排水工程雨水管渠系統(tǒng)的設計第1頁/共48頁集中出水口式雨水管布置第2頁/共48頁2．根據(jù)城市規(guī)劃布置雨水管道。雨水管道應平行道路布設布置在人行道或草地帶下，而不宜布置在快車道下，以免積水時影響交通或維修管道時破壞路面若道路寬度大于40m時，可考慮在道路兩側分別設置雨水管道。雨水干管的平面和豎向布置應考慮與其它地下構筑物在相交處相互協(xié)調(diào)雨水管道與其它各種管線(構筑物)在豎向布置上要求的最小凈距見p174第3頁/共48頁3．合理布置雨水口，以保證路面雨水排除通暢。第4頁/共48頁4．雨水管道采用明渠或暗管應結合具體條件確定。在城市市區(qū)或工廠內(nèi)，由于建筑密度較高，交通量較大，雨水管道一般應采用暗管。在地形平坦地區(qū)，埋沒深度或出水口深度受限制地區(qū)，可采用蓋板渠排除雨水在城市郊區(qū)，當建筑密度較低，交通量較小的地方，可考慮采用明渠。但明渠容易淤積，滋生蚊蠅，影響環(huán)境衛(wèi)生。在每條雨水下管的起端，應盡可能采用道路邊溝排除路面雨水。這樣通?？梢詼p少暗管約100—150m長度。第5頁/共48頁當管道接人明渠時，管道應設置擋土的端墻，連接處的土明渠應加鋪砌；鋪砌高度不低于設計超高，鋪砌長度自管道末端算起3—10m。宜適當?shù)?，當?shù)?.3—2m時，需作45o斜坡，斜坡應加鋪砌。當?shù)畲笥?m時，應按水工構筑物設計。第6頁/共48頁明渠接入暗管時，除應采取上述措施外，尚應設置格柵，柵條間距采用100—150mm。也宜適當?shù)诘?—5m處即需進行鋪砌。第7頁/共48頁5．設置排洪溝排除設計地區(qū)以外的雨洪徑流。第8頁/共48頁3.3.2雨水管渠水力計算的設計數(shù)據(jù)1．設計充滿度管道設計充滿度按滿流考慮，即h/D＝1。由于雨水較潔凈，不產(chǎn)生有害氣體，而雨后管道自然排空，無需保持輸水時段管內(nèi)通風。另外，雨水溢出地面帶來的影響較污水輕，且雨水從管道外溢地面的現(xiàn)象也不可避免。明渠則應有等于或大于0.20m的超高。街道邊溝應有等于或大于0.03m的超高。第9頁/共48頁2．設計流速雨水管渠滿流時管道內(nèi)最小設計流速為0.75m/s；明渠內(nèi)最小設計流速為0.40m/s。雨水管渠的最大設計流速規(guī)定為：金屬管最大流速為10m/s；非金屬管最大流速為5m/s。第10頁/共48頁明渠中水流深度為0.4—1.0m時，最大設計流速。第11頁/共48頁3．最小管徑和最小設計坡度雨水管道的最小管徑為300mm，相應的最小坡度為0.003雨水口連接管最小管徑為200mm，最小坡度為0.0l。第12頁/共48頁4．最小埋深與最大埋深具體現(xiàn)定同污水管道。第13頁/共48頁另外：雨水管渠通常采用管頂平接

第14頁/共48頁3.3.3雨水管渠水力計算的方法常用計算方法水力計算圖p173水力計算表p87第15頁/共48頁計算舉例例1已知：n＝0.013，Q＝200L/s，該管段地面坡度為i＝0.004求：D、v、i第16頁/共48頁I=0.0092V=1.6坡度太大I=0.0028V=1.02第17頁/共48頁例2已知：n＝0.013，Q＝400L/s，該管段地面坡度為i＝0.002求：D、v、i第18頁/共48頁v=1.4I=0.004D=600v=1.0I=0.0018D=700第19頁/共48頁例3已知：n＝0.013，Q＝500L/s，上游如例2求：本段D、v、i第20頁/共48頁V=1.0I=0.0015D=800第21頁/共48頁明渠和蓋板渠的底寬，不宜小于0.3m。無鋪砌的明渠邊坡，根據(jù)不同的地質按下表采用；用磚石或混凝土塊鋪砌的明渠可采用1:0.75—1:1的邊坡第22頁/共48頁3.3.4雨水管渠系統(tǒng)的設計步驟和水力計算步驟：(1)管道定線：根據(jù)地形特點，布置雨水管渠，雨水應以最短的距離盡快排入水體。(2)劃分干管和支管的服務面積，進行編號并計算出面積的大小。(3)確定干管和支管的檢查井位置和編號，并計算設計管段長度和管渠總長度。(4)列表計算各設計管段的設計流量：地面徑流系數(shù)、暴雨強度和集水面積的乘積。(5)列表進行水力計算。(6)圖紙繪制：根據(jù)管道定線結果繪制平面圖；根據(jù)水力計算最終結果，繪制的縱斷面圖。第23頁/共48頁1、劃分排水流域和管道定線第24頁/共48頁應根據(jù)城市的總體規(guī)劃圖或工廠的總平面圖，按實際地形劃分排水流域雨水干管基本垂直于等高線，布置在排水流域地勢較低一側為了充分利用街道邊溝的排水能力，每條干管起端100m左右可視具體情況不設雨水暗管雨水支管一般設在街坊較低側的道路下第25頁/共48頁2．劃分設計管段在管道轉彎處、管徑或坡度改變處，有支管接入處或兩條以上管道交匯處以及超過一定距離的直線管段上都應設置檢查井把兩個檢查井之間流量沒有變化且預計管徑和坡度也沒有變化的管段定為設計管段。并從管段上游往下游按順序進行檢查井的編號。第26頁/共48頁

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19第27頁/共48頁3．劃分并計算各設計管段的匯水面積各設計管段匯水面積的劃分應結合地形坡度、匯水面積的大小以及雨水管道布置等情況而劃定。地形較平坦時，可按就近排入附近雨水管道的原則劃分匯水面積；地形坡度較大時，應按地面雨水徑流的水流方向劃分匯水面積。將每塊面積進行編號，計算其面積的數(shù)值注明在圖中。匯水面積除街區(qū)外，還包括街道、綠地。第28頁/共48頁第29頁/共48頁4．確定各排水流域的平均徑流系數(shù)值5．確定設計重現(xiàn)期P、地面集水時間t16．求單位面積徑流量q07．列表進行雨水干管的設計流量和水力計算，8．繪制雨水管道平面圖及縱剖面圖。第30頁/共48頁3.3.5雨水管渠設計計算舉例第31頁/共48頁定線劃分管段并編號劃分匯水面積計算徑流系數(shù)ψ=0.5確定P=1a、t1=10min確定起點埋深h=1.30m確定暴雨強度公式，算q0計算第32頁/共48頁計算步驟(1)從管道平面布置圖上量得每一設計管段的長度。第33頁/共48頁計算步驟(1)從管道平面布置圖上量得每一設計管段的長度。(2)計算各設計管段的匯水面積并列入水力計算表中。第34頁/共48頁計算步驟(1)從管道平面布置圖上量得每一設計管段的長度。(2)計算各設計管段的匯水面積并列入水力計算表中。(3)計算各設計管段的地面坡度。

第35頁/共48頁計算步驟(1)從管道平面布置圖上量得每一設計管段的長度。(2)計算各設計管段的匯水面積并列入水力計算表中。(3)計算各設計管段的地面坡度。(4)計算第一條設計管段時，管內(nèi)流行時間t2取零，計算出第一條管段的單位面積徑流量q0和設計流量Q。(5)根據(jù)設計流量和一般規(guī)定，查水力計算圖表，求得各管段的管徑、坡度、流速和管道的輸水能力。(6)計算各管段的降落量。(7)確定的管渠起點埋深，計算第一條管渠的上下游管內(nèi)底標高及埋深。(8)根據(jù)管長和流速，計算管內(nèi)流行時間t2，由此再開始計算下游管段的流量及水力計算。第36頁/共48頁雨水干管水力計算表55.9894.584002.10.760.31596.0012.73012.4151.653.2940.29163.985001.90.840.190165.0012.31512.1251.983.291.651.7535.05233.786001.50.840.150240.0012.02511.8751.985.272.272.04第37頁/共48頁第38頁/共48頁注意：保留小數(shù)第39頁/共48頁繪圖第40頁/共48頁第41頁/共48頁作業(yè)：P117第3、4、5題第42頁/共48頁3.3.6立體交叉道路排水設計時與一般道路排水相比具有下述特點：1．要盡量縮小匯水面積，以減少設計流量。匯水面積包括引道、坡道、匝道、跨線橋、綠地以及建筑紅線以內(nèi)的適當面積(約10m左右)如果條件許可，盡量將屬立交范圍的一部分面積劃歸附近另外的排水系統(tǒng)?；虿扇》稚⑴欧诺脑瓌t，將地面高的水接入較高的排水系統(tǒng)，自流排出：地面低的雨水接入另一較低的排水系統(tǒng)，若不能自流排出，設置排水泵站提升。還應有防止地面高的水進入低水系統(tǒng)的攔截措施。第43頁/共48頁第44頁/共48頁2．注意地下水的排除。通?？陕裨O滲渠或花管，以吸收、匯集地下水，使其自流人附近排水干管或河流。若高程不允許自流排出時，則沒泵站抽升。

3．排水設計標準高于一般道路暴雨強度的設計重現(xiàn)期一般采用1一5a。地面集水時間宜取5一10min地面坡度大，管內(nèi)流行時間不乘折減系數(shù)2徑流系數(shù)一般取0.8一1.0。第45頁/共48頁第46頁/共48頁4．雨水口布設的位置要便于攔截徑流。5