劃分面積時(shí)，有條件的要盡量將原屬于立交匯水面積的區(qū)域劃歸另外的排水系統(tǒng)也可以采用分散排水的方法。要設(shè)置高水?dāng)r截措施，防止高水進(jìn)入低水系統(tǒng)。第85頁，課件共98頁，創(chuàng)作于2023年2月

2，必要時(shí)，要排除地下水。當(dāng)立交工程的最低點(diǎn)低于地下水位時(shí)，為了保證路基經(jīng)常處于干燥的環(huán)境中，需要采取措施排除地下水，降低地下水位。地下水排除宜采用獨(dú)立的排水系統(tǒng)，并設(shè)置泵站排除，地下水排除泵站不能斷電。方法：埋設(shè)滲渠或者花管3，排水的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)高于一般道路。P一般取1~5年，交通繁忙面積大取較大值，反之取較小值t1宜取5~10分種，m可取1.2~2.0（依坡度而定）徑流系數(shù)一般取0.8~1.0第86頁，課件共98頁，創(chuàng)作于2023年2月

4，雨水口的布置位置要便于攔截徑流。立交的雨水口一般沿坡道兩側(cè)對(duì)稱布置，越接近最低點(diǎn)，布置越密集，面積較大的立交，除了在坡道布置雨水口，在引道、匝道、綠地中都應(yīng)在適當(dāng)?shù)奈恢没蛞欢ň嚯x處設(shè)置雨水口。位于最高點(diǎn)的跨線橋，一般通過泄水孔將雨水排入立管，再引入下層的雨水口或者雨水管道系統(tǒng)上的檢查井中。5，道路布置與斷面選擇立交排水管道在布置時(shí)應(yīng)盡量避開立交橋的基礎(chǔ)（防止不均勻沉降及避免承載力過大而破壞管道），不能避免時(shí)要采取措施。斷面尺寸要適當(dāng)加大，起點(diǎn)管道的最小管徑不小于400mm，以下各段的設(shè)計(jì)斷面均加大一級(jí)第87頁，課件共98頁，創(chuàng)作于2023年2月§3-4排洪溝的設(shè)計(jì)與計(jì)算攔截并排除建成區(qū)以外、分水線以內(nèi)沿山坡傾瀉而下的山洪流量。保護(hù)城市、工廠的工業(yè)生產(chǎn)和生命財(cái)產(chǎn)安全。城市或工廠的總體規(guī)劃和流域防洪規(guī)劃，選用防洪標(biāo)準(zhǔn)，建設(shè)防洪設(shè)施，提高抗洪能力。山區(qū)地形坡度大，