雨水设计计算.ppt

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第二节城市雨水管渠系统规划一雨水管渠系统布置二雨水管网设计与计算雨水管网设计与计算一雨水管渠系统布置1充分利用地形，就近排入水体

（1）基本原则：

基本原则：

雨水管渠应尽量利用自然地形坡度布置，要以最短的距离靠重力流将雨水排入附近的池塘、河流、湖泊等水体中。

（2）当地形坡度较大时当地形坡度较大时，雨水干管布置在地形低处或溪谷线上；当地形平坦时当地形平坦时，雨水干管布置在排水流域的中间，以便于支管接入，尽量扩大重力流排除雨水的范围。

2尽量避免设置雨水泵站尽量避免设置雨水泵站当地形平坦，且地面平均标高低于河流的洪水位标高时，需将管道适当集中，在出水口前设雨水泵站，经抽升后排入水体。

尽可能使通过雨水泵站的流量减到最小，以节省泵站的工程造价和经常运行费用。

3根据城市规划布置雨水管道根据城市规划布置雨水管道通常应根据建筑物的分布，道路布置及街坊或小区内部的地形，出水口的位置等布置雨水管道，使街坊或小区内大部分雨水以最短距离排入街道低侧的雨水管道。

v雨水干管的平面和竖向布置应考虑与其它地下管线和构筑物在相交处相互协调，以满足其最小净距的要求。

排水管道与其它管线（构筑物）的最小净距见规范。

市区内如有可利用的池塘、洼地等，可考虑雨水的调蓄。

在有连接条件的地方，可考虑两个管渠系统之间的连接。

v雨水管道应平行道路敷设，宜布置在人行道或绿化带下，不宜布置在快车道下，以免积水时影响交通或维修管道时破坏路面。

当道路大于40m时，应考虑在道路两侧分别设置雨水管道。

4采用明渠或暗管的选择

（1）暗管：

暗管：

在城市市区或厂区内，由于建筑密度高，交通量大，一般采用暗管排除雨水。

特点-卫生条件好、不影响交通，造价高。

（2）明渠明渠：

在城市郊区，建筑密度较低，交通量较小的地方，一般考虑采用明渠。

特点-造价低；但明渠容易淤积，孳生蚊蝇，影响环境卫生，且明渠占地大，使道路的竖向规划横断面设计受限，桥涵费用也增加。

在地形平坦、埋设深度或出水口深度受限制的地区，可采用暗渠（盖板渠）排除雨水5合理布置雨水口，保证路面雨水顺畅排除雨水口的布置应根据地形和汇水面积确定，以使雨水不致漫过路口。

一般在道路交叉口的汇水点、低洼地段均应设置雨水口。

此外，在道路上每隔2550m也应设置雨水口。

此外，在道路路面上应尽可能利用道路边沟排除雨水，为此，在每条雨水干管的起端，通常利用道路边沟排除雨水，从而减少暗管长度约100150m，降低了整个管渠工程的造价。

66雨水出水口的布置雨水出水口的布置

（1）分散出水口分散出水口：

当管道将雨水排入池塘或小河时，水位变化小，出水口构造简单，宜采用分散出水口。

分散出水口。

就近排放管线短、管径小，造价低。

（2）集中出水口式集中出水口式：

当河流等水体的水位变化很大，管道的出水口离常水位较远时，出水口的构造就复杂，因而造价较高，此时宜采用集中出水口式集中出水口式布置形式。

7排洪沟的设置排洪沟的设置对于傍山建设的城市和厂矿企业，为了消除洪水的影响，除在设计地区内部设置雨水管道外，尚应考虑在设计地区周围或超过设计地区设置排洪沟，以拦截从分水岭以内排泄下来的洪水，并将其引入附近水体，以保证城市和厂矿企业的安全。

8调蓄水体的设置调蓄水体的设置可调节洪峰流量。

二二雨水管网设计与计算雨水管网设计与计算雨水管渠系统是由雨水口、雨水管渠、检查井、雨水管渠系统是由雨水口、雨水管渠、检查井、出水口等构筑物组成的一整套工程设施。

出水口等构筑物组成的一整套工程设施。

雨水管渠系统的雨水管渠系统的任务任务就是及时汇集并排除暴雨就是及时汇集并排除暴雨所形成的地面径流，以保障人民的生命安全和正常所形成的地面径流，以保障人民的生命安全和正常生产。

生产。

11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；22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；33划分设计管段，计算各设计管段雨水设计流量；划分设计管段，计算各设计管段雨水设计流量；44进行管渠的水力计算，确定各设计管段的管径、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。

坡度、标高及埋深。

55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：

（一）

（一）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，作为雨水管渠的设计流量。

雨水管渠的设计流量。

1.11.1雨量分析雨量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，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征。

征。

1111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HHHH（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：

（1111）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。

（2222）月平均降雨量月平均降雨量月平均降雨量月平均降雨量：

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。

（3333）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。

2222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tttt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hhhh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。

3333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iiii表示。

表示。

表示。

表示。

（mm/min）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q（L/sha）表示。

q与i之间的换算关系为：

q167i式中167-换算系数。

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，降雨历时常采用用55、1010、1515、2020、3030、4545、6060、9090、120min9120min9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。

44降雨面积和汇水面积降雨面积和汇水面积（11）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，即降雨的范围。

的范围。

（22）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，用用FF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（haha或或kmkm22）。

）。

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，设计管渠的汇水面积较小，一般小于水面积较小，一般小于100km100km22，其汇水面积上最远，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60min60min到到120min120min，这种较小的，这种较小的汇水面积，在工程上称为汇水面积，在工程上称为小汇水面积小汇水面积。

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，认为各点的暴雨强度都各点的暴雨强度都相等。

相等。

55降雨的频率和重现期降雨的频率和重现期（11）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，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频率频率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mm与观测资料总项数与观测资料总项数nn之比的百之比的百分数，即：

分数，即：

%nn观测资料总项数观测资料总项数mm暴雨强度出现的次数暴雨强度出现的次数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nn=NN，%NN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MM个雨样数，称为次频率式。

个雨样数，称为次频率式。

nn=NNMM，M每年选入的平均雨样数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nn是有限的。

按是有限的。

按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计算计算年频率，用公式年频率，用公式计算次频率。

观计算次频率。

观测资料的年限愈长，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。

我国现行我国现行