第三章 雨水管渠系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

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1、第三章雨水管渠系統(tǒng)設(shè)計(jì)雨水管渠系統(tǒng)由雨水口、雨水管渠、檢查井、出水口等構(gòu)筑物組成的工程設(shè)施。雨水管渠系統(tǒng)的功能：及時(shí)匯集并排除暴雨所形成的地面徑流，保障居民生命安全和正常生產(chǎn)。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(xiàn)；2．劃分排水流域，進(jìn)行雨水管渠定線(xiàn)；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?！?-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，

2、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(chēng)為單位時(shí)間內(nèi)的降雨深度常用的降雨量單位有以下幾種：(1)年平均降雨量：指多年觀(guān)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(guān)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(guān)測(cè)所得的一年中降雨量最大一日的降雨量（mm/d）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h3、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=167i

3、i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.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、4

4、5min、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。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(xiàn)稱(chēng)為降雨量累計(jì)曲線(xiàn)。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561.219：0719：121010.21.0219：0419：141512.30.8219：0419：192

5、015.50.7819：0419：243020.20.6719：0419：344524.80.5519：0419：496029.50.4919：0420：049034.80.3919：0420：3412037.90.3219：0421：044，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(guò)60min到120min，這種較小的匯水面積，在工程上稱(chēng)為

6、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。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(guān)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(chēng)為年頻率n=N,用經(jīng)驗(yàn)頻率表示：N+1Pn=m×100%N——降雨觀(guān)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%若平均每年選入M個(gè)雨樣數(shù)，稱(chēng)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，

7、根據(jù)上面公式計(jì)算來(lái)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(guó)《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。6、暴雨強(qiáng)度的重現(xiàn)期：是指在多次的觀(guān)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(zhǎng)的