1、城市排水系統(tǒng)的制度、排水設(shè)計(jì)要求、排水系統(tǒng)分類 雨水管道及其構(gòu)造物的布置 雨水管渠設(shè)計(jì)流置計(jì)算,第10章 城市道路排水設(shè)計(jì),（第 32 講）,教學(xué)內(nèi)容：,重點(diǎn)解決的問(wèn)題： 道路雨水排水系統(tǒng)有幾種形式？ 城市道路為什么需要設(shè)計(jì)鋸齒形偏溝？規(guī)范有何規(guī)定？ 雨水管布置有哪些具體要求？ 雨水管設(shè)計(jì)應(yīng)有完成哪些計(jì)算項(xiàng)目？,10.1.1 城市排水系統(tǒng)的制度 （1）合流制 將污水和雨水用同一管道排除的稱為合流制排水系統(tǒng)。 （2）分流制 將雨水和污水分別設(shè)置管道系統(tǒng)排除，稱為分流制排水系統(tǒng)。 （1）分別設(shè)置污水和雨水管道系統(tǒng)； （2）只設(shè)污水管道系統(tǒng)，不設(shè)雨水暗管，雨水沿著地面、街道邊溝和明渠泄入天然水體。,

2、第10章 城市道路排水設(shè)計(jì),10.1 概 述,（1）城區(qū)道路排水設(shè)計(jì)應(yīng)按城市排水規(guī)劃進(jìn)行，并應(yīng)符合現(xiàn)行的室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定。無(wú)排水規(guī)劃時(shí)，應(yīng)先作出排水規(guī)劃，再進(jìn)行設(shè)計(jì)。 （2）城區(qū)道路排水一般采用管道形式。城區(qū)道路排水設(shè)計(jì)包括偏溝、雨水口和連接管的布設(shè)，不包括排水干管設(shè)計(jì)。 （3）郊區(qū)道路排水設(shè)計(jì)包括邊溝、排水溝與涵洞等。 （4）郊區(qū)道路排水設(shè)計(jì)應(yīng)處理好與農(nóng)田排灌的關(guān)系。 （5）快速路的路面水應(yīng)排泄迅速，以防止路面形成水膜影響行車安全。,10.1.2 城市排水設(shè)計(jì)的一般要求,1設(shè)計(jì)規(guī)范及原則,（1）城區(qū)道路排水設(shè)計(jì)重現(xiàn)期見(jiàn)表10.1.1，重現(xiàn)期高于地區(qū)排水標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)增設(shè)必要的排水設(shè)施。 （2

3、）當(dāng)郊區(qū)道路所在地區(qū)有城市排水管網(wǎng)設(shè)施或排水規(guī)劃時(shí)，應(yīng)按表10.1.1規(guī)定選用適當(dāng)?shù)闹噩F(xiàn)期。,10.1.2 城市排水設(shè)計(jì)的一般要求,（3）郊區(qū)道路為公路性質(zhì)時(shí)，其排水標(biāo)準(zhǔn)可參照公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和公路排水設(shè)計(jì)規(guī)范的規(guī)定進(jìn)行設(shè)計(jì)。,2道路排水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),10.1.2 城市排水設(shè)計(jì)的一般要求,（3）郊區(qū)道路為公路性質(zhì)時(shí)，其排水標(biāo)準(zhǔn)可參照公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和公路排水設(shè)計(jì)規(guī)范的規(guī)定進(jìn)行設(shè)計(jì)。 （4）道路路面雨水徑流量應(yīng)按現(xiàn)行的室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范執(zhí)行。 （5）計(jì)算道路雨水口流量時(shí)，偏溝水深不宜大于緣石高度的2/3。,（1）城區(qū)道路排水設(shè)計(jì)重現(xiàn)期見(jiàn)表10.1.1，重現(xiàn)期高于地區(qū)排水標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)增設(shè)必要的排水設(shè)施。

4、（2）當(dāng)郊區(qū)道路所在地區(qū)有城市排水管網(wǎng)設(shè)施或排水規(guī)劃時(shí)，應(yīng)按表10.1.1規(guī)定選用適當(dāng)?shù)闹噩F(xiàn)期。,2道路排水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),道路匯水點(diǎn)、人行橫道上游、沿街單位出入口上游、靠地面徑流的街坊或庭院的出水口等處均應(yīng)設(shè)置雨水口。道路低洼和易積水地段應(yīng)根據(jù)需要適當(dāng)增加雨水口。 4立體交叉范圍地面水排除的原則 （1）對(duì)立體交叉橋下的地面水，宜采用自流排除。當(dāng)不能自流排除，有條件修建蓄水池時(shí)，可采用調(diào)蓄排水，無(wú)調(diào)蓄條件時(shí)，應(yīng)設(shè)泵站排水。 （2）在下穿式立體交叉引道兩端縱坡的起點(diǎn)處應(yīng)設(shè)倒坡，并在道路兩側(cè)采取截水措施，以減少坡底聚水量?？v坡大于2%的坡段內(nèi)，不宜設(shè)雨水口，應(yīng)在最低點(diǎn)集中收水，兩邊應(yīng)各設(shè)并聯(lián)雨水口。,1

5、0.1.2 城市排水設(shè)計(jì)的一般要求,3雨水口的設(shè)置,（1）排水方式：應(yīng)根據(jù)鋪裝種類、場(chǎng)地面積和地形等因素確定。 集中排水： 分散排水：廣場(chǎng)、停車場(chǎng)單向尺寸大于或等于150m，或地面縱坡度大于或等于2%且單向尺寸大于或等于100m時(shí)，宜采用劃區(qū)分散排水方式。廣場(chǎng)、停車場(chǎng)周圍的地形較高時(shí)，應(yīng)設(shè)截流設(shè)施。 （2）廣場(chǎng)、停車場(chǎng)宜采用雨水管道排水，并避免將匯水線布置在車輛?？炕蛉肆骷⒌牡攸c(diǎn)。雨水口應(yīng)設(shè)在場(chǎng)內(nèi)分隔帶、交通島與通道出入口匯水處。 （3）停車場(chǎng)的修車、洗車污水應(yīng)處理達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)后排入城市污水管道，不得流入樹(shù)池與綠地。,10.1.2 城市排水設(shè)計(jì)的一般要求,5廣場(chǎng)、停車場(chǎng)地面水排除的規(guī)定,（1

6、）道路中心線縱坡度小于0.3%時(shí)，可在道路兩側(cè)車行道邊緣13m寬度范圍內(nèi)設(shè)鋸齒形偏溝，以保證路面排水。 鋸齒形偏溝的緣石外露高度，在雨水口處hg = 1820cm；在分水點(diǎn)處hw = 1012cm。雨水口處與分水點(diǎn)處的緣石高差hghw宜控制在610cm范圍內(nèi)。 （2）緣石頂面縱坡宜與道路中心線縱坡平行。鋸齒形偏溝范圍的道路橫坡度，隨分水點(diǎn)和雨水口的位置而變。條件困難時(shí)，可調(diào)整緣石頂面縱坡度。,10.1.2 城市排水設(shè)計(jì)的一般要求,6設(shè)計(jì)鋸齒形偏溝的規(guī)定,10.1.3 城市道路雨水排除系統(tǒng)的類型,按構(gòu)造特點(diǎn)分類：明式、暗式和混合式。 1. 明式系統(tǒng) 公路和一般鄉(xiāng)鎮(zhèn)道路采用明溝排水，在街坊出入口、

7、人行橫道處增設(shè)一些蓋板、涵管等構(gòu)造物。,2. 暗式系統(tǒng) 包括街溝、雨水口、連管、干管、檢查井、出水口等部分。,3. 混合式系統(tǒng) 明溝和暗管相結(jié)合的一種形式。 城市中排除雨水可用暗管，也可用明溝。,10.1.3 城市道路雨水排除系統(tǒng)的類型,按構(gòu)造特點(diǎn)分類：明式、暗式和混合式。 1. 明式系統(tǒng) 公路和一般鄉(xiāng)鎮(zhèn)道路采用明溝排水，在街坊出入口、人行橫道處增設(shè)一些蓋板、涵管等構(gòu)造物。,2. 暗式系統(tǒng) 包括街溝、雨水口、連管、干管、檢查井、出水口等部分。,10.2 雨水管道及其構(gòu)造物沿道路的布置,(1) 平面布置： 城市道路的雨水管線應(yīng)平行于道路的中心線或規(guī)劃紅線。 雨水干管一般設(shè)置在街道中間或一側(cè)，并宜

8、設(shè)在快車道以外，當(dāng)?shù)缆芳t線寬度大于60m時(shí)，可考慮沿街道兩側(cè)作雙線布置。,10.2.1 雨水管的布置,(2) 雨水管與其它管線交叉,發(fā)生平交時(shí)其它管線一般可用倒虹管的辦法，分離相交管線。,管道縱坡盡可能與街道縱坡取得一致。 水管的最小縱坡不得太小，一般不小于0.3%。為防止或減少沉淀，雨水管設(shè)計(jì)流速常采用自清流速，一般為0.75米秒。 為了滿足管中雨水流速不超過(guò)管壁受力安全的要求，對(duì)雨水管的最大縱坡也要加以控制，通常道路縱坡大于4%時(shí)，需分段設(shè)置跌水井。,(3) 管道縱坡,(4) 管道的埋設(shè)深度,最大允許埋深：一般在干燥土壤中，管道最大埋深不超過(guò)78m， 地下水位較高，可能產(chǎn)生流沙的地區(qū)不超過(guò)

9、45m。 最小埋深：等于管直徑與管道上面的最小覆土深度之和。,在車行道下，管頂最小覆土深度一般不小于0.7m。 冰凍地區(qū)，則要依靠防凍要求來(lái)確定覆土深度。,雨水口是在雨水管道或合流管道上收集雨水的構(gòu)筑物。 一般設(shè)在街區(qū)內(nèi)、廣場(chǎng)上、街道交叉口和街道邊溝的一定距離處 。 （1）雨水口的布設(shè)形式 1）單幅式：布置兩排雨水口 。,10.2.2 雨水口和檢查井的布置,1. 雨水口,2）雙幅式：布置兩排或四排雨水口,10.2.2 雨水口和檢查井的布置,1. 雨水口,雨水口是在雨水管道或合流管道上收集雨水的構(gòu)筑物。 一般設(shè)在街區(qū)內(nèi)、廣場(chǎng)上、街道交叉口和街道邊溝的一定距離處 。 （1）雨水口的布設(shè)形式 1）單

10、幅式：布置兩排雨水口 。,3）三幅式：布置兩排至六排雨水口,10.2.2 雨水口和檢查井的布置,1. 雨水口,2）雙幅式：布置兩排或四排雨水口,雨水口是在雨水管道或合流管道上收集雨水的構(gòu)筑物。 一般設(shè)在街區(qū)內(nèi)、廣場(chǎng)上、街道交叉口和街道邊溝的一定距離處 。 （1）雨水口的布設(shè)形式 1）單幅式：布置兩排雨水口 。,雨水口的泄水能力計(jì)算公式：,（2）雨水口的泄水能力,式中：Q雨水口排泄的流量，m3/s； 雨水口進(jìn)水面積，m2； C孔口系數(shù)，圓角孔用0.8，方角孔用0.6； g重力加速度； h雨水口上允許貯存的水頭，一般認(rèn)為街溝的水深不宜大于側(cè)石高度的23，一般采用h=0.020.06m； k孔口阻塞

11、系數(shù)，一般k=2/3。,雨水口的構(gòu)造包括進(jìn)水蓖、井身和連接管三部分。,（3）雨水口的構(gòu)造形式及適用地點(diǎn),雨水口的構(gòu)造形式 ：,1）平式雨水口 緣石平蓖式雨水口：適用于有路緣石的道路，主要排除路面水； 地面平蓖式：適用于無(wú)路緣石的路面、廣場(chǎng)及地面低洼聚水處等。 2）立式雨水口：,3）聯(lián)合式雨水口： 在水平和垂直方向上均有雨水蓖子。 宜用于徑流集中且有雜物堵塞處。,立孔式 立蓖式,適用：有路緣石的道路 立孔式適用于蓖隙容易被雜物堵塞的地方。,（4）雨水口布設(shè),1）位置：街溝縱斷面上低洼積水點(diǎn)和交叉口凹豎曲線處應(yīng)設(shè)雨水口。 2）形式：根據(jù)道路縱橫坡度、街道寬度、路面種類、周圍建筑地形及排水情況，選擇

12、雨水口形式及布設(shè)方式 3）間距：一般為3080米（暴雨強(qiáng)度、雨水口的排水能力） 4）雨水口的連接：連接干管或串聯(lián)。一般不超過(guò)兩個(gè)。雨水口連管最小管徑為200mm，坡度不小于1%，長(zhǎng)度不超過(guò)25m，覆土高度不小于0.7m。 5）雨水口的標(biāo)高布置： 立式雨水口：應(yīng)使雨水口圈框低于兩側(cè)路面3cm，箅面比雨水口圈框再低1cm（聯(lián)合式雨水口相同）； 平式雨水口：應(yīng)使雨水圈框低于附近路面35cm，并使周圍地面坡向雨水口。 雨水口井深度：不宜大于1m。冰凍地區(qū)，應(yīng)對(duì)雨水口及其基礎(chǔ)采取防凍脹措施 。,為了對(duì)管道進(jìn)行檢查和疏通，管道系統(tǒng)上必須設(shè)置檢查井； 檢查井還起連接溝管的作用，相鄰兩個(gè)檢查井之間的管道應(yīng)在同

13、一直線上，便于檢查和疏通操作。 檢查井一般設(shè)置在管道容易沉積污物以及經(jīng)常需要檢查的地方。,2. 檢查井,10.3 雨水管渠設(shè)計(jì)流量計(jì)算,10.3.1 雨水管渠的設(shè)計(jì)流量計(jì)算,式中：Q雨水設(shè)計(jì)流量，Ls； q設(shè)計(jì)暴雨強(qiáng)度，Ls/10000m2）； 徑流系數(shù)； F流域匯水面積，10000m2。,定義：某時(shí)段內(nèi)的徑流量（流入雨水管渠的雨水）與同一時(shí)段全部降雨量的比值，稱為徑流系數(shù)。 主要影響因素:包括排水地區(qū)的地面性質(zhì)和地面覆蓋。 在城市排水地區(qū)，經(jīng)常遇到不同種類的地面，所以排水地區(qū)的平均徑流系數(shù)應(yīng)按加權(quán)平均法計(jì)算。,（1）徑流系數(shù),10.3 雨水管渠設(shè)計(jì)流量計(jì)算,10.3.1 雨水管渠的設(shè)計(jì)流量計(jì)

14、算,（2）匯水面積F,（1）徑流系數(shù),10.3 雨水管渠設(shè)計(jì)流量計(jì)算,10.3.1 雨水管渠的設(shè)計(jì)流量計(jì)算,定義：某時(shí)段內(nèi)的徑流量（流入雨水管渠的雨水）與同一時(shí)段全部降雨量的比值，稱為徑流系數(shù)。,設(shè)計(jì)暴雨強(qiáng)度q：指104m2地面每秒鐘的降雨量，（ Ls 104m2 ）。,（3）設(shè)計(jì)暴雨強(qiáng)度q,式中：q設(shè)計(jì)暴雨強(qiáng)度，L/s/104m2； t降雨歷時(shí)，min； T設(shè)計(jì)重現(xiàn)期，年； A1、C、n、b參數(shù)，根據(jù)統(tǒng)計(jì)方法計(jì)算確定，決定于當(dāng)?shù)氐臍庀蟆?設(shè)計(jì)重現(xiàn)期是指在一個(gè)較長(zhǎng)的統(tǒng)計(jì)期限內(nèi)，設(shè)計(jì)暴雨強(qiáng)度的降雨重新出現(xiàn)一次的平均時(shí)間間隔，單位為年。,設(shè)計(jì)重現(xiàn)期T,設(shè)計(jì)重現(xiàn)期T,設(shè)計(jì)降雨所取的某一連續(xù)時(shí)段稱為設(shè)

15、計(jì)降雨歷時(shí)，單位以分min計(jì)。 雨水管渠的設(shè)計(jì)降雨歷時(shí)，應(yīng)采用管渠中形成最大徑流量所需的時(shí)間。 設(shè)計(jì)降雨歷時(shí)包括：地面匯流時(shí)間 管渠內(nèi)流行時(shí)間,設(shè)計(jì)降雨歷時(shí)t,式中：t1地面匯流時(shí)間（min），與流域面積大小、地面種類、坡度、覆蓋情況等有關(guān)，一般t1 = 515min； t2雨水在管渠內(nèi)流行時(shí)間（min）， t2=L/v。L為計(jì)算管段長(zhǎng)度（m），V為設(shè)計(jì)管渠內(nèi)雨水的流速（m/s）； m延緩系數(shù)，明渠：m = 1.2；暗管：m = 2。,設(shè)計(jì)重現(xiàn)期是指在一個(gè)較長(zhǎng)的統(tǒng)計(jì)期限內(nèi)，設(shè)計(jì)暴雨強(qiáng)度的降雨重新出現(xiàn)一次的平均時(shí)間間隔，單位為年。,設(shè)計(jì)重現(xiàn)期T,t = t1 + mt2,10.3 雨水管渠設(shè)計(jì)流

16、量計(jì)算,式中：Q流量，m2/s； 水流有效面積，m2； v流速，m/s。,10.3.2 雨水管渠的水力計(jì)算,R水力半徑，m；,C流速系數(shù)，,10.3 雨水管渠設(shè)計(jì)流量計(jì)算,1雨水管道布置的基本原則 （1）充分利用地形，分區(qū)就近排入水體 （2）雨水干管應(yīng)沿排水地區(qū)低處布置 （3）合理選擇和布置出水口 2. 雨水管道設(shè)計(jì)與計(jì)算示例,10.3.3 雨水管渠的設(shè)計(jì),1.道路雨水排水系統(tǒng)有幾種形式？ 道路雨水排水系統(tǒng)分為明式、暗式和混合式等三種形式。公路和一般鄉(xiāng)鎮(zhèn)道路采用明溝排水，在街坊出入口、人行橫道處增設(shè)一些蓋板、涵管等構(gòu)造物。 城市道路中排除雨水一般采用暗式，城鄉(xiāng)結(jié)合處可采用混合式。 2.城市道路為什么需要設(shè)計(jì)鋸齒形偏溝？規(guī)范有何規(guī)定？ 城市道路往往縱坡較小，為保證道路縱向排水，在路面