给排水管道系统章雨水管渠的设计计算排水管渠材料给排水管道系统计算管理.pptx

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1、1 1 1 1 1确定当地的暴雨强度公式或暴雨强度曲线；确定当地的暴雨强度公式或暴雨强度曲线；确定当地的暴雨强度公式或暴雨强度曲线；确定当地的暴雨强度公式或暴雨强度曲线；2 2 2 2划分排水流域，进行雨水管渠的定线；划分排水流域，进行雨水管渠的定线；划分排水流域，进行雨水管渠的定线；划分排水流域，进行雨水管渠的定线；3 3 3 3划分设计管段，计算各设计管段雨水设计流划分设计管段，计算各设计管段雨水设计流划分设计管段，计算各设计管段雨水设计流划分设计管段，计算各设计管段雨水设计流量；量；量；量；4 4 4 4进行管渠的水力计算，确定各设计管段的管进行管渠的水力计算，确定各设计管段的管进行管渠

2、的水力计算，确定各设计管段的管进行管渠的水力计算，确定各设计管段的管径、坡度、标高及埋深。径、坡度、标高及埋深。径、坡度、标高及埋深。径、坡度、标高及埋深。5 5 5 5绘制管渠平面图及纵剖面图。绘制管渠平面图及纵剖面图。绘制管渠平面图及纵剖面图。绘制管渠平面图及纵剖面图。雨水管渠设计的主要内容包括：雨水管渠设计的主要内容包括：雨水管渠设计的主要内容包括：雨水管渠设计的主要内容包括：第1页/共143页29 91 1 雨量分析与暴雨强度公式雨量分析与暴雨强度公式 雨水设计流量是雨水管渠系统设计的依据。由于雨水设计流量是雨水管渠系统设计的依据。由于雨水设计流量是雨水管渠系统设计的依据。由于雨水设计

3、流量是雨水管渠系统设计的依据。由于雨水径流的特点是流量大而历时短，因此应对雨量进雨水径流的特点是流量大而历时短，因此应对雨量进雨水径流的特点是流量大而历时短，因此应对雨量进雨水径流的特点是流量大而历时短，因此应对雨量进行分析，以便经济合理地推算暴雨量和径流量，作为行分析，以便经济合理地推算暴雨量和径流量，作为行分析，以便经济合理地推算暴雨量和径流量，作为行分析，以便经济合理地推算暴雨量和径流量，作为雨水管渠的设计流量。雨水管渠的设计流量。雨水管渠的设计流量。雨水管渠的设计流量。雨量分析雨量分析雨量分析雨量分析 降雨现象的分析降雨现象的分析降雨现象的分析降雨现象的分析，是用降雨量、暴雨强度、降，

4、是用降雨量、暴雨强度、降，是用降雨量、暴雨强度、降，是用降雨量、暴雨强度、降雨历时、降雨面积和重现期等因素来表示降雨的特雨历时、降雨面积和重现期等因素来表示降雨的特雨历时、降雨面积和重现期等因素来表示降雨的特雨历时、降雨面积和重现期等因素来表示降雨的特征。征。征。征。第2页/共143页3 1 1 1 1降雨量降雨量降雨量降雨量 降雨量降雨量降雨量降雨量是指降雨的绝对量，是用降雨深度是指降雨的绝对量，是用降雨深度是指降雨的绝对量，是用降雨深度是指降雨的绝对量，是用降雨深度 H H H H（mmmmmmmm）表示，也可用单位面积上的降雨体积）表示，也可用单位面积上的降雨体积）表示，也可用单位面积上

5、的降雨体积）表示，也可用单位面积上的降雨体积（L/haL/haL/haL/ha）表示。在研究降雨时，很少以一场雨为对象，）表示。在研究降雨时，很少以一场雨为对象，）表示。在研究降雨时，很少以一场雨为对象，）表示。在研究降雨时，很少以一场雨为对象，而常用单位时间表示：而常用单位时间表示：而常用单位时间表示：而常用单位时间表示：（1 1 1 1）年平均降雨量年平均降雨量年平均降雨量年平均降雨量：指多年观测所得的各年降：指多年观测所得的各年降：指多年观测所得的各年降：指多年观测所得的各年降雨量的平均值。雨量的平均值。雨量的平均值。雨量的平均值。（2 2 2 2）月平均降雨量月平均降雨量月平均降雨量月

6、平均降雨量：指多年观测所得的各月降：指多年观测所得的各月降：指多年观测所得的各月降：指多年观测所得的各月降雨量的平均值。雨量的平均值。雨量的平均值。雨量的平均值。（3 3 3 3）年最大日降雨量年最大日降雨量年最大日降雨量年最大日降雨量：指多年观测所得的一年：指多年观测所得的一年：指多年观测所得的一年：指多年观测所得的一年中降雨量最大一日的绝对量。中降雨量最大一日的绝对量。中降雨量最大一日的绝对量。中降雨量最大一日的绝对量。第3页/共143页4 2 2 2 2降雨历时降雨历时降雨历时降雨历时 是指连续降雨的时段，可以指一场雨全部的时是指连续降雨的时段，可以指一场雨全部的时是指连续降雨的时段，可

7、以指一场雨全部的时是指连续降雨的时段，可以指一场雨全部的时间，也可以指其中个别的连续时段。用间，也可以指其中个别的连续时段。用间，也可以指其中个别的连续时段。用间，也可以指其中个别的连续时段。用 t t t t表示，单表示，单表示，单表示，单位以位以位以位以 minminminmin或或或或 h h h h计，从自计雨量记录纸上直接读得。计，从自计雨量记录纸上直接读得。计，从自计雨量记录纸上直接读得。计，从自计雨量记录纸上直接读得。3 3 3 3降雨强度（暴雨强度）降雨强度（暴雨强度）降雨强度（暴雨强度）降雨强度（暴雨强度）降雨强度是指某一连续降雨时段内的平均降雨降雨强度是指某一连续降雨时段内

8、的平均降雨降雨强度是指某一连续降雨时段内的平均降雨降雨强度是指某一连续降雨时段内的平均降雨量，即单位时间的平均降雨深度，用量，即单位时间的平均降雨深度，用量，即单位时间的平均降雨深度，用量，即单位时间的平均降雨深度，用 i i i i表示。表示。表示。表示。第4页/共143页5（mm/minmm/min）在工程上统计的降雨多属暴雨性质，故称暴雨在工程上统计的降雨多属暴雨性质，故称暴雨强度，常用单位时间内单位面积上的降雨体积强度，常用单位时间内单位面积上的降雨体积 q q（L/shaL/sha）表示。）表示。q q与与 i i之间的换算关系为：之间的换算关系为：q167i式中式中 167-167

9、-换算系数。换算系数。第5页/共143页6 暴雨强度是描述暴雨特征的重要指标，也是确暴雨强度是描述暴雨特征的重要指标，也是确暴雨强度是描述暴雨特征的重要指标，也是确暴雨强度是描述暴雨特征的重要指标，也是确定雨水设计流量的重要依据。在任一场暴雨中，暴定雨水设计流量的重要依据。在任一场暴雨中，暴定雨水设计流量的重要依据。在任一场暴雨中，暴定雨水设计流量的重要依据。在任一场暴雨中，暴雨强度是随降雨历时变化的。所取的降雨历时长，雨强度是随降雨历时变化的。所取的降雨历时长，雨强度是随降雨历时变化的。所取的降雨历时长，雨强度是随降雨历时变化的。所取的降雨历时长，则与该历时相对应的暴雨强度将小于短历时对应的

10、则与该历时相对应的暴雨强度将小于短历时对应的则与该历时相对应的暴雨强度将小于短历时对应的则与该历时相对应的暴雨强度将小于短历时对应的暴雨强度。在推求暴雨强度公式时，降雨历时常采暴雨强度。在推求暴雨强度公式时，降雨历时常采暴雨强度。在推求暴雨强度公式时，降雨历时常采暴雨强度。在推求暴雨强度公式时，降雨历时常采用用用用5 5 5 5、10101010、15151515、20202020、30303030、45454545、60606060、90909090、120 min 9120 min 9120 min 9120 min 9个个个个时段。在分析暴雨资料时，必须选用对应各降雨历时段。在分析暴雨资

11、料时，必须选用对应各降雨历时段。在分析暴雨资料时，必须选用对应各降雨历时段。在分析暴雨资料时，必须选用对应各降雨历时的最大降雨量。由于在各降雨历时内每个时刻的时的最大降雨量。由于在各降雨历时内每个时刻的时的最大降雨量。由于在各降雨历时内每个时刻的时的最大降雨量。由于在各降雨历时内每个时刻的暴雨强度也是不同的，所以计算出的各历时的暴雨暴雨强度也是不同的，所以计算出的各历时的暴雨暴雨强度也是不同的，所以计算出的各历时的暴雨暴雨强度也是不同的，所以计算出的各历时的暴雨强度称为最大平均暴雨强度。强度称为最大平均暴雨强度。强度称为最大平均暴雨强度。强度称为最大平均暴雨强度。第6页/共143页74 4 4

12、 4降雨面积和汇水面积降雨面积和汇水面积降雨面积和汇水面积降雨面积和汇水面积（1 1 1 1）降雨面积）降雨面积）降雨面积）降雨面积是指降雨所笼罩的面积，即降雨是指降雨所笼罩的面积，即降雨是指降雨所笼罩的面积，即降雨是指降雨所笼罩的面积，即降雨的范围。的范围。的范围。的范围。（2 2 2 2）汇水面积）汇水面积）汇水面积）汇水面积是指雨水管渠汇集雨水的面积，是指雨水管渠汇集雨水的面积，是指雨水管渠汇集雨水的面积，是指雨水管渠汇集雨水的面积，用用用用 F F F F表示，以公顷或平方公里为表示，以公顷或平方公里为表示，以公顷或平方公里为表示，以公顷或平方公里为单位（单位（单位（单位（hahaha

13、ha或或或或kmkmkmkm2 2 2 2）。）。）。）。任一场暴雨在降雨面积上各点的暴雨强度是不相任一场暴雨在降雨面积上各点的暴雨强度是不相任一场暴雨在降雨面积上各点的暴雨强度是不相任一场暴雨在降雨面积上各点的暴雨强度是不相等的，但在城镇雨水管渠系统设计中，设计管渠的汇等的，但在城镇雨水管渠系统设计中，设计管渠的汇等的，但在城镇雨水管渠系统设计中，设计管渠的汇等的，但在城镇雨水管渠系统设计中，设计管渠的汇水面积较小，一般小于水面积较小，一般小于水面积较小，一般小于水面积较小，一般小于100 km100 km100 km100 km2 2 2 2，其汇水面积上最远，其汇水面积上最远，其汇水面积

14、上最远，其汇水面积上最远点的集水时间不超过点的集水时间不超过点的集水时间不超过点的集水时间不超过60 min60 min60 min60 min到到到到120 min120 min120 min120 min，这种较小的，这种较小的，这种较小的，这种较小的汇水面积，在工程上称为汇水面积，在工程上称为汇水面积，在工程上称为汇水面积，在工程上称为小汇水面积小汇水面积小汇水面积小汇水面积。在小汇水面积。在小汇水面积。在小汇水面积。在小汇水面积上可忽略降雨的非均匀分布，认为上可忽略降雨的非均匀分布，认为上可忽略降雨的非均匀分布，认为上可忽略降雨的非均匀分布，认为各点的暴雨强度都各点的暴雨强度都各点的暴

15、雨强度都各点的暴雨强度都相等。相等。相等。相等。第7页/共143页8 5 5 5 5降雨的频率和重现期降雨的频率和重现期降雨的频率和重现期降雨的频率和重现期（1 1 1 1）暴雨强度的频率）暴雨强度的频率）暴雨强度的频率）暴雨强度的频率 某一大小的暴雨强度出现的可能性是不能预知的，某一大小的暴雨强度出现的可能性是不能预知的，某一大小的暴雨强度出现的可能性是不能预知的，某一大小的暴雨强度出现的可能性是不能预知的，只能通过对以往大量观测资料的统计分析，计算其发只能通过对以往大量观测资料的统计分析，计算其发只能通过对以往大量观测资料的统计分析，计算其发只能通过对以往大量观测资料的统计分析，计算其发生

16、的频率，才能推求其今后发生的可能性。生的频率，才能推求其今后发生的可能性。生的频率，才能推求其今后发生的可能性。生的频率，才能推求其今后发生的可能性。某特定值暴雨强度的某特定值暴雨强度的某特定值暴雨强度的某特定值暴雨强度的频率频率是指等于或大于该值的是指等于或大于该值的是指等于或大于该值的是指等于或大于该值的暴雨强度出现的次数暴雨强度出现的次数暴雨强度出现的次数暴雨强度出现的次数 m m m m与观测资料总项数与观测资料总项数与观测资料总项数与观测资料总项数 n n n n之比的百之比的百之比的百之比的百分数，即：分数，即：分数，即：分数，即：%nnnn观测资料总项数观测资料总项数观测资料总项

17、数观测资料总项数mmmm暴雨强度出现的次数暴雨强度出现的次数暴雨强度出现的次数暴雨强度出现的次数 第8页/共143页9若每年只选一个雨样，称为年频率式若每年只选一个雨样，称为年频率式若每年只选一个雨样，称为年频率式若每年只选一个雨样，称为年频率式 n n n n=N N N N，%NNNN降雨观测资料的年数降雨观测资料的年数降雨观测资料的年数降雨观测资料的年数 若平均每年选入若平均每年选入若平均每年选入若平均每年选入 M M M M个雨样数，称为次频率式。个雨样数，称为次频率式。个雨样数，称为次频率式。个雨样数，称为次频率式。n n n n=N N N NM M M M，MM每年选入的平均雨样

18、数每年选入的平均雨样数 第9页/共143页10 这一定义是假定降雨观测资料年限非常长，可代这一定义是假定降雨观测资料年限非常长，可代这一定义是假定降雨观测资料年限非常长，可代这一定义是假定降雨观测资料年限非常长，可代表降雨的整个历史过程。但实际上是不可能的，只能表降雨的整个历史过程。但实际上是不可能的，只能表降雨的整个历史过程。但实际上是不可能的，只能表降雨的整个历史过程。但实际上是不可能的，只能取得一定年限内的暴雨强度值，因而取得一定年限内的暴雨强度值，因而取得一定年限内的暴雨强度值，因而取得一定年限内的暴雨强度值，因而n n n n是有限的。按是有限的。按是有限的。按是有限的。按上式求得的

19、暴雨强度的频率，只能反映一定时期内的上式求得的暴雨强度的频率，只能反映一定时期内的上式求得的暴雨强度的频率，只能反映一定时期内的上式求得的暴雨强度的频率，只能反映一定时期内的经验，不能反映整个降雨的规律，故称为经验，不能反映整个降雨的规律，故称为经验，不能反映整个降雨的规律，故称为经验，不能反映整个降雨的规律，故称为经验频率经验频率经验频率经验频率。因此，水文计算常采用公式因此，水文计算常采用公式因此，水文计算常采用公式因此，水文计算常采用公式 计算计算计算计算年频率，用公式年频率，用公式年频率，用公式年频率，用公式 计算次频率。观计算次频率。观计算次频率。观计算次频率。观测资料的年限愈长，经

20、验频率出现的误差也就愈小。测资料的年限愈长，经验频率出现的误差也就愈小。测资料的年限愈长，经验频率出现的误差也就愈小。测资料的年限愈长，经验频率出现的误差也就愈小。第10页/共143页11 我国现行我国现行我国现行我国现行室外排水设计规范室外排水设计规范室外排水设计规范室外排水设计规范规定，在编制暴规定，在编制暴规定，在编制暴规定，在编制暴雨强度公式时必须具有雨强度公式时必须具有雨强度公式时必须具有雨强度公式时必须具有10 a10 a10 a10 a以上自计雨量记录。在自以上自计雨量记录。在自以上自计雨量记录。在自以上自计雨量记录。在自计雨量记录纸上，按降雨历时为计雨量记录纸上，按降雨历时为计

21、雨量记录纸上，按降雨历时为计雨量记录纸上，按降雨历时为 5 5 5 5、10101010、15151515、20202020、30303030、45454545、60606060、90909090、120 min120 min120 min120 min，每年每个历时选择，每年每个历时选择，每年每个历时选择，每年每个历时选择 6 6 6 68 8 8 8场场场场最大暴雨记录，计算其暴雨强度值，然后不论年次，最大暴雨记录，计算其暴雨强度值，然后不论年次，最大暴雨记录，计算其暴雨强度值，然后不论年次，最大暴雨记录，计算其暴雨强度值，然后不论年次，将每个历时的暴雨强度按大小次序排列，再从中选择将每个

22、历时的暴雨强度按大小次序排列，再从中选择将每个历时的暴雨强度按大小次序排列，再从中选择将每个历时的暴雨强度按大小次序排列，再从中选择资料年数的资料年数的资料年数的资料年数的 3 3 3 34 4 4 4倍的最大值，作为统计的基础资料。倍的最大值，作为统计的基础资料。倍的最大值，作为统计的基础资料。倍的最大值，作为统计的基础资料。第11页/共143页12（2 2 2 2）暴雨强度的重现期）暴雨强度的重现期）暴雨强度的重现期）暴雨强度的重现期 某特定值暴雨强度的重现期是指等于或大于该值某特定值暴雨强度的重现期是指等于或大于该值某特定值暴雨强度的重现期是指等于或大于该值某特定值暴雨强度的重现期是指等

23、于或大于该值的暴雨强度可能出现一次的平均间隔时间，一般用的暴雨强度可能出现一次的平均间隔时间，一般用的暴雨强度可能出现一次的平均间隔时间，一般用的暴雨强度可能出现一次的平均间隔时间，一般用 P P P P表示，以年为单位，按如下公式进行计算：表示，以年为单位，按如下公式进行计算：表示，以年为单位，按如下公式进行计算：表示，以年为单位，按如下公式进行计算：式中式中式中式中 P P P P-暴雨强度的重现期（暴雨强度的重现期（暴雨强度的重现期（暴雨强度的重现期（a a a a）；）；）；）；N N N N-资料记录的年限（资料记录的年限（资料记录的年限（资料记录的年限（a a a a）；）；）；）

24、；m m m m-等于或大于某特定值的暴雨强度出现等于或大于某特定值的暴雨强度出现等于或大于某特定值的暴雨强度出现等于或大于某特定值的暴雨强度出现 的次数。的次数。的次数。的次数。重现期重现期重现期重现期 P P P P与年频率与年频率与年频率与年频率 PnPnPnPn互为倒数，即互为倒数，即互为倒数，即互为倒数，即第12页/共143页139 9 9 91 1 1 12 2 2 2 暴雨强度公式暴雨强度公式暴雨强度公式暴雨强度公式 暴雨强度公式是在各地自计雨量记录分析整理暴雨强度公式是在各地自计雨量记录分析整理暴雨强度公式是在各地自计雨量记录分析整理暴雨强度公式是在各地自计雨量记录分析整理的基

25、础上，按照我国现行的基础上，按照我国现行的基础上，按照我国现行的基础上，按照我国现行室外排水设计规范室外排水设计规范室外排水设计规范室外排水设计规范规规规规定的方法推求出来的。暴雨强度公式是暴雨强度定的方法推求出来的。暴雨强度公式是暴雨强度定的方法推求出来的。暴雨强度公式是暴雨强度定的方法推求出来的。暴雨强度公式是暴雨强度 i i i i（或（或（或（或q q q q）、降雨历时）、降雨历时）、降雨历时）、降雨历时 t t t t、重现期、重现期、重现期、重现期 P P P P三者间关系的数三者间关系的数三者间关系的数三者间关系的数学表达式，是雨水管渠的设计依据。我国常用的暴学表达式，是雨水管

26、渠的设计依据。我国常用的暴学表达式，是雨水管渠的设计依据。我国常用的暴学表达式，是雨水管渠的设计依据。我国常用的暴雨强度公式为：雨强度公式为：雨强度公式为：雨强度公式为：第13页/共143页14式中式中式中式中 q q q q 设计暴雨强度（设计暴雨强度（设计暴雨强度（设计暴雨强度（L/shaL/shaL/shaL/sha）；）；）；）；P P P P 设计重现期（设计重现期（设计重现期（设计重现期（a a a a）；）；）；）；t t t t 降雨历时（降雨历时（降雨历时（降雨历时（minminminmin）；）；）；）；A A A A1 1 1 1、c c c c、b b b b、n n

27、n n 地方参数，根据统计方法计算地方参数，根据统计方法计算地方参数，根据统计方法计算地方参数，根据统计方法计算确定。确定。确定。确定。我国我国我国我国给水排水设计手册给水排水设计手册给水排水设计手册给水排水设计手册第第第第5 5 5 5册收录了我国若册收录了我国若册收录了我国若册收录了我国若干城市的暴雨强度公式，统计时可直接选用。目前干城市的暴雨强度公式，统计时可直接选用。目前干城市的暴雨强度公式，统计时可直接选用。目前干城市的暴雨强度公式，统计时可直接选用。目前尚无暴雨强度公式的城镇，可借用附近气象条件相尚无暴雨强度公式的城镇，可借用附近气象条件相尚无暴雨强度公式的城镇，可借用附近气象条件

28、相尚无暴雨强度公式的城镇，可借用附近气象条件相似地区城市的暴雨强度公式。似地区城市的暴雨强度公式。似地区城市的暴雨强度公式。似地区城市的暴雨强度公式。第14页/共143页159 92 2 雨水管网设计流量计算雨水管网设计流量计算9 9 9 92 2 2 21 1 1 1 地面径流与径流系数地面径流与径流系数地面径流与径流系数地面径流与径流系数1 1 1 1地面径流：在地面沿地面坡度流动的雨水，称地面径流：在地面沿地面坡度流动的雨水，称地面径流：在地面沿地面坡度流动的雨水，称地面径流：在地面沿地面坡度流动的雨水，称 为地面径流。为地面径流。为地面径流。为地面径流。雨水管渠就是收集雨水地面径流量。

29、雨水管渠就是收集雨水地面径流量。雨水管渠就是收集雨水地面径流量。雨水管渠就是收集雨水地面径流量。2 2 2 2径流系数径流系数径流系数径流系数 降雨量降雨量降雨量降雨量 地面渗水量，余水（两者之差）在地面地面渗水量，余水（两者之差）在地面地面渗水量，余水（两者之差）在地面地面渗水量，余水（两者之差）在地面 开始积水，产生地面径流开始积水，产生地面径流开始积水，产生地面径流开始积水，产生地面径流第15页/共143页16降雨强度降雨强度降雨强度降雨强度q q q q大，地面径流量也大大，地面径流量也大大，地面径流量也大大，地面径流量也大降雨强度降雨强度降雨强度降雨强度q=q=q=q=入渗率，余水率

30、入渗率，余水率入渗率，余水率入渗率，余水率=0=0=0=0，由于地面积水，由于地面积水，由于地面积水，由于地面积水，仍有地面径流。仍有地面径流。仍有地面径流。仍有地面径流。影响径流系数的因素主要有汇水面积的地面覆影响径流系数的因素主要有汇水面积的地面覆影响径流系数的因素主要有汇水面积的地面覆影响径流系数的因素主要有汇水面积的地面覆盖情况、地面坡度、地貌、建筑密度的大小、路面盖情况、地面坡度、地貌、建筑密度的大小、路面盖情况、地面坡度、地貌、建筑密度的大小、路面盖情况、地面坡度、地貌、建筑密度的大小、路面铺砌等。此外，还与降雨历时、暴雨强度及暴雨雨铺砌等。此外，还与降雨历时、暴雨强度及暴雨雨铺砌

31、等。此外，还与降雨历时、暴雨强度及暴雨雨铺砌等。此外，还与降雨历时、暴雨强度及暴雨雨型有关。要精确确定型有关。要精确确定型有关。要精确确定型有关。要精确确定 值，难度较大。目前在雨水值，难度较大。目前在雨水值，难度较大。目前在雨水值，难度较大。目前在雨水管渠设计中，通常采用按地面覆盖种类确定的经验管渠设计中，通常采用按地面覆盖种类确定的经验管渠设计中，通常采用按地面覆盖种类确定的经验管渠设计中，通常采用按地面覆盖种类确定的经验数值。数值。数值。数值。第16页/共143页17 我国现行我国现行我国现行我国现行室外排水设计规范室外排水设计规范室外排水设计规范室外排水设计规范中规定的径流系中规定的径

32、流系中规定的径流系中规定的径流系数数数数 值见下表：值见下表：值见下表：值见下表：径流系数径流系数值值地面种类地面种类值值各种屋面、混凝土和沥青路面各种屋面、混凝土和沥青路面0.90大块石铺砌路面和沥青表面处理的碎石大块石铺砌路面和沥青表面处理的碎石路面路面0.60级配碎石路面级配碎石路面0.45干砌砖石和碎石路面干砌砖石和碎石路面0.40非铺砌土路面非铺砌土路面0.30公园或绿地公园或绿地0.15第17页/共143页18 在雨水管渠系统设计中，汇水面积通常是由各种在雨水管渠系统设计中，汇水面积通常是由各种在雨水管渠系统设计中，汇水面积通常是由各种在雨水管渠系统设计中，汇水面积通常是由各种性质

33、的地面覆盖组成的，随着它们占有的面积比例变性质的地面覆盖组成的，随着它们占有的面积比例变性质的地面覆盖组成的，随着它们占有的面积比例变性质的地面覆盖组成的，随着它们占有的面积比例变化，化，化，化，值也各异。因此整个汇水面积的径流系数应值也各异。因此整个汇水面积的径流系数应值也各异。因此整个汇水面积的径流系数应值也各异。因此整个汇水面积的径流系数应采用平均径流系数，其值是按各类地面面积用加权平采用平均径流系数，其值是按各类地面面积用加权平采用平均径流系数，其值是按各类地面面积用加权平采用平均径流系数，其值是按各类地面面积用加权平均法计算求得，即：均法计算求得，即：均法计算求得，即：均法计算求得，

34、即：式中式中式中式中 i i 汇水面积上各类地面的面积（汇水面积上各类地面的面积（汇水面积上各类地面的面积（汇水面积上各类地面的面积（hahahaha）；）；）；）；i i相应于各类地面的径流系数；相应于各类地面的径流系数；相应于各类地面的径流系数；相应于各类地面的径流系数；全部汇水面积（全部汇水面积（全部汇水面积（全部汇水面积（hahahaha）。）。）。）。第18页/共143页19 也可采用区域的综合径流系数。一般市区的综也可采用区域的综合径流系数。一般市区的综也可采用区域的综合径流系数。一般市区的综也可采用区域的综合径流系数。一般市区的综合径流系数合径流系数合径流系数合径流系数0.50.

35、50.50.50.80.80.80.8，郊区的综合径流系数，郊区的综合径流系数，郊区的综合径流系数，郊区的综合径流系数0.40.40.40.40.60.60.60.6。9 9 9 92 2 2 22 2 2 2 断面集水时间与折减系数断面集水时间与折减系数断面集水时间与折减系数断面集水时间与折减系数1 1 1 1集水时间集水时间集水时间集水时间指雨水从汇水面积上最远点流到设指雨水从汇水面积上最远点流到设指雨水从汇水面积上最远点流到设指雨水从汇水面积上最远点流到设 计的管道断面所需时间。（计的管道断面所需时间。（计的管道断面所需时间。（计的管道断面所需时间。（minminminmin）2 2 2

36、 2 式中式中式中式中 设计降雨历时（设计降雨历时（设计降雨历时（设计降雨历时（minminminmin）；）；）；）；t t t t1 1 1 1 地面集水时间（地面集水时间（地面集水时间（地面集水时间（minminminmin）；）；）；）；t t t t2 2 2 2 管渠内雨水流行时间（管渠内雨水流行时间（管渠内雨水流行时间（管渠内雨水流行时间（minminminmin）；）；）；）；m m m m 折减系数。折减系数。折减系数。折减系数。第19页/共143页20（1 1 1 1）地面集水时间）地面集水时间）地面集水时间）地面集水时间 t t t t1 1 1 1 的确定的确定的确定的

37、确定 地面集水时间地面集水时间地面集水时间地面集水时间是指雨水从汇水面积上最远点流是指雨水从汇水面积上最远点流是指雨水从汇水面积上最远点流是指雨水从汇水面积上最远点流到雨水口的地面流行时间。到雨水口的地面流行时间。到雨水口的地面流行时间。到雨水口的地面流行时间。地面集水时间受地形坡度、地面铺砌、地面植地面集水时间受地形坡度、地面铺砌、地面植地面集水时间受地形坡度、地面铺砌、地面植地面集水时间受地形坡度、地面铺砌、地面植被情况、距离长短等因素的影响，主要取决于水流被情况、距离长短等因素的影响，主要取决于水流被情况、距离长短等因素的影响，主要取决于水流被情况、距离长短等因素的影响，主要取决于水流距

38、离的长短和地面坡度。在工程实践中，地面集水距离的长短和地面坡度。在工程实践中，地面集水距离的长短和地面坡度。在工程实践中，地面集水距离的长短和地面坡度。在工程实践中，地面集水时间通常不予计算，一般采用时间通常不予计算，一般采用时间通常不予计算，一般采用时间通常不予计算，一般采用5 5 5 515 min15 min15 min15 min。第20页/共143页21 一般在建筑密度较大、地形较陡、雨水口布置较一般在建筑密度较大、地形较陡、雨水口布置较一般在建筑密度较大、地形较陡、雨水口布置较一般在建筑密度较大、地形较陡、雨水口布置较密的地区，宜采用较小值，取密的地区，宜采用较小值，取密的地区，宜

39、采用较小值，取密的地区，宜采用较小值，取 t t t t1 1 1 15 5 5 58 min8 min8 min8 min。在建筑密度较小、地形较平坦、雨水口布置较疏在建筑密度较小、地形较平坦、雨水口布置较疏在建筑密度较小、地形较平坦、雨水口布置较疏在建筑密度较小、地形较平坦、雨水口布置较疏的地区，宜采用较大值，取的地区，宜采用较大值，取的地区，宜采用较大值，取的地区，宜采用较大值，取 t t t t1 1 1 11010101015 min15 min15 min15 min。同时，起点检查井上游地面雨水流行距离以不超同时，起点检查井上游地面雨水流行距离以不超同时，起点检查井上游地面雨水流

40、行距离以不超同时，起点检查井上游地面雨水流行距离以不超过过过过120120120120150 m150 m150 m150 m为宜。为宜。为宜。为宜。应结合当地具体条件，合理地选定应结合当地具体条件，合理地选定应结合当地具体条件，合理地选定应结合当地具体条件，合理地选定 t t t t1 1 1 1值。值。值。值。t t t t1 1 1 1选用过大，将会造成排水不畅，致使管道上游选用过大，将会造成排水不畅，致使管道上游选用过大，将会造成排水不畅，致使管道上游选用过大，将会造成排水不畅，致使管道上游地面经常积水；地面经常积水；地面经常积水；地面经常积水；选用过小，又将加大雨水管渠尺寸，从而增加

41、工选用过小，又将加大雨水管渠尺寸，从而增加工选用过小，又将加大雨水管渠尺寸，从而增加工选用过小，又将加大雨水管渠尺寸，从而增加工程造价。程造价。程造价。程造价。第21页/共143页22（2 2）管渠内雨水流行时间）管渠内雨水流行时间）管渠内雨水流行时间）管渠内雨水流行时间 t t2 2的确定的确定的确定的确定t t2 2 是指雨水在管渠内的流行时间，即：是指雨水在管渠内的流行时间，即：是指雨水在管渠内的流行时间，即：是指雨水在管渠内的流行时间，即：式中式中式中式中 t t2 2 管渠内雨水流行时间（管渠内雨水流行时间（管渠内雨水流行时间（管渠内雨水流行时间（minmin）；）；）；）；L L

42、各设计管段的长度（各设计管段的长度（各设计管段的长度（各设计管段的长度（mm）；）；）；）；v v 各设计管段满流时的流速（各设计管段满流时的流速（各设计管段满流时的流速（各设计管段满流时的流速（m/sm/s）；）；）；）；60 60 单位换算系数。单位换算系数。单位换算系数。单位换算系数。第22页/共143页23（3 3）折减系数）折减系数）折减系数）折减系数 mm的确定的确定的确定的确定折减系数折减系数折减系数折减系数 mm的提出原因如下：的提出原因如下：的提出原因如下：的提出原因如下：1 1）雨雨雨雨水水水水管管管管渠渠渠渠按按按按满满满满流流流流设设设设计计计计，但但但但降降降降雨雨雨

43、雨时时时时，管管管管渠渠渠渠中中中中的的的的水水水水流流流流并并并并非非非非一一一一开开开开始始始始就就就就达达达达到到到到设设设设计计计计流流流流速速速速，而而而而是是是是随随随随着着着着降降降降雨雨雨雨历历历历时时时时的的的的增增增增长长长长逐逐逐逐渐渐渐渐达达达达到到到到设设设设计计计计流流流流速速速速的的的的。这这这这样样样样，按按按按公公公公式式式式算算算算出出出出的管渠内流行时间的管渠内流行时间的管渠内流行时间的管渠内流行时间 t t2 2将比实际时间偏小。将比实际时间偏小。将比实际时间偏小。将比实际时间偏小。第23页/共143页242 2 2 2）雨水管渠内各设计管段的设计流量是

44、按照相应）雨水管渠内各设计管段的设计流量是按照相应）雨水管渠内各设计管段的设计流量是按照相应）雨水管渠内各设计管段的设计流量是按照相应于该管段的集水时间的设计暴雨强度来计算的，于该管段的集水时间的设计暴雨强度来计算的，于该管段的集水时间的设计暴雨强度来计算的，于该管段的集水时间的设计暴雨强度来计算的，所以，各管段的最大流量不大可能在同一时间所以，各管段的最大流量不大可能在同一时间所以，各管段的最大流量不大可能在同一时间所以，各管段的最大流量不大可能在同一时间发生。当任一管段出现设计流量时，其他管段发生。当任一管段出现设计流量时，其他管段发生。当任一管段出现设计流量时，其他管段发生。当任一管段出

45、现设计流量时，其他管段（特别是上游管段）不一定都是满流（特别是上游管段）不一定都是满流（特别是上游管段）不一定都是满流（特别是上游管段）不一定都是满流.第24页/共143页25 管渠内的有一部分空隙容量，可设想利用该空管渠内的有一部分空隙容量，可设想利用该空管渠内的有一部分空隙容量，可设想利用该空管渠内的有一部分空隙容量，可设想利用该空隙容量暂时贮存一部分雨水，起到调蓄管段内最大隙容量暂时贮存一部分雨水，起到调蓄管段内最大隙容量暂时贮存一部分雨水，起到调蓄管段内最大隙容量暂时贮存一部分雨水，起到调蓄管段内最大流量的作用，从而削减其高峰流量，减小管渠断面流量的作用，从而削减其高峰流量，减小管渠断

46、面流量的作用，从而削减其高峰流量，减小管渠断面流量的作用，从而削减其高峰流量，减小管渠断面尺寸，降低工程造价。为了利用管道的这种调蓄能尺寸，降低工程造价。为了利用管道的这种调蓄能尺寸，降低工程造价。为了利用管道的这种调蓄能尺寸，降低工程造价。为了利用管道的这种调蓄能力，应使管内水流实际流速低于设计流速，故要延力，应使管内水流实际流速低于设计流速，故要延力，应使管内水流实际流速低于设计流速，故要延力，应使管内水流实际流速低于设计流速，故要延缓管内流行时间缓管内流行时间缓管内流行时间缓管内流行时间 t t t t2 2 2 2。第25页/共143页26 考虑到以上两个原因，在设计降雨历时计算考虑到

47、以上两个原因，在设计降雨历时计算考虑到以上两个原因，在设计降雨历时计算考虑到以上两个原因，在设计降雨历时计算时引入了折减系数时引入了折减系数时引入了折减系数时引入了折减系数m m m m，延缓了管内流行时间，使之，延缓了管内流行时间，使之，延缓了管内流行时间，使之，延缓了管内流行时间，使之更接近于实际情况，并达到折减管段设计流量，更接近于实际情况，并达到折减管段设计流量，更接近于实际情况，并达到折减管段设计流量，更接近于实际情况，并达到折减管段设计流量，减小管渠断面尺寸的目的。规范规定：暗管减小管渠断面尺寸的目的。规范规定：暗管减小管渠断面尺寸的目的。规范规定：暗管减小管渠断面尺寸的目的。规范

48、规定：暗管 m m m m=2=2=2=2，明渠，明渠，明渠，明渠 m m m m=1.2=1.2=1.2=1.2，在陡坡地区的暗管，在陡坡地区的暗管，在陡坡地区的暗管，在陡坡地区的暗管 m m m m1.21.21.21.22 2 2 2。第26页/共143页272 2 2 2例题例题例题例题第27页/共143页28 雨水从各汇水面积上最远点分别流入雨水口雨水从各汇水面积上最远点分别流入雨水口雨水从各汇水面积上最远点分别流入雨水口雨水从各汇水面积上最远点分别流入雨水口 a a a a、b b b b、c c c c、d d d d的地面集水时间均为的地面集水时间均为的地面集水时间均为的地面集

49、水时间均为1 1 1 1，并假设：，并假设：，并假设：，并假设：1 1 1 1）汇水面积随集水时间的增加而均匀增加；）汇水面积随集水时间的增加而均匀增加；）汇水面积随集水时间的增加而均匀增加；）汇水面积随集水时间的增加而均匀增加；2 2 2 2）降雨历时）降雨历时）降雨历时）降雨历时 t t t t 等于或大于汇水面积上最远点等于或大于汇水面积上最远点等于或大于汇水面积上最远点等于或大于汇水面积上最远点的雨水流达设计断面的集水时间的雨水流达设计断面的集水时间的雨水流达设计断面的集水时间的雨水流达设计断面的集水时间1 1 1 1；3 3 3 3）径流系数）径流系数）径流系数）径流系数为定值。为定

50、值。为定值。为定值。第28页/共143页29（1 1 1 1）设计管段）设计管段）设计管段）设计管段1 1 1 12 2 2 2的雨水设计流量的雨水设计流量的雨水设计流量的雨水设计流量 直到直到直到直到 t t t t1 1 1 1时，时，时，时，F F F F1 1 1 1全部面积上的雨水均已全部全部面积上的雨水均已全部全部面积上的雨水均已全部全部面积上的雨水均已全部流到设计断面，这时管段流到设计断面，这时管段流到设计断面，这时管段流到设计断面，这时管段1 1 1 12 2 2 2内流量达到最大值。内流量达到最大值。内流量达到最大值。内流量达到最大值。（L/s）式中式中式中式中 q q q