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1、第十一章城市雨水管渠系統(tǒng)及防洪工程的規(guī)劃設(shè)計第一節(jié)雨水管渠系統(tǒng)的布置原則充分利用地形,就近排入水體根據(jù)城市規(guī)劃布置雨水管道合理布置雨水口,保證路面雨水順暢排除采用明渠或暗管的選擇排洪溝的設(shè)置充分利用地形,就近排入水體盡量利用自然地形坡度布置,以最短的距離靠重力流將雨水排入附近的池塘、河流、湖泊等水體中。當(dāng)?shù)匦纹露容^大時,雨水干管布置在地形低處或溪谷線上;當(dāng)?shù)匦纹教箷r,雨水干管布置在排水流域的中間。雨水干管的兩種布置形式。分散出水口式的管道布置形式集中出水口式的管道布置形式雨水泵站設(shè)置與否的選擇根據(jù)城市規(guī)劃布置雨水管道常根據(jù)建筑物的分布、道路布置及街坊或小區(qū)內(nèi)部的地形,出水口的位置等
2、布置雨水管道,使街坊或小區(qū)內(nèi)大部分雨水以最短距離排入街道低側(cè)的雨水管道。雨水管道應(yīng)平行道路敷設(shè),宜布置在人行道或綠化帶下,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。當(dāng)路寬大于40m時,應(yīng)考慮在道路兩側(cè)分別設(shè)置雨水管道。雨水干管的平面和豎向布置應(yīng)考慮與其他地下管線和構(gòu)筑物在相交處相互協(xié)調(diào),以滿足其最小凈距的要求。合理布置雨水口,保證路面雨水順暢排除雨水口應(yīng)根據(jù)地形和匯水面積確定,以使雨水不致漫過路口。在道路交叉口的匯水點、低洼地段均應(yīng)設(shè)置雨水口。在道路上每隔25~50m也應(yīng)設(shè)置雨水口。采用明渠或暗管的選擇在城市市區(qū)或廠區(qū)內(nèi),由于建筑密度高,交通量大,一般采用暗管排除
3、雨水。在城市郊區(qū),建筑密度較低,交通量較小的地方,一般考慮采用明渠,以節(jié)省工程投資,降低造價。在地形平坦、埋設(shè)深度或出水口深度受限制的地區(qū),可采用暗渠排除雨水。盡可能利用道路邊溝排除雨水,可降低整個管渠工程的造價。第二節(jié)雨水管渠設(shè)計流量的確定雨量分析的要素降雨量:指降雨的絕對量,用降雨深度(mm)表示,也可用單位面積的降雨體積(L/ha)表示。年平均降雨量:指多年觀測所得的各年降雨量的平均值月平均降雨量:指多年觀測所得的各月降雨量的平均值年最大日降雨量:指多年觀測所得的一年中降雨量最大一日的絕對量雨量分析的要素降雨歷時:是指連續(xù)降雨的時段,可以指一場雨全部降雨的時間,也可以指其中個
4、別的連續(xù)時段。用t表示,單位為min或h暴雨強(qiáng)度:是指某一連續(xù)降雨時段內(nèi)的平均降雨量,即單位時間的平均降雨深度,用i(mm/min)表示;在工程上,常用單位時間內(nèi)單位面積上的降雨體積q(L/s.公頃)表示q=167i雨量分析的要素降雨面積:指降雨所籠罩的面積匯水面積:指雨水管渠匯集雨水的面積降雨的頻率:是指等于或大于某值的暴雨強(qiáng)度出現(xiàn)的次數(shù)m與觀測資料總項數(shù)n之比的百分?jǐn)?shù)降雨的重現(xiàn)期:是指等于或大于某值的暴雨強(qiáng)度出現(xiàn)一次的時間間隔暴雨強(qiáng)度公式式中:q——設(shè)計暴雨強(qiáng)度,L/s.公頃;P——設(shè)計重現(xiàn)期,年;t——降雨歷時,min;A1,c,b,n——地方參數(shù),根據(jù)統(tǒng)計方法進(jìn)行確定。徑流
5、系數(shù)——指徑流量與降雨量的比值。徑流量指進(jìn)入雨水管渠部分的雨水。設(shè)計重現(xiàn)期P——在一般地區(qū)采用0.5-1年,重要地區(qū)采用2-5年。極限強(qiáng)度法從流域上最遠(yuǎn)一點的雨水流至出口斷面的時間稱為流域的集流時間或集水時間At1t2t3BCDEFG極限強(qiáng)度法,即承認(rèn)降雨強(qiáng)度隨降雨歷時的增長而減小的規(guī)律性,同時認(rèn)為匯水面積的增長與降雨歷時呈正比,而且匯水面積的增長速度更快,因此只有當(dāng)降雨歷時等于集流時間時,全部面積參與徑流,產(chǎn)生最大徑流量集水時間t的確定t=t1+mt2式中:t1——地面集水時間;m——折減系數(shù);t2——雨水在管道內(nèi)流行時間。地面集水時間t1一般在建筑密度較大、地形較陡、雨水口分布
6、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。折減系數(shù)m雨水在管道內(nèi)的實際流行時間與計算得出的流行時間不符,需要采用一個系數(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,按滿流計算的流行時間小于雨水實際的流行時間;二是雨水管道的最大流量不大可能在同一時間發(fā)生,上游管道存在調(diào)蓄容積.雨水在管道內(nèi)流行時間t2式中:L——各管段的管長,m;v——各管段滿流時的水流速度,m/s。雨量管渠設(shè)計流量的確定雨水管渠設(shè)計流量計算公式式中:Q——雨水設(shè)計流量,L/s;Ψ——徑流系數(shù),其數(shù)值小于1;F——匯水面積
7、,公頃;q——設(shè)計暴雨強(qiáng)度,L/s.公頃。第三節(jié)雨水管渠水力計算雨水管渠系統(tǒng)特點:徑流量大、流量變化大、滿流雨水管渠系統(tǒng)組成:雨水口、雨水管渠、檢查井、出水口雨水管渠系統(tǒng)設(shè)計步驟:資料收集,確定暴雨強(qiáng)度公式劃分排水流域,進(jìn)行管道定線水力計算繪制管渠平面圖及剖面圖雨水管渠水力計算的設(shè)計數(shù)據(jù)設(shè)計充滿度:按滿流設(shè)計,h/D=1.設(shè)計流速:最小流速0.75m/s,最大流速10m/s(金屬管),5m/s(非金屬管).最小管徑和最小設(shè)計坡度:雨水管最小管徑為300mm,相應(yīng)的最小