城市雨水管道设计重现期采用的建议.docx

城市雨水管道设计重现期采用的建议.docx

《城市雨水管道设计重现期采用的建议.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《城市雨水管道设计重现期采用的建议.docx（39页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

城市雨水管道设计重现期采用的建议

城市雨水管道设计重现期采用的建议（初稿）

拟稿人郭祥庄

摘要：

本文认为现有城市道路的积水是与雨水管道设计中采用的重现期偏低有直接相关，通过工程实例计算，适当提高设计重现期，投入有限的资金，产出的效益显著。

关键词：

道路积水，雨水管道，暴雨强度公式，设计重现期，资金投入，效益产出

城市雨水管道是城市主要的基础设施之一，对排除道路积水，维护道路正常运行起到了重要作用。

可是，雨水设计流量

Qs=qψF

式中Qs—雨水设计流量（L/s）；

q—设计暴雨强度[L/（s.hm2））；

ψ—径流系数；

F—汇水面积（hm2）；

设计暴雨强度按下列公式计算：

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）；

A1、C、n、b－参数，根据统计方法进行计算确定。

雨水管道的有效断面面积计算公式：

=

/

式中

——水流有效断面面积（

）；

——设计雨水量（

）；

——流速（m/s）。

流速

计算公式：

式中

——流速（m/s）；

——水力半径（

）；

——水力坡降；

——粗糙系数。

上式水力坡度可结合道路纵坡调整计算确定。

按以上计算公式推算得出雨水管道的有效断面面积与水力坡降，转换成标准管道的直径与管道敷设坡度。

只要标准管道直径的断面面积大于等于有效断面面积、管道敷设坡度大于等于计算坡度，设计的雨水管道就能满足雨水设计流量的通水需求。

在设计过程中各县市的暴雨强度计算公式可查寻：

《福建省城市及部分县城暴雨强度公式》。

历年来修订的对设计重现期的采用，在逐步提高，在2011年版排除地面积水的能力作了设计要求但是历年修订的规范对雨水管道设计重现期的提高并不明显。

重现期一般选用0.5～3a，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，一般选用2～5a；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，一般选用3～5年；雨水管渠设计重现期，应根据汇水地区性质、重要程度、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。

重现期应采用1年～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，应采用3年～5年，并应与道路设计协调。

经济条件较好或有特殊要求的地区宜采用规定的上限。

特别重要地区可采用10年或以上；

在3.2.4B还规定，应校核城市道路雨水系统排除地面积水的能力，一般校核排除地面积水的能力，重现期应采用3年～5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应采用5年～10年,经济条件较好或有特殊要求的地区宜采用规定的上限，目前不具备条件的地区可分期达到标准。

特别重要地区可采用50年或以上。

重现期进行雨量计算和管径、坡度设计分析。

计算过程及结论详见附图1与附表1。

实例2、上杭县***路桥工程，由北京**设计院2013年2月编制，道路红线宽度30m和50m的城市主干路，雨水管道设计长度810m许，重现期进行雨量计算和管径、坡度设计分析。

计算过程及结论详见附图2与附表2。

实例3、福安市***路网工程，由厦门**设计院2012年11月编制，路网共八条路段，总长度3.8km，雨水管道划分九个独立管段排出，管道坡度与道路纵坡相同。

采用重现期进行雨量计算和管径、坡度设计分析。

计算过程及结论详见附图3与附表3。

通过以上3个实例分析，得出的结论是重现期按10年计算比重现期按1年计算得出的雨量大66%，相应的投资造价增加19%，就是说，雨水管道工程增加一倍的资金投入，可得到3.5倍效益产出。

如下表：

不同重现期计算雨水量与投资比较

重现期

雨水总流量

资金投入

例1

例2

例3

综合

例1

例2

例3

综合

1

1.00

1.00

1.00

1.00

1.00

1.00

1.00

1.00

3

1.36

1.33

1.24

1.30

1.12

1.00

1.08

1.06

5

1.52

1.45

1.35

1.55

1.16

1.07

1.15

1.12

10

1.76

1.64

1.55

1.66

1.22

1.15

1.19

1.19

经过上述计算论证，城市道路雨水管道工程建设所采用的设计重现期，依据国家当前经济实力可以提高，为了排除道路积水，维护道路正常运行也有必要提高。

建议雨水管道的设计重现期一般道路采用5年～10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，应采用15年或更大，并在今后修订的相关设计规范中予以明确规定。

附图1：

长乐市**道路工程**路段雨水管道示意图

附图2：

上杭县**路桥工程**路段雨水管道示意图

附图3：

福安市**路网工程**路段雨水管道示意图

长乐市**道路工程**路段雨水管道水力计算成果表（重现期1、3、5及10年）

附表2、上杭县**路桥工程**路段雨水管道水力计算成果表（重现期1、3、5及10年）附表3、福安市**路网工程**路段雨水管道水力计算成果表（重现期1、3、5及10年）参考文献

《福建省城市道路雨水设计标准（征求意见稿）》2013.01年福建省住房和城乡建设厅任附图1：

长乐市**道路工程**路段雨水管道示意图

1.14ha

4

3

出口

25港

16

7

16

15

14汊

13

12

11

10

98

13.91ha

4.98ha

图例：

雨水干管

水流流向

6管段编号

干管出口汇水面积范围线

附图2：

上杭县**路桥工程**路段雨水管道示意图

1.1ha

131415161718

8910111219

20

1.0ha

21河

图例：

同附图10.6ha22流

附图3：

福安市**路网工程**路段雨水管道示意图

附表1—1长乐市**道路工程**路段雨水管道（重现期1年）水力计算成果表

管段起

管段止

管长（m）

本段汇水面积（ha）

累计汇水面积（ha）

径流系数

重现期（年）

强度q（L/s.ha）

本段设计Q设（L/s）

管径（m）

（满流）通水能力（m3/s）

坡度

（满）流速（m/s）

Q设/Q实

估算比价

管径（m）

单价（元/米）

总价（元）

1

2

60

0.5

0.5

0.75

1

253.2

95.0

0.500

0.169

0.0020

0.484

0.563

0.5

901

54060

2

3

60

1.2

1.7

0.75

1

215.3

274.5

0.600

0.274

0.0020

0.971

1.001

0.6

1114

66840

3

4

60

0.5

2.2

0.75

1

201.3

332.1

0.700

0.414

0.0020

1.075

0.803

0.7

1328

79680

4

5

30

0.2

3.54

0.75

1

190.5

505.8

0.800

0.590

0.0020

1.175

0.857

0.8

1541

46230

5

6

30

0.3

3.84

0.75

1

186.0

535.8

0.800

0.590

0.0020

1.175

0.908

0.8

1541

46230

6

7

30

0.5

4.34

0.75

1

181.8

591.9

0.800

0.590

0.0020

1.175

1.003

0.8

1541

46230

7

出

77.7

0.5

15.05

0.75

1

177.9

2007.7

1.350

2.381

0.0020

1.664

0.843

1.35

2745

213287

8

9

30

1.3

1.3

0.75

1

253.2

246.9

0.600

0.274

0.0020

0.970

0.900

0.6

1114

33420

9

10

30

1.3

2.6

0.75

1

242.2

472.3

0.800

0.590

0.0020

1.175

0.800

0.8

1541

46230

10

11

30

1.1

3.7

0.75

1

234.0

649.3

0.900

0.808

0.0020

1.271

0.804

0.9

1749

52470

11

12

30

1.1

4.8

0.75

1

227.0

817.2

1.000

1.070

0.0020

1.363

0.764

1

1956

58680

12

13

30

1.1

5.9

0.75

1

220.9

977.7

1.000

1.070

0.0020

1.363

0.914

1

1956

58680

13

14

30

1.1

7

0.75

1

215.3

1130.3

1.100

1.194

0.0015

1.258

0.946

1.1

2182

65460

14

15

30

1.1

8.1

0.75

1

209.6

1273.3

1.200

1.506

0.0015

1.332

0.845

1.2

2407

72210

15

16

30

1.1

9.2

0.75

1

204.6

1411.4

1.200

1.506

0.0015

1.332

0.937

1.2

2407

72210

16

7

30

1.01

10.21

0.75

1

199.8

1530.1

1.350

2.062

0.0015

1.441

0.742

1.35

2745

82350

合计

1094267

附表1—2长乐市**道路工程**路段雨水管道（重现期3年）水力计算成果表

管段起

管段止

管长（m）

本段汇水面积（ha）

累计汇水面积（ha）

径流系数

重现期（年）

强度q（L/s.ha）

本段设计Q设（L/s）

管径（m）

（满流）通水能力（m3/s）

坡度

（满）流速（m/s）

Q设/Q实

估算比价

管径（m）

单价（元/米）

总价（元）

1

2

60

0.5

0.5

0.75

3

333.3

125.0

0.5

0.1687

0.0020

0.64

0.74

0.5

901

54060

2

3

60

1.2

1.7

0.75

3

293.6

374.4

0.7

0.4135

0.0020

0.97

0.91

0.7

1328

79680

3

4

60

0.5

2.2

0.75

3

273.5

451.3

0.8

0.5903

0.0020

1.17

0.76

0.8

1541

92460

4

5

30

0.2

3.54

0.75

3

259.3

688.6

0.9

0.8080

0.0020

1.27

0.85

0.9

1749

52470

5

6

30

0.3

3.84

0.75

3

253.4

729.8

0.9

0.8080

0.0020

1.27

0.90

0.9

1749

52470

6

7

30

0.5

4.34

0.75

3

247.8

806.6

0.9

0.8080

0.0020

1.27

1.00

0.9

1749

52470

7

出

77.7

0.5

15.05

0.75

3

242.5

2737.6

1.5

3.1522

0.0020

1.78

0.87

1.5

3169

246231

8

9

30

1.3

1.3

0.75

3

333.3

325.0

0.7

0.4135

0.0020

1.08

0.79

0.7

1328

39840

9

10

30

1.3

2.6

0.75

3

320.2

624.3

0.9

0.8080

0.0020

1.27

0.77

0.9

1749

52470

10

11

30

1.1

3.7

0.75

3

310.0

860.3

1

1.0699

0.0020

1.36

0.80

1

1956

58680

11

12

30

1.1

4.8

0.75

3

301.3

1084.6

1.1

1.3793

0.0020

1.45

0.79

1.1

2182

65460

12

13

30

1.1

5.9

0.75

3

293.6

1299.3

1.1

1.3793

0.0020

1.45

0.94

1.1

2182

65460

13

14

30

1.1

7

0.75

3

286.5

1504.0

1.2

1.5062

0.0015

1.33

1.00

1.2

2407

72210

14

15

30

1.1

8.1

0.75

3

279.2

1695.9

1.35

2.0616

0.0015

1.44

0.82

1.35

2633

78990

15

16

30

1.1

9.2

0.75

3

272.8

1882.5

1.35

2.0616

0.0015

1.44

0.91

1.35

2633

78990

16

7

30

1.01

10.21

0.75

3

266.8

2043.4

1.35

2.0616

0.0015

1.44

0.99

1.35

2633

78990

合计

1220931

附表1—3长乐市**道路工程**路段雨水管道（重现期5年）水力计算成果表

管段起

管段止

管长（m）

本段汇水面积（ha）

累计汇水面积（ha）

径流系数

重现期（年）

强度q（L/s.ha）

本段设计Q设（L/s）

管径（m）

（满流）通水能力（m3/s）

坡度

（满）流速（m/s）

Q设/Q实

估算比价

管径（m）

单价（元/米）

总价（元）

1

2

60

0.5

0.5

0.75

5

370.6

139.0

0.5

0.1687

0.0020

0.71

0.82

0.5

901

54060

2

3

60

1.2

1.7

0.75

5

330.3

421.1

0.8

0.5903

0.0020

0.84

0.71

0.8

1541

92460

3

4

60

0.5

2.2

0.75

5

303.9

501.5

0.8

0.5903

0.0020

1.17

0.85

0.8

1541

92460

4

5

30

0.2

3.54

0.75

5

288.2

765.1

0.9

0.8080

0.0020

1.27

0.95

0.9

1749

52470

5

6

30

0.3

3.84

0.75

5

281.6

811.0

0.9

0.8080

0.0020

1.27

1.00

0.9

1749

52470

6

7

30

0.5

4.34

0.75

5

275.4

896.4

1

1.0699

0.0020

1.36

0.84

1

1956

58680

7

出

77.7

0.5

15.05

0.75

5

269.9

3046.6

1.5

3.1522

0.0020

1.78

0.97

1.5

3169

246231

8

9

30

1.3

1.3

0.75

5

370.6

361.3

0.7

0.4135

0.0020

1.08

0.87

0.7

1328

39840

9

10

30

1.3

2.6

0.75

5

355.9

694.1

0.9

0.8080

0.0020

1.27

0.86

0.9

1749

52470

10

11

30

1.1

3.7

0.75

5

344.6

956.4

1

1.0699

0.0020

1.36

0.89

1

1956

58680

11

12

30

1.1

4.8

0.75

5

334.9

1205.8

1.1

1.3793

0.0020

1.45

0.87

1.1

2182

65460

12

13

30

1.1

5.9

0.75

5

326.4

1444.5

1.2

1.7392

0.0020

1.54

0.83

1.2

2407

72210

13

14

30

1.1

7

0.75

5

318.9

1674.3

1.35

2.0616

0.0015

1.44

0.81

1.35

2745

82350

14

15

30

1.1

8.1

0.75

5

311.4

1891.5

1.35

2.0616

0.0015

1.44

0.92

1.35

2745

82350

15

16

30

1.1

9.2

0.75

5

304.3

2099.3

1.4

2.2714

0.0015

1.48

0.92

1.4

2858

85740

16

7

30

1.01

10.21

0.75

5

297.7

2279.7

1.4

2.2714

0.0015

1.48

1.00

1.4

2858

85740

合计

1273671

附表1—4长乐市**道路工程**路段雨水管道（重现期10年）水力计算成果表

管段起

管段止

管长（m）

本段汇水面积（ha）

累计汇水面积（ha）

径流系数

重现期（年）

强度q（L/s.ha）

本段设计Q设（L/s）

管径（m）

（满流）通水能力（m3/s）

坡度

（满）流速（m/s）

Q设/Q实

估算比价

管径（m）

单价（元/米）

总价（元）

1

2

60

0.5

0.5

0.75

10

421.1

157.9

0.5

0.16869

0.0020

0.80

0.94

0.5

901

54060

2

3

60

1.2

1.7

0.75

10

380.1

484.6

0.8

0.59029

0.0020

0.96

0.82

0.8

1541

92460

3

4

60

0.5

2.2

0.75

10

352.9

582.3

0.8

0.59029

0.0020

1.17

0.99

0.8

1541

92460

4

5

30

0.2

3.54

0.75

10

334.0

886.9

1

1.06987

0.0020

1.36

0.83

1

1956

58680

5

6

30

0.3

3.84

0.75

10

326.7

940.9

1

1.06987

0.0020

1.36

0.88

1

1956

58680

6

7

30

0.5

4.34

0.75

10

319.7

1040.7

1

1.06987

0.0020

1.36

0.97

1

1956

58680

7

出

77.7

0.5

15.05

0.75

10

313.2

3534.8

1.6

3.74379

0.0020

1.86

0.94

1.6

3479

270318

8

9

30

1.3

1.3

0.75

10

421.1

410.6

0.7

0.41354

0.0020

1.08

0.99

0.7

1328

39840

9

10

30

1.3

2.6

0.75

10

404.5

788.7

0.9

0.80796

0.0020

1.27

0.98

0.9

1749

52470

10

11

30

1.1

3.7

0.75

10

391.7

1086.8

1.1

1.37925

0.0020

1.45

0.79

1.1

2182

65460

11

12

30

1.1

4.8

0.75

10

381.3

1372.6

1.1

1.37925

0.0020

1.45

1.00

1.1

2182

65460

12

13

30

1.1

5.9

0.75

10

3