雨水管渠系统设计

一、雨水管渠系统设计计算举例例1已知某居住区平面图.地形西高东低,东面有一自南向北流的河流,河流常年洪水位14m,常水位12m.该市的暴雨强度公式给定.要求布置雨水管道并进行干管的水力计算。(1)基础资料暴雨强度公式：暴雨强度重现期P=1.0a地面集水时间t1=10min城市综合径流系数Ψ=0.5折减系数m=2.0管道起点埋深采用1.0m65.0)lg38.11(500tPqq(2)设计依据排水流域划分及管道定线：结合城市总体规划及地形分布，由于该城市地形平坦，故按就近原则将城市划分为几个排水流域；计算各管段的汇水面积：地形平坦时，按就近原则，地形起伏大时，按水流方向划分汇水面积，并编号，计算其数值并标入图中；（3）划分设计管段。设置检查井,确认设计节点并编号,计算各检查井的地面标高计算各管段的长度,并将其填入表中（4）划分并计算各设计管段的汇水面积。按照就近排入附近管道的原则,并兼顾汇水面积的大小来划分量测各汇水面积的大小,并填入下表（5）进行管段的水力计算设计管段编号管长L汇水面积F管内雨水流行时间单位面积径流量q0设计流量管径D坡度I∑t2t2流速v管道输水能力Q’坡降I·L设计地面标高设计管内底标高埋深起点终点起点终点起点终点1~21501.6914.03014.060055.9794.584002.10.7696.00?1.312.73012.4151.650.3153.292~31004.073.2940.29163.985001.90.841650.19014.06014.06012.31512.2151.751.94q0=ψq=0.5×[500(1+1.38lgP)]/(10+2∑t2)0.65=250/(10+2∑t2)0.65(6)水力计算中应注意的问题1、在计算中，碰到下游管段的设计流量小于上游管段的设计流量时，下游管段的设计流量应取上游管段的设计流量。2、支管与干管的计算是同时进行计算的，在支管与干管相交的检查井处，必然会有两个∑t2和两个管低标高值。相交后的下游管段水力计算时，应采用大的∑t2和小的管底标高值。3、在水力计算中，管道坡度变化不大时，随着流量的增大，流速应该是逐渐变大或不变。1234（7）绘制雨水干管平面图和纵剖面图二、截流式合流制排水管道计算例2某市一小区域的截流式合流干管的平面布置如下图所示。4123工厂F工厂F工厂FFF工厂612处理厂5河12345①溢流井；②出水口(1)基础资料•已知该市暴雨强度公式；•设计重现期P=1a；•地面集水时间t1=10min；•平均径流系数；•设计地区人口密度；•生活污水量定额n=100L/（cap·d）；•总变化系数Kz=1.0；•截流倍数n0=3；•管道起点埋深为1.75m；•出口处河流的平均水面标高为17.500m；•该区域内有五个工业企业，其工业废水量见下表。(.lg)pqt100201056360.452280/hmcap街区面积及工业废水量街区面积编号工业废水量（L/s）街区面积编号工业废水量（L/s)F120F490F230F535F390[解]计算方法及步骤如下：(1)划分并计算各设计管段及汇水面积，见下表(2)根据地形图读出各检查井处的设计地面标高见下表(3)计算生活污水比流量qS则生活污水设计流量为：21002800.324(L/shm)8640086400snq0.324(L/s)SSZZQqFKFK(4)确定单位面积径流量q0并计算雨水设计流量单位面积流量为：则雨水设计流量为：010020(10.56lg)0.4536Pqqt22210020(10.56lg1.0)45090.45(L/s)/hm10236462tt024509(L/s)462yQqFFt(5)根据上述结果，列表计算各设计管段的设计流量如设计管段1~2的设计流量为：因为1~2管段为起始管段，所以t2=0，则：将此结果列入表1中第12项。12245090.3241.241.0201.24L/s462tsgyQQQQ1245090.40201.24142L/s460Q(6)根据设计管段设计流量，当粗糙系数n=0.013时，查满流水力计算表，确定出设计管段的管径、坡度、流速及管内底标高和埋设深度。其计算结果分别列入表1中第13、14、15、16、20、21和23项。(7)进行旱流流量校核计算结果见表1中第24~26项。计算说明如下:1）表中第17项设计管道输水能力是指设计管径在设计坡度条件下的最大输水能力，此值应接近或略大于第12项的设计总流量。2）1~2管段因旱流流量太小，末进行旱流校核，应加强养护管理或采取适当措施防止淤塞。3）由于在5节点处设置了溢流井，因此5~6管段可看作截流干管，它的截流能力为：将此值列入表中第11项。4）5~6管段的旱流流量为4~5管段的旱流流量和5~6管段本段的旱流之和。即：5）5~6管段的本段旱流流量和雨水设计流量均按起始管段进行计算。0(1)(31)91.94367.76L/shnQ91.94350.69127.63L/s(8)溢流井的计算经溢流井溢流的混合污水量为：选用溢流堰式溢流井，溢流堰顶线与截流干管的中心线平行，则：因薄壁堰M=2.2，设堰长L=1.5m，则：3565.45367.76197.69L/s0.20m/s32.55.0QMlh32.55.02.21.5Qh解得h=0.167m，即溢流堰末端堰顶以上水层高度为0.167m。该水面高度为溢流井下游管段（截流干管）起点的管顶标高。该管顶标高为：17.520+0.8=18.320m溢流堰末端堰顶标高为：18.320-0.167=18.153m此值高于河流平均水面标高17.500m，故河水不会倒灌。