室外雨水计算软件.docx

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室外雨水计算软件

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【篇一：

雨水管计算】

第九章雨水管渠的设计计算

（一）教学要求：

1、熟练掌握雨水设计流量的确定方法；

2、了解截流制合流式排水管渠的设计；

3、掌握管道平面图和纵剖面图的绘制。

（二）教学内容：

1、雨量分析及暴雨强度公式；

2、雨水管网设计流量计算；

3、雨水管网设计和计算；

4、雨水径流调节；

5、排洪沟设计和计算；

6、合流制管网设计和计算。

（三）重点：

雨水管网设计计算、合流制管网设计计算。

第一节雨量分析及暴雨强度公式

一、雨量分析

1.降雨量

降雨量指单位地面面积上在一定时间内降雨的雨水体积，其计量单位为（体积/时间）/面积。

由于体积除以面积等于长度，所以降雨量的单位又可以采用长度/时间。

这时降雨量又称为单位时间内的降雨深度。

常用的降雨量统计数据计量单位有：

年平均降雨量：

指多年观测的各年降雨量的平均值，计量单位用mm/a；

月平均降雨量：

指多年观测的各月降雨量的平均值，计量单位用mm/月；

最大日降雨量：

指多年观测的各年中降雨量最大的一日的降雨量，计量单位用mm/d。

2.雨量的数据整理

自记雨量计所记录的数据一般是每场雨的累积降雨量（mm）和降雨时间（min）之间的对应关系，以降雨时间为横坐标和以累计降雨量为纵坐标绘制的曲线称为降雨量累积曲线。

降雨量累积曲线上某一点的斜率即为该时间的降雨瞬时强度。

将降雨量在该时间段内的增量除以该时间段长度，可以得到描述单位时间内的累积降雨量，即该段降雨历时的平均降雨强度。

3.降雨历时和暴雨强度

在降雨量累积曲线上取某一时间段t，称为降雨历时。

如果该降雨历

时覆盖了降雨的雨峰时间，则上面计算的数值即为对应于该降雨历时的暴

雨强度，降雨历时区间取得越宽，计算得出的暴雨强度就越小。

暴雨强度用符号i表示，常用单位为mm/min，也可为mm/h。

设单位时间t内的平均降雨深度为h，则其关系为：

i?

h（9-1）t

在工程上，暴雨强度亦常用单位时间内单位面积上的降雨量q表示，单位用（l/s）/hm2。

采用以上计量单位时，由于1mm/min＝l（l/m2）/min＝10000（l/min）/hm2，可得i和q之间的换算关系为：

q?

10000i?

167i（9-2）60

式中q—降雨强度，（l/s）/hm2；

i—降雨强度，mm/min。

就雨水管渠设计而言，有意义的是找出降雨量最大的那个时段内的降雨量。

因此，暴雨强度的数值和所取的连续时间段t的跨度和位置有关。

在城市暴雨强度公式推求中，经常采用的降雨历时为5min、10min、15min、20min、30min、45min、60min、90min、120min等9个历时数值，特大城市可以用到180min。

4.暴雨强度频率

对应于特定降雨历时的暴雨强度的出现次数服从一定的统计规律，可以通过长期

的观测数据计算某个特定的降雨历时的暴雨强度出现的经验频率，简称暴雨强度频率。

5.暴雨强度重现期

工程上常用比较容易理解的“重现期”来等效地替代较为抽象的频率概念。

重现期的定义是指在多次的观测中，事件数据值大于等于某个设定值重复出现的平均间隔年数，单位为年（a）。

重现期和经验频率之间的关系可直接按定义由下式表示：

p?

1（9-6）pn

二、暴雨强度曲线和暴雨强度公式

1.暴雨强度曲线

2.暴雨强度公式

《室外排水设计规范》中规定，我国采用的暴雨强度公式的形式为：

q?

167a1（1?

clgp）（9-9）n（t?

b）

式中q—设计暴雨强度，（l/s）/hm2；

p—设计重现期，a；

t—降雨历时，min。

，根据统计方法进行计算确定。

a1,c,b,n—地方参数（待定参数）

当b?

0时，

q?

当n?

1时，

q?

三、降雨面积和汇水面积167a1（1?

clgp）（9-10）tn167a1（1?

clgp）（9-11）t?

b

降雨面积是指每一场降雨所笼罩的地面面积。

汇水面积是

指雨水管渠所汇集和排除雨水的地面面积，用f表示，常以公顷hm2或平方公里km2为单位。

第二节雨水管渠设计流量的确定

一、雨水设计流量计算公式

雨水管渠的设计流量按下式计算：

q?

?

qf（9-12）式中q—雨水设计流量，l/s；

?

—径流系数，径流量和降雨量的比值，其值小于1；

f—汇水面积，hm2；

假定：

（1）暴雨强度在汇水面积上的分布是均匀的；

（2）单位时间径流面积的增长为常数；（3）汇水面积内地面坡度均匀；（4）:

地面不透水，?

?

1。

二、雨水管段设计流量的计算

从图9-6可知，四个街区的地形均为北高南低，道路是西高东低，雨水管道沿道路中心线敷设，道路断面呈拱形为中间高，两侧低。

降雨时，降落在地面上的雨水顺着地形坡度流到道路两侧的边沟中，道路边沟的坡度和地形坡度相一致。

雨水沿着道路的边沟流到雨水口经检查井流入雨水管道。

i街区的雨水（包括路面上雨水），在1号检查井集中，流人管段1～

2。

Ⅱ街区的雨水在2号检查井集中，并同i街区经管段1～2流来的雨水汇合后流入管段2～

3。

Ⅲ街区的雨水在3号检查井集中，同i街区和Ⅱ街区流来的雨水汇合后流入管段3～4。

其他依次类推。

已知管段1～2的汇水面积为fⅠ，检查井1为管段1～2的集水点。

由于汇水面积上各点离集水点1的距离不同，所以在同一时间内降落到fi面积上各点的雨水，就不可能同时到达集水点1，同时到达集水点1的雨水则是不同时间降落到地面上的雨水。

集水点同时能汇集多大面积上的雨水量，和降雨历时的长短有关。

如雨水从降雨面积最远点流到集水点1所需的集水时间为20（min），而这场降雨只下10（min）就停了，待汇水面积上的雨水流到集水点时，降落在离集水点1附近面积上的雨水早已流过去了。

也就是

说，同时到达集水点1的雨水只能来自f1中的一部分面积，随着降雨历时的延长，就有愈来愈大面积上的雨水到达集水点1，当恰好降雨历时t＝20（min）时，则第1（min）降落在最远点的雨水和第20（min）降落在集水点1附近的雨水同时到达，这时，集水点1处的径流量达到最大。

通过上述分析可知，汇水面积是随着降雨历时t的增长而增加，当降雨历时等于集水时间时，汇水面积上的雨水全部流到集水点，则集水点产生最大雨水量。

1.管段1～2的雨水设计流量的计算

管段1～2是收集汇水面积fi（hm2）上的雨水，设最远点的雨水流到1断面的时间为?

（min），只有当降雨历时t＝?

时，fi全部面积的雨水均已流到1断面，此时管段1～2内流量达到最大值。

因此，管段1～2的设计流量为：

q1~2?

fq1（l/s）Ⅰ

2.管段2～3的雨水设计流量计算

当t＝?

时，全部fⅡ和部分fⅠ面积上的雨水流到2断面，此时管段2～3的雨水流量不是最大。

只有当t＝?

+t1-2时，fi和fⅡ全部面积上的雨水均流到2断面，此时管段2～3雨水流量达到最大值。

设计管段2～3的雨水设计流量为：

q2~3?

（fⅠ?

fⅡ）q2（l/s）

式中q2—管段2～3的设计暴雨强度，是用（fi+fⅡ）面积上最远点雨水流行时间

t1-2—管段1～2的管内雨水流行时间，min。

同理可求得管段3～4及4～5的雨水设计流量分别为：

q3~4?

（f）q3~4Ⅰ?

fⅡ?

fⅢ

q4~5?

（fⅠ?

fⅡ?

fⅢ?

fⅣ）q4~5

式中q3、q4－分别为管段3～4、4～5的设计暴雨强度，即相应于是用t＝?

+t1-2+t2-3和

t2-3、t3-4－分别为管道2～3、3～4的管内雨水流行时间，min。

由上可知，各设计管段的雨水设计流量等于该管段所承担的全部汇水面积和设计暴雨强度的乘积。

各设计管段的设计暴雨强度是相应于该管段设计断面的集水时间的暴雨强度，因为各设计管段的集水时间不同，所以各管段的设计暴雨强度亦不同。

在使用计算公式q?

?

qf时，应注意到随着排水管道计算断面位置不同，管道的计算汇水面积也不同，从汇水面积最远点到不同计算断面处的集水时间（其中也包括管道内雨水流行时间）也是不同的。

因此，在计算平均暴雨强度时，应采用不同的降雨历时ti。

根据上述分析，雨水管道的管段设计流量，是该管道上游节点断面的最大流量。

在雨水管道设计中，应根据各集水断面节点上的集水时间ti正确计算各管段的设计流量。

第三节雨水管道设计数据的确定

一、径流系数的确定

雨水径流量和总降雨量的比值称为径流系数，用符号?

表示，即：

?

?

根据定义，其值小于1。

影响径流系数?

的因素很多，如汇水面积上地面覆盖情况、建筑物的密度和分布地形、地貌、地面坡度、降雨强度、降雨历时等。

其中影响的主要因素是汇水面积上的地面覆盖情况和降雨强度的大小。

目前，在设计计算中通常根据地面覆盖情况按经验来定。

《室外排水设计规范》gb50101-2005中有关径流系数的取值见表9-3。

径流量（9-13）降雨量

实际设计计算中，在同一块汇水面积上，兼有多种地面覆盖的情况，需要计算整个汇水面积上的平均径流系数?

av值。

?

av?

∑?

fi?

?

i?

（9-14）f

式中?

av－汇水面积上的平均径流系数；

fi－汇水面积上各类地面的面积，hm2；

?

i－相应于各类地面的径流系数；

f－全部汇水面积，hm2。

[例9.1]某小区各类地面fi及?

i值见表9-4，试求该小区平均径流系数?

av值。

[解]由表9-4求得f?

∑fi?

5.0（hm2），则：

【篇二：

室外排水设计规范】

3.2.1雨水设计流量，应按下列公式计算：

式中qs——雨水设计流量（l／s）；

f——汇水面积（hm2）。

注：

当有允许排入雨水管道的生产废水排入雨水管道时，应将其水量计算在内。

3.2.2径流系数，可按表3.2.2-1的规定取值，汇水面积的平均径流系数按地面种类加权平均计算；综合径流系数，可按表3.2.2-2的规定取值。

3.2.3设计暴雨强度，应按下列公式计算：

`q=（167a_1（1+clgp））/（（t+b）^n）`

t——降雨历时（min）；

p——设计重现期（年）；

a1，c，6，n——参数，根据统计方法进行计算确定。

在具有十年以上自动雨量记录的地区，设计暴雨强度公式，可按本规范附录a的有关规定编制。

3.2.4雨水管渠设计重现期，应根据汇水地区性质、地形特点和气候特征等因素确定。

同一排水系统可采用同一重现期或不同重现期。

重现期一般采用0.5～3年，重要干道、重要地区或短期积水即能引起较严重后果的地区，一般采用3～5年，并应和道路设计协调。

特别重要地区和次要地区可酌情增减。

3.2.5雨水管渠的降雨历时，应按下列公式计算：

t＝t1＋mt2（3.2.5）

式中t——降雨历时（min）；

t1——地面集水时间（min），视距离长短、地形坡度和地面铺盖情况而定，一般采用5～15min；

m——折减系数，暗管折减系数m＝2，明渠折减系数m＝1.2，在陡坡地区，暗管折减系数m＝1.2～2；

t2——管渠内雨水流行时间（min）。

3.2.6当雨水径流量增大，排水管渠的输送能力不能满足要求时，可设雨水调蓄池。

22

1

【篇三：

室外排水系统】

室外排水系统

5.1.2室外给排水工程量计算

一丶室外给水管道系统组成

1室外给水管道定额所属范围（如图2.22所示）

2丶室外给水管道系统组成（如图2.23所示）

3丶室外给水管道安装工程量计算

按施工图所示管道中心线程度，以“m”计量，不扣除阀门、管件所占长度。

和室内给水管道界限：

进户第一个水表井处，或外墙皮外1.5m处，以及和市政给水干管交界处为界点。

室外铸铁给水管道安装，包括管接头零件安装，但接头零件价值按设计数量另计。

4丶室外给水管道栓、阀、表的安装

①.阀门安装以螺纹、法兰连接分类，以直径大小分档次，以“个”计量。

法兰盘安装以“副”计量。

②.水表安装计量同室内给水管道水表安装

③.室外消火栓安装，如图5.24所示。

分地上式、地下式两类。

以压力mpa和埋深分档，以“组”计量

消火栓安装的短管、三通不可、不包括在定额内，按时计算，消火栓价值也另计。

④.消防水泵接合器安装，以“套”计量，如图5.25所示。

定额不包括合器前阀、止回阀、安全阀等，其接合器价值另计。

室外消火栓及消防水泵接合器均用第七篇定额。

⑤.管道消毒、清晰，见室内给水管道安装。

⑥.管道土方工程量计算，后述。

二丶室外排水管道系统工程量计算

1、室外排水管道定额适用范围（如图5.26所示）

2、室外排水管道系统的组成（如图5.27所示）

3、室外排水管道工程量计算

以施工平面图和纵断面图所示管道中心线尺寸计算，以“m”计量，窨井、管道连接件所占长度不扣除。

和室内排水管界线点：

室内排出口第一个检查井，或室外墙皮1.5m处，以及和市政排水干管交接处为界线点。

4、室外排水铸铁管道安装

室外铸铁排水管按接口分类，以接口经大小分档，以“m”计量

室外塑料承插排水管安装，使用相应室内塑料排水管子目。

其管道和管件为主要材料。

5、室外混凝土及钢筋混凝土排水管道安装

按当地土建定额规定计算及使用定额。

6、检查井、污水池、化粪池等建筑物

按当地土建定额计算及使用定额。

三丶室内、外给、排水管道土方工程量计算

室内外管道土石方，安装定额中不列此项定额，按各地土建定额使用，工程量可按下述方法计算。

1管沟挖方量计算按下式计算（如图5.28所示）：

v=h（b+0.3h）l

式中h——沟深，按设计管底标高计算；

b——沟底宽；

l——沟长；

0.3——放坡系数。

沟底款有设计尺寸时，按设计尺寸取值，无设计尺寸时，按表5.1取值。

表5.1管道沟底宽取值

公称管径铸铁、钢、石棉水泥管道沟底宽铸铁、钢筋混凝土管道沟底宽/mm/m/m

50～75

100～200

250～350

400～450

500～600

700～800

900～10000.600.700.801.001.301.601.800.800.901.001.301.501.802.00

计算管沟土方量时，各种检查井和排水管道接口处的加宽，而多挖土方工程量不增加。

但是铸铁给水管道接口处操作坑工程量应增加，按全部给水管沟土方量的2.5%计算增加量。

2管道沟回填土工程量

.dn500以下的管沟回填土方量不扣除所占体积。

.dn500以上的管沟回填土方量按表5.2所列数值扣除管道所占体积。

表5.2管道占回填土方量扣除表

公称管径/mm

500～600

700～800

900～1000