第六章 城市道路排水设计.ppt

•一、城市排水系统的制度•（一）合流制•将污水和雨水用同一管道排除的称为合流制排水系统。•（二）分流制•将雨水和污水分别设置管道系统排除，称为分流制排水系统。•（1）分别设置污水和雨水管道系统；•（2）只设污水管道系统，下设雨水暗管，雨水沿着地面、街道边沟和明渠泄入天然水体。第十一章城市道路排水设计第一节概述二、城市道路雨水排除系统的类型城市道路路面排水系统，根据构造特点，可分为明式、暗式和混合式三种。（一）明式系统公路和一般乡镇道路采用明沟排水，在街坊出入口、人行横道处增设一些盖板、涵管等构造物。（二）暗式系统包括街沟、雨水口、连管、干管、检查井、出水口等部分。（三）混合式系统明沟和暗管相结合的一种形式。城市中排除雨水可用暗管，也可用明沟。第二节雨水管道及其构造物沿道路的布置一、雨水管的布置1.平面布置：城市道路的雨水管线应平行于道路的中心线或规划红线。雨水干管一般设置在街道中间或一侧，并宜设在快车道以外，当道路红线宽度大于60m时，可考虑沿街道两侧作双线布置。2.雨水管与其它管线交叉：发生平交时其它管线一般可用倒虹管的办法，分离相交管线。管道纵坡尽可能与街道纵坡取得一致。水管的最小纵坡不得太小，一般不小于0.3%。为防止或减少沉淀，雨水管设计流速常采用自清流速，一般为0.75米／秒。为了满足管中雨水流速不超过管壁受力安全的要求，对雨水管的最大纵坡也要加以控制，通常道路纵坡大于4%时，需分段设置跌水井。3.管道纵坡：4.管道的埋设深度管道最大允许埋深：一般在干燥土壤中，管道最大埋深不超过7～8m，地下水位较高，可能产生流沙的地区不超过4～5m。最小埋深：等于管直径与管道上面的最小覆土深度之和。在车行道下，管顶最小覆土深度一般不小于0.7m。在管道保证不受外部荷载损坏时，最小覆土深度可适当减小。冰冻地区，则要依靠防冻要求来确定覆土深度。•（一）雨水口•雨水口是在雨水管道或合流管道上收集雨水的构筑物。•雨水口一般设在街区内、广场上、街道交叉口和街道边沟的一定距离处。•1．雨水口的布设形式•1）单幅式：布置两排雨水口。二、雨水口和检查井的位置2）双幅式：布置两排或四排雨水口3）三幅式：布置四排至六排雨水口雨水口的泄水能力按下式计算：2．雨水口的泄水能力式中：Q——雨水口排泄的流量，m3/s；ω——雨水口进水面积，m2；C——孔口系数，圆角孔用0.8，方角孔用0.6；g——重力加速度；h——雨水口上允许贮存的水头，一般认为街沟的水深不宜大于侧石高度的2／3，一般采用h=0.02～0.06m；k——孔口阻塞系数，一般k=2/3。ghkcQ2•雨水口的构造包括进水蓖、井身和连接管三部分。3．雨水口的构造形式及适用地点雨水口的构造形式：1）平式雨水口2）立式雨水口：有立孔式和立蓖式两种。3）联合式雨水口：•为了对管道进行检查和疏通，管道系统上必须设置检查井；•检查井还起连接沟管的作用，相邻两个检查井之间的管道应在同一直线上，便于检查和疏通操作。•检查井一般设置在管道容易沉积污物以及经常需要检查的地方。（二）检查井第三节雨水管渠设计流量计算雨水管渠的设计流量一般按下式计算：FqQ式中：Q——雨水设计流量，L／s；q——设计暴雨强度，L／s/10000m2）；ψ——径流系数；F——流域汇水面积，10000m2。（一）径流系数ψ•定义：某时段内的径流量（流入雨水管渠的雨水）与同一时段全部降雨量的比值，称为径流系数。•影响径流系数的因素很多，主要包括排水地区的地面性质和地面覆盖。•在城市排水地区，经常遇到不同种类的地面，所以排水地区的平均径流系数应按加权平均法计算。•（二）设计暴雨强度q•定义：设计暴雨强度q指104m2地面每秒钟的降雨量，（L／s／104m2）。nbtTCAq)()lg1(1671设计重现期是指在一个较长的统计期限内，设计暴雨强度的降雨重新出现一次的平均时间间隔，单位为年。设计重现期T2．设计降雨历时t设计暴雨所取的某一连续时段称为设计降雨历时，单位以分min计。•降雨历时包括地面汇流时间和管渠内流行时间两部分12ttmt•其中：t1为地面汇流时间，与流域面积、地面种类、坡度、覆盖等有关，一般为5～15min•t2为雨水在管渠内的流行时间，t2=L/（60v）。L为计算管段长度，v为管内雨水流速。•M为延缓系数，明渠为1.2，暗管为2.0第四节雨水管渠的水力计算•进行水力计算时常用计算公式二、雨水管道设计的步骤1、在1：2000—1：5000并绘有规划总图的地形图上，划分排水流域，规划雨水管道路线，确定水流方向。2、划分各段管道的汇水面积，并确定水流方向。将计算面积及各段管道的长度，填写在图中。各支管汇水面积之和应等于该水管所服务的总汇水面积。3、依地形图的等高线，确定各设计管段起讫点的地面标高；确定沿干管的控制点的高程，准备进行水力计算。（1）依整个区域的地面性质求出径流系数。•（2）依道路、广场、建筑街坊的面积大小、地面种类、坡度、覆盖情况．以及街坊内部的徘水系统等因素，计算起讫点地面集水时间。•（3）根据区域性质、泄水面积、q20值、地形、以及漫溢后的损失大小等因素，确定设计重现期。•（4）确定暴雨强度公式，并绘制单位径流量与汇水时间关系图。•（5）确定设计流量，进行水力计算，确定管道断面尺寸、纵断面坡度•4、编写必要的设计和施工说明。