雨水量计算说明书
一、雨水量的计算
1.1 根据该城镇的暴雨强度公式为：
497.0)
724.3()y lg 625.01(078.992++=t T q 式中 q ——设计暴雨强度公式（ha s L ?/）
y T ——设计重现期(a)
t ——设计降雨历时（min ）
重现期：y T =1年，
降雨历时：t=t 1+mt 2。
式中 t 1——地面集水时间（min ）, 取5～15min ；
t 2 —— 管渠内雨水流行时间（min ）；
m —— 折减系数，暗管取2，明渠取1.2。
在该城镇中采用暗管排水，取m=2, t 1=10min 。
1.2 径流系数计算
根据规划的地区类别，采用区域综合径流系数。城市市区区域综合径流系数值0.5—0.8，在此城镇计算中C1-10取0.6，C11取0.4。 单位面积径流量:
497.020)724.3210(078.992++?=t C q W =497.02)
724.3210(078.9926.0++?t 497.021)724.3210(078.992++?
=t C q W =497.02)724.3210(078.9924.0++?t
设计流量Q 为：0q A Q ?=
灌渠内雨水流行时间为：t 2=L/v
式中 L ——管长（m ）
V ——雨水在管内的流速（m/s ）
坡降：L S h ?=
设计管内底标高的最小值为地面标高减去管道的最小覆土厚度加上管径，埋深为设计地面标高减去设计管底标高。
管径、流速、流量等的确定采用满流水力计算表。
二、雨水管网定线
2.1排水体制的选择
规划区排水设施不完善，无完整排水系统，雨污合流排放，未经处理就近排入水体。规划区防洪标准为20年一遇，片区内规划用地竖向高程均在20年一遇的洪水位线之上。
暴雨强度公式根据附录：福建各地暴雨强度公式选用。
管材采用钢筋混凝土管。
2.2管线定线原则：
充分利用地形，就近排入水体。
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。在每一排水流域内，结合建筑物及雨水口分布，充分利用各排水流域内的自然地形，布置
管道，使雨水以最短距离靠重力流就近排入水体。在总平面图上绘出各流域的主干管、干管和支管的具体位置。
2.3出水口布置：
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。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布置形式。
一般按主干管、干管、支管的顺序进行布置。
该城镇河流水位变化部分区域较小，且河流流穿该城镇，采用分散的出水口。
2.4划分设计管段
把两个检查井之间流量不变且预计管径和坡度也不变的管段定为设计管段。
划分设计管段方法：只是估计可以采用同样管径和坡度的连续管段，就可以划作一个设计管段。根据管道的平面布置图，凡有集中流量流入，有旁侧管接入的检查井均可作为设计管段的起止点。
雨水管渠的设计管段的划分应使设计管段范围内地形变化不大，管段上下端流量变化不多，无大流量交汇，一般以100—200左右为一段，如果管段划得较短，则计算工作量增大，设计管段划得太长，则设计方案不经济。
设计管段检查井从上游往下游依次编号。
2.5汇水面积划分：
各设计管段汇水面积的划分应结合地形坡度、汇水面积的大小以及雨水管道布置等具体情况而划定。
地形较平坦时，可按就近排入附近雨水管道的原则划分，汇水面积按周围管渠的布置用等分角线划分；地形坡度较大时，应按地面雨水径流的水流方向（雨水汇入底侧）划分按地面雨水径流的水流方向划分汇水面积。并将每块面积进行编号，计算其面积并将数值标注在图上。汇水面积除包括街坊外，还应包括街道、绿地等。
2.6管段设计流量及管道水力计算：
列表进行雨水干管的水力计算，求得各设计管段的设计流量。并确定各设计管段的管径、坡度、流速等值。
2.6.1设计充满度的确定
雨水较污水清洁的多，对环境的污染较小，加上暴雨径流量大，而相应的较高设计重现期的暴雨强度的降雨历时一般不会很长，且从减少工程投资的角度来讲，雨水管渠允许溢流，故雨水管渠的充满度
h，明渠则应有等于或大于0.2m的超高，街道按满管流设计，即1
D
边沟应有等于或大于0.03m的超高。
2.6.2设计流速的确定
由于雨水中夹带的泥沙量比污水大得多，则相对污水管道而言，为了避免雨水所夹带的泥沙等无机物在管渠内沉淀下来而堵塞管渠所用的最小设计流速应大于雨水管渠，满流时管道内的最小设计流速为0.75m/s。而明渠由于便于清除疏通，可采用较低的设计流速，一般明渠内最小设计流速为0.4m/s。
为了防止管壁和渠壁的冲刷损坏，影响及时排水，雨水管道的设计流速不得超过一定的限度。由于这项最大流速只发生在暴雨期间，历时较短，所以雨水管道内的最高容许流速可以高一些，对雨水管渠的最大设计流速规定：金属管最大流速为10m/s,非金属最大流速为5m/s，明渠最大设计流速则根据其内壁建筑材料的耐冲性质，按设计规范规定选用。
2.6.3设计管道坡度的设定
为了保证管内不发生沉淀，雨水管内的最小坡度应按最小流速计算，在街道下，一般不宜小于0.0025，雨水口连接管的最小坡度不小于0.01。在此次设计中设计管道坡度参照地面坡度进行设计。
2.6.4设计管段管径的选择
为保证管道在养护上的方便，便于管道的清除阻塞，雨水管径不能太小，规定在街道下的雨水管管径最小为300mm，相应的最小坡度为0.003。
2.6.5管渠的最小埋深
在保证管渠不被压坏、不冻坏和满足街坊内部沟道的衔接的要求下，确定沟道的最小埋深。管顶最小的覆土厚度，在车行道下时不小于0.7m，管段基础设在冰冻线以下。
2.7各设计管段上、下端的管内底标高和埋设深度计算：
各条干管的起点一般都是这条管道的控制点。控制点是指在排水区域内，对管道系统的埋深起控制作用的点。
确定控制点的管道埋深应根据城市的竖向规划，保证排水区域内各点
的污水都能自流排出，并考虑发展，留有适当余地；不能因照顾个别点而增加整个管道系统的埋深。
根据各管段管道标高降落量计算各管段管内底标高及管道埋深。
计算结果见附表1、2。
雨水管径计算软件 【篇一：雨水流量计算公式】 雨水流量计算公式： 式中：q——雨水设计流量（l/s）； 根据不同地貌选择径流系数 f——汇水面积（ha）； 式中：p——设计重现期（a）； t——降雨历时（min）。 【篇二：雨水管道挖土方的计算规则】 雨水管道挖土方的计算规则 径变0.7 米，怎么就不计算了。因为在挖井室圆形土方时你一定要放点坡的。我在上面的例式中没有增加放坡量也没有扣减收口处的土方，我折算过增加的土方和扣除的土方大体差不多，所以相互抵消了。 【篇三：雨水管渠的设计计算】 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、雨水管网设计与计算； 4、雨水径流调节； 5、排洪沟设计与计算； 6、合流制管网设计与计算。 （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，暴雨强度的数值与所取的连续时间段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、
方案一：（压力流外排） 设计参数： 用于削减排水管道洪峰流量时，雨水调蓄有效容积按《室外排水设计规范》（GB50014—2006）中的4.15.5条公式计算： 式中：—脱过系数，取值为调蓄池下游设计流量和上游设计流量之比，取0.3； Q—调蓄池上游设计流量，参考方案二计算结果，为55m3/min； b、n—暴雨强度公式参数，分别为0.75和11.259； t—降雨历时（min），按2小时计。 雨水池容积和外排流量计算： 1） =4356m3 2）外排雨水流量为0.3Q=0.3X908=272L/s 水泵参数选取： 设2台潜水泵，单台流量490m3/h。2台水泵合用一根出水管，出水管管径采用DN400钢管，流速为2.1m/s，满足要求。 方案二：（重力流外排） 设计参数： 1）采用广州市暴雨强度公式：q=3618.427（1+0.438lgP）/（t+11.259）0.750； 式中：q--暴雨强度 t--降雨历时 (min) 按2小时计算； P—设计重现期，取5年。 2）雨水量采用计算公式：Q=ψ·q·F 式中：ψ--径流系数，综合径流系数采用0.50 F--汇水面积(公顷)；汇水范围为万达广场以西暹岗村地势较高的区域，约15公顷。 3）雨水管的流速应大于V=0.75m/s，小于V=5m/s，雨水管按满流计算。
雨水量计算： Q=ψ·q·F =0.5X[3618.427（1+0.438lg5）/（120+11.259）0.750]X15=908L/s，外排雨水管设计管径采用d800，设计坡度0.006，流速2m/s。 方案三：（重力流外排） 计算过程同方案二，排水路径和管道敷设方式不同而已，设计管径采用d800，设计坡度0.01，流速2.6m/s。 （资料素材和资料部分来自网络，供参考。可复制、编制，期待你的好评与关注）
附表三：涵洞水力计算洪水量采用公路科学研究所经验公式(适用于汇水面积小于10 Km2))： Q p =K p F m Q p—— 设计洪峰洪量(m3/s） K p——流量模数，根据地区划分及设计标准（广州地区属东南沿海，重现期采用25年一遇时， K p =22) F—汇水面积（Km2)) ,m——面积指数，当F≤1Km2时，m=1;当1
一、雨水部分的设计说明及设计计算 城市雨水管渠系统的布置与污水管道的布置相近，但也有自己的特点。雨水管渠规划布置的主要内容有：确定排水流域与排水方式，进行雨水的管渠的定线；确定雨水泵房、雨水调节池、于是排放口的位置。 3.1 雨水布管原则： 1.充分利用地形，就近排入水体。 规划雨水管线时，首先按照地形划分排水区域，进行管线布置。根据分散和直接的原则，尽量利用自然地形坡度，多采用正交式布置，以最短的距离重力流排入附近的河流、湖泊等会汇水区域。一般不设泵站。 2.根据街区及道路规划布置雨水管道。 通常应根据建筑物的分布、道路的布置以及街坊或小区内部的地形、出水口的位置等布置雨水管道，是街坊和小区内大部分雨水以最短的距离排入雨水管道。所以就需要对某一排水区域进行划分，使其汇水更加的方便和直接。 3.合理布置雨水口，保证路面雨水舒畅排除。 雨水口的布置应根据地形和汇水面积确定，以使雨水不至漫过路口。一般在道路交叉口的汇水点、低洼地段均应设置雨水口。 4.采用明渠与暗管相结合的方式。 在城市市区，建筑密度较大、交通频繁地区。应采用暗管排除雨水，尽管造价高，但是卫生情况好，养护方便，不影响交通；在城市郊区或建筑密度低、交通量小的地方可采用明渠，以节省工程费用。 5.出水口的位置。 当汇水水体离流域很近，水体的水位变化不大，洪水位低于流域地面标高，出水口的建筑费用不大时，宜采用分散出口，使雨水尽快排放，反之，则应该采用集中出口排放方式，本设计中采用分散出口排放。 6.调蓄水体的布置。 充分利用地形，选择适当的河湖水面作为调蓄池，以调节洪峰流量，减低沟道设计流量减少泵站的设计数量。 7.排洪沟的设置。 \
第6章建筑屋面雨水排水系统 6.3 雨水排水系统的水力计算
屋面雨水排水系统雨水量的大小是设计计算雨水排水系统的依据，其值与该地暴雨强度q、汇水面积F以及径流系数ψ有关，屋面径流系数一般取ψ＝0.9。 1．设计暴雨强度q 设计暴雨强度公式中有设计重现期P和屋面集水时间t两个参数。设计重现期应根据建筑物的重要程度、气象特征确定，一般性建筑物取2～5年，重要公共建筑物不小于10年。由于屋面面积较小，屋面集水时间应较短，因为我国推导暴雨强度公式实测降雨资料的最小时段为5min，所以屋面集水时间按5min计算。
2．汇水面积 F 屋面雨水汇水面积较小，一般按m2计。对于有一定坡度的屋面，汇水面积不按实际面积而是按水平投影面积计算。 考虑到大风作用下雨水倾斜降落的影响，高出屋面的侧墙，应附加其最大受雨面正投影的一半作为有效汇水面积计算。窗井、贴近高层建筑外墙的地下汽车库出入口坡道应附加其高出部分侧墙面积的二分之一。 同一汇水区内高出的侧墙多于一面时，按有效受水侧墙面积的1／2折算汇水面积。
雨水量可按以下两个公式计算： 3. 雨水量计算公式 10000Fqs Q ψ=（6-1） 3600Fqs Q ψ=（6-2） 式中 ψ ——径流系数，屋面取0.9； Q ——屋面雨水设计流量，L/s ； F ——屋面设计汇水面积，m 2； q s ——当地降雨历时5min 时的暴雨强度， L/s ·104m 2； h s ——当地降雨历时5min 时的小时降雨深度， mm/h ；
gh Dh Q 2μπ= 雨水斗的泄流量与流动状态有关，重力流状态下，雨水斗的排水状况是自由堰流，通过雨水斗的泄流量与雨水斗进水口直径和斗前水深有关，可按环形溢流堰公式计算 1. 雨水斗泄流量 式中 Q ——通过雨水斗的泄流量， m 3 /s ； μ——雨水斗进水口的流量系数，取0.45； D ——雨水斗进水口直径， m ； h ——雨水斗进水口前水深， m 。 （6-3）
雨水设计流量公式 b = 式中 q屮F Qs— - ――雨水设计流量(L⑸ q -―设计暴雨强度，(L /s ? ha) w—――径流系数 F——-—汇水面积（ha公顷） 其中 暴雨强度公式为： 3245*12(1 + 6 25EllgP) (…17.172)°^54 式中 t ---- 降雨历时（min） P ---- 设计重现期（年） （一）设计降雨历时 t = ti 阿 式中 t ---- 设计降雨历时（min） 「 --- 地面集水时间（min） 応一一雨水在管渠内流行的时间（mi n） m ---- 折减系数 S的确定： 地面集水时间受水区面积大小、地形陡缓、屋顶及地面的排水方式、土壤的干湿程度及地表覆盖情况等因素的影响。在实际应用中，要准确地计算S值是比较 困难的，所以通常取经验数值，日=5?15mi n。在设计工作中，按经验在地形较陡、建筑密度较大或铺装场地较多及雨水口分布较密的地区，=5?8mi n；而在地势平坦、建筑稀疏、汇水区面积较大，雨水口分布较疏的地区，囘值可取10?15mi n。 m的确定：
暗管m=2明渠m=在陡坡地区，暗管折减系数m=-2,经济条件较好、安全性要求较高地区的排水管渠m可取1。 卜的确定: 式中 ――雨水在管渠内流行时间（min） L――各管段的长度（m v --- 各管段满流时的水流强度（m/s） v的确定： 式中 v --- 流速（m/s） R――水力半径（m） I――水利坡度 n --- 粗糙系数 R确定： A――输水断面的过流面积（m2） X――接触的输水管道边长（即湿周）（m n的确定： （二）设计重现期（P） P的确定： 《室外排水设计规范》（GB50014-2006第条原规定：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?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，并应与道路设计协调。特别重 要地区和次要地区可酌情增减。
雨水量计算说明书 一、雨水量的计算 1.1 根据该城镇的暴雨强度公式为： 497.0) 724.3()y lg 625.01(078.992++=t T q 式中 q ——设计暴雨强度公式（ha s L ?/） y T ——设计重现期(a) t ——设计降雨历时（min ） 重现期：y T =1年， 降雨历时：t=t 1+mt 2。 式中 t 1——地面集水时间（min ）, 取5～15min ； t 2 —— 管渠内雨水流行时间（min ）； m —— 折减系数，暗管取2，明渠取1.2。 在该城镇中采用暗管排水，取m=2, t 1=10min 。 1.2 径流系数计算 根据规划的地区类别，采用区域综合径流系数。城市市区区域综合径流系数值0.5—0.8，在此城镇计算中C1-10取0.6，C11取0.4。 单位面积径流量: 497.020)724.3210(078.992++?=t C q W =497.02) 724.3210(078.9926.0++?t 497.021)724.3210(078.992++? =t C q W =497.02)724.3210(078.9924.0++?t
设计流量Q 为：0q A Q ?= 灌渠内雨水流行时间为：t 2=L/v 式中 L ——管长（m ） V ——雨水在管内的流速（m/s ） 坡降：L S h ?= 设计管内底标高的最小值为地面标高减去管道的最小覆土厚度加上管径，埋深为设计地面标高减去设计管底标高。 管径、流速、流量等的确定采用满流水力计算表。 二、雨水管网定线 2.1排水体制的选择 规划区排水设施不完善，无完整排水系统，雨污合流排放，未经处理就近排入水体。规划区防洪标准为20年一遇，片区内规划用地竖向高程均在20年一遇的洪水位线之上。 暴雨强度公式根据附录：福建各地暴雨强度公式选用。 管材采用钢筋混凝土管。 2.2管线定线原则： 充分利用地形，就近排入水体。 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。在每一排水流域内，结合建筑物及雨水口分布，充分利用各排水流域内的自然地形，布置
3.2 雨水量 3.2.1雨水设计流量，应按下列公式计算： Q s=qΨF(3.2.1) 式中：Q s－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）。 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，可按本规范表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，可按本规范表3.2.2-2的规定取值。 表3.2.2-1 径流系数 地面种类Ψ 各种屋面、混凝土或沥青路面0.85～0.95 大块石铺砌路面或沥青表面处理的碎石路面0.55～0.65 级配碎石路面0.40～0.50 干砌砖石或碎石路面0.35～0.40 非铺砌土路面0.25～0.35 公园或绿地0.10～0.20 表3.2.2-2 综合径流系数 区域情况Ψ 城市建筑密集区0.60～0.85 城市建筑较密集区0.45～0.6 城市建筑稀疏区0.20～0.45 3.2.3设计暴雨强度，应按下列公式计算： n b t P C A q ) + ( ) lg + 1( 167 =1(3.2.3) 式中：q－设计暴雨强度[L/(s·hm2)]； t－降雨历时（min）；
P－设计重现期（a）； A1、C、n、b－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0.5～3a，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，一般采用3～5a，并应与道路设计协调。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5～15 min； 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。
1167(1lg ) ()n A C P q t b += +设计流量计算 一、雨水设计流量计算 1. 雨水设计流量流量Q 雨水设计流量流量Q 的计算公式为 Q qF ψ= 式中：Q —雨水设计流量(l/s)； ψ—径流系数，绿地径流系数0.15-0.25.； F —汇水面积(ha)； q —设计暴雨强度(l/s 〃ha)，1ha=10000m 2。 2. 设计暴雨强度q 设计暴雨强度q 应按下列公式计算： 式中，t ——降雨历时 (min)； P ——设计重现期(a) ，排水沟渠的设计重现期，应根据汇水地区性质 （广场、干道、厂区、居住区）、地形特点和气象特点等因素确定，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，重现期一般选用2～5a 。； 1A 、C 、n 、b ——参数，在具有十年以上自动雨量记录的地区，根 据统计方法进行计算确定，在自动雨量记录不足十年的地区，参照地方实测暴雨气象资料确定参数。 3. 降雨历时t 排水沟渠的设计降雨历时t ，应按下列公式计算： 12t t mt =? 式中t —— 降雨历时（min ）； t 1 —— 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，室外地面一般采用5～10min ； m —— 折减系数，见下表取值： t 2—— 管渠内雨水流行时间(min)。 折减系数m
4. 排水沟内雨水流行速度 排水管渠的流速，应按下列公式计算: 2 1321V R I n = 式中，V ——流速(m/s)；R ——水力半径(m)；I —水力坡降；n ——粗糙系数。排水沟粗糙系数为浆砌毛石时取0.017，混凝土排水沟为0.014。 对于矩形排水沟，水力半径 2bh R b h =+ b 为排水沟底宽（m ），h 为排水沟内设计过水高度（m ）。 对于梯形断面排水沟，水力半径为 b 为排水沟底宽（m ），h 为排水沟内设计过水高度（m ），m 为排水沟坡率的倒数。 二、排水沟设计 t ＝t1+ m t2＝10+1.2×10＝22(min) 设计降雨重现期P 为5年，根据深圳市中部地区暴雨强度公式推算 2 R =
长沙学院教案 编号：第15～17讲 课时安排： 6 学时实验课□习题课□实践课□其它□ 题目（教学章、节或主题）： 第十章雨水管渠设计和优化计算 教学目的要求（包括知识与能力两个方面）： 了解雨量分析与雨量公式、雨水径流调节、截流式合流制排水管网设计与计算、排洪沟设计与计算；掌握雨水管渠设计流量计算、雨水管渠设计与计算、排水管网优化设计。 教学重点、难点： 雨水管渠设计流量计算、雨水管渠设计与计算、排水管网优化设计。 教学方式、手段、媒介： 课堂讲授、多媒体教学。 教学过程：（含引入新课、中间组织教学以及如何启发思维等） 第一节雨量分析及雨量公式 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： 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： 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，暴雨强度的数值与所取的连续时间段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5 min、10 min、15 min、20 min、30 min、45 min、60 min、90 min、120 min等9个历时数值，特大城市可以用到180min。 4.暴雨强度频率
雨水设计流量公式 Q S=qΨF 式中 Q S———雨水设计流量(L /s) q———设计暴雨强度，(L /s?ha) Ψ———径流系数 F———汇水面积(ha公顷) 其中 一、暴雨强度公式为: q=3245.114(1+0.2561lgP) (t+17.172)0.654 式中 t———降雨历时（min） P———设计重现期（年） （一）设计降雨历时 t=t1+mt2， 式中 t——设计降雨历时(min) t1——地面集水时间(min) t2——雨水在管渠内流行的时间(min) m——折减系数 t1的确定： 地面集水时间t1受水区面积大小、地形陡缓、屋顶及地面的排水方式、土壤的干湿程度及地表覆盖情况等因素的影响。在实际应用中，要准确地计算t1值是比较困难的，所以通常取经验数值，t1=5～15min。在设计工作中，按经验在地形较陡、建筑密度较大或铺装场地较多及雨水口分布较密的地区，t1=5～8min；而在地势平坦、建筑稀疏、汇水区面积较大，雨水口分布较疏的地区，t1值可取10～15min。 m的确定: 暗管m=2，明渠m=1.2，在陡坡地区，暗管折减系数m=1.2～2，经济条件较好、安全性要求较高地区的排水管渠m可取1。 t2的确定： t2=∑L 60v
式中 t2——雨水在管渠内流行时间（min）L——各管段的长度（m） v——各管段满流时的水流强度（m/s）v的确定： v=1 n ?R 2 3?I 1 2 式中 v——流速（m/s）R——水力半径(m) I——水利坡度n——粗糙系数 R确定： R=A X A——输水断面的过流面积（ｍ２） X——接触的输水管道边长（即湿周）（m）n的确定:
雨水调蓄池计算 公司内部编号：（GOOD-TMMT-MMUT-UUPTY-UUYY-DTTI-
方案一：（压力流外排） 设计参数： 用于削减排水管道洪峰流量时，雨水调蓄有效容积按《室外排水设计规范》（GB50014—公式计算： V=[?(0.65 n1.2+b t ?0.5 n+0.2 +1.10)lg(α+0.3)+0.215 n0.15 ]?Q?t 式中：α—脱过系数，取值为调蓄池下游设计流量和上游设计流量之比，取； Q—调蓄池上游设计流量，参考方案二计算结果，为55m3/min； b、n—暴雨强度公式参数，分别为和； t—降雨历时（min），按2小时计。 雨水池容积和外排流量计算： 1）V=[?(0.65 0.751.2+11.259 120 ?0.5 0.75+0.2 +1.10)lg(0.3+0.3)+ 0.215 0.750.15 ]?55?120=4356m3 2）外排雨水流量为==272L/s 水泵参数选取： 设2台潜水泵，单台流量490m3/h。2台水泵合用一根出水管，出水管管径采用DN400钢管，流速为s，满足要求。 方案二：（重力流外排） 设计参数： 1）采用广州市暴雨强度公式：q=（1+）/（t+）； 式中：q--暴雨强度
t--降雨历时 (min) 按2小时计算； P—设计重现期，取5年。 2）雨水量采用计算公式：Q=ψ·q·F 式中：ψ--径流系数，综合径流系数采用 F--汇水面积(公顷)；汇水范围为万达广场以西暹岗村地势较高的区域，约15公顷。 3）雨水管的流速应大于V=0.75m/s，小于V=5m/s，雨水管按满流计算。 雨水量计算： Q=ψ·q·F =[（1+）/（120+）]X15=908L/s， 外排雨水管设计管径采用d800，设计坡度，流速2m/s。 方案三：（重力流外排） 计算过程同方案二，排水路径和管道敷设方式不同而已，设计管径采用 d800，设计坡度，流速s。
工程量计算规则 说明 一、本章定额均适用于各类市政工程（除有关专业册说明不适用本章定额外）。 二、干、湿土的划分以地质勘察资料为准，含水率≥25%为湿土；或以地下常水位为准，常水位以上为干土，以下为湿土。挖湿土时，人工和机械乘系数1.18 ，干、湿土工程量应分别计算。含水率大于40%时，执行人工、机械挖淤泥定额。采用了降水的土方应按干土计算（如含水率≥25%按湿土计算）。 三、人工夯实土堤、机械夯实土堤，执行本章人工填土夯实平地、机械填土夯实平地子目。 四、挖土机在垫板上作业，人工和机械乘系数1.25，搭拆垫板的人工、材料和辅机摊销费另行计算。 五、推土机推土或铲运机铲土的平均土层厚度小于30cm时，其推土机台班乘以系数1.25，铲运机台班乘以系数1.17 。 六、在支撑下挖土，按实挖体积人工乘系数1.43, 机械乘系数1.20。先开挖后支撑的不属支撑下挖土。 七、挖密实的钢碴，按挖四类土人工乘系数2.5, 机械乘系数1.50 。 八、自卸汽车运土，如系反铲挖掘机装车，则自卸汽车运土台班数量乘系数1.10 。 九、夯填灰土中的黄土项目按现场就地取土计算。若外购土方应另行计算。 十、建筑生活垃圾装运工程量，以自然堆积方乘以系数0.8计算。 十一、石方爆破按炮眼法松动爆破和无地下渗水积水考虑，防水和覆盖材料未在定额内。采用火雷管可以换算，雷管数量不变，扣除胶质导线用量，增加导火索用量，导火索长度按每个雷管2.12m计算。抛掷和定向爆破另行处理。打眼爆破若要达到石料粒径要求，则增加的费用另计。 十二、本定额人工清渣子目适用于石方爆破后的石渣清理运输，运输是指从清理地点运至沟槽外堆放地点。 十三、本定额不包括现场障碍物清理，障碍物清理装运费执行本册相应子目。弃土、石方或垃圾的场地占用费按当地的收费标准执行，费用由建设单位支付。 十四、人工、机械挖冻土按《内蒙古自治区建筑工程预算定额》的相应子目执行。 十五、本章定额中为满足环保要求而配备了洒水汽车在施工现场降尘，若实际施工中未采用洒水汽车降尘的，在计算中应扣除洒水汽车和水的费用。 工程量计算规则 一、本章定额的土、石方体积均以天然密实体积（自然方）计算。 二、土方工程量按图纸尺寸计算，修建机械上下坡的便道土方量并入土方工程量内。石方工程量按图纸尺寸加允许超挖量。开挖坡面每侧允许超挖量：松、次坚石20cm，普、特坚石15cm 。 三、夯实土堤按设计断面计算。清理土堤基础按设计规定以水平投影面积计算，清理厚度为30cm内，废土运距按30m计算。 四、人工挖土堤台阶工程量，按挖前的堤坡斜面积计算，运土应另行计算。 五、沿线各种井室、管道接口作业坑挖土石方按沟槽全部土石方量的 2.5%计算。管沟回填土应扣除管径≥200mm的管道、基础、垫层和各种构筑物所占的体积。 六、挖土放坡和沟、槽底加宽应按图纸尺寸计算，如无明确规定，可按下表计算：
雨水设计流量公式 式中 ———雨水设计流量(L /s) q———设计暴雨强度,(L /s?ha) Ψ———径流系数 F———汇水面积(ha公顷) 其中 一、暴雨强度公式为: 式中 t———降雨历时（min） P———设计重现期（年） （一）设计降雨历时 , 式中 t——设计降雨历时(min) ——地面集水时间(min) ——雨水在管渠内流行的时间(min) m——折减系数 的确定： 地面集水时间受水区面积大小、地形陡缓、屋顶及地面的排水方式、土壤的干湿程度及地表覆盖情况等因素的影响。在实际应用中,要准确地计算值是比较困难的,所以通常取经验数值,=5～15min。在设计工作中,按经验在地形较陡、建筑密度较大或铺装场地较多及雨水口分布较密的地区,=5～8min；而在地势平坦、建筑稀疏、汇水区面积较大,雨水口分布较疏的地区,值可取10～15min。 m的确定: 暗管m=2,明渠m=1.2,在陡坡地区,暗管折减系数m=1.2～2,经济条件较好、安全性要求较高地区的排水管渠m可取1。 的确定： 式中 ——雨水在管渠内流行时间（min） L——各管段的长度（m） v——各管段满流时的水流强度（m/s） v的确定： 式中 v——流速（m/s） R——水力半径(m) I——水利坡度 n——粗糙系数 R确定： A——输水断面的过流面积（ X——接触的输水管道边长（即湿周）（m） n的确定:
（二）设计重现期(P) P的确定： 《室外排水设计规范》（GB50014-2006）第 3.2.4 条原规定：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,并应与道路设计协调。特别重要地区和次要地区可酌情增减。 二、汇水系数的确定（Ψ） 汇水面积通常是由各种性质的地面覆盖组成的,随着它们占有的面积比例变化,Ψ的值也各异。因此整个汇水面积的径流系数应采用平均径流系数；也可采用区域的综合径流系数,一般市区的综合径流系数Ψ=0.5-0.8.郊区的综合径流系数Ψ=0.4-0.6。 三、汇水面积的确定（F） 汇水面积指的是雨水流向同一山谷地面的受雨面积。跨越河流、山谷修筑道路时,必须建桥梁和涵洞。兴修水库必须筑坝拦水。而桥梁涵洞孔径的大小、水坝的设计位置与坝高、水库的蓄水量等都要根据这个地区的降水量和汇水面积来确定。 计算方法 确定汇水面积的边界线 汇水面积的边界线：是由一系列的山脊线和道路、堤坝连接而成。由图看出,由山脊线与公路上的AB线段所围成的面积,就是这个山谷的汇水面积。在图上作设计的道路(或桥涵)中心线与山脊线(分水线)的交点。沿山脊及山顶点划分范围线(如图的虚线),该范围线及道路中心线AB所包围的区域就是雨水汇集范围。
雨水流量计算软件 【篇一：雨泰屋面虹吸雨水排放系统水力分析软件】 第一章屋面虹吸雨水排放 1.系统特点 1.1 工法在使用功能上的特点 由于雨泰屋面虹吸雨水排放系统水力分析软件依据虹吸原理，在雨 水排放过程中极易达到管内满水状态，且流速快，流量大，在使用 中明显的体现出了屋面排水能力强的特点。 虹吸雨水管道的理论流量，在设计阶段参考了该地区的年均降水量 和数十年来的最大降雨量，尤其是当雨季来临时，雨水量的突然增 大更有利于虹吸现象的形成。换言之，就是当屋面的雨水累积量越大，其排放的速度就越快，这一难能可贵的特点在普通的重力排放 系统中是根本无法实现的。 1.2 工法和传统施工方法的先进性和新颖性 雨泰屋面虹吸雨水排放系统水力分析软件采用高密度聚乙烯管，这 种管材能承受较大的冲击力，且不会因弯曲而破裂、折断，还具有 耐腐蚀性，其抗极端温度范围也大，一般在-30℃～100℃，同时管 材的自身重量轻，施工方便，可使安装工效大大提高。因此，在和 传统的屋面重力流排水系统相比较，虹吸排水具有十大优点： 1.2.1 适用于各种类型、各种用途的建筑物（平屋顶建筑同样适用）； 1.2.2 排水管道无需坡度排设； 1.2.3 由于虹吸排水在产生虹吸作用时，管道内呈满水状态，且系统 的水流流速很高，故其泄流量较之重力排水系统大大提高； 1.2.4 系统所需的地下埋管较少； 1.2.5 现场的施工量减少； 1.2.6 管道及配件的使用量减少； 1.2.7 降低了排水管道的管径；
1.2.8 由于重力排水系统悬吊水平管道需要有坡度，这样其他管道、设备安装标高随之降低，安装空间减小，而虹吸排水的管道本身就少，加之其无需敷设坡度，进而节约了安装空间； 1.2.9 当虹吸排水系统产生虹吸作用时，水流流速很高，管道具有较好的自洁能力； 雨泰屋面虹吸雨水排放系统 水力分析软件 1.2.10 从设计到施工简单快捷。 在以上这十大优点中，最为可贵的是建筑物屋面即使是平屋顶也能使用，以及现场施工量大大减少这两点。 2 适用范围 本工法适用于公用建筑、民用建筑及各类工业厂房等建筑物的屋面雨水排放系统以及生活污水、生产废水等的排放，对屋面及管道的坡度没有过于严格的要求。 雨泰屋面虹吸雨水排放系统水力分析软件具有很大的推广价值，在现代建筑中，科学技术的发展、新型材料的使用，人们对建筑的实用性、美观性的要求越来越高，因此，雨泰屋面虹吸雨水排放系统水力分析软件具有广泛的发展前景和空间，特别是在厂房、机场、体育馆、展览馆等建筑中其适用性将日益体现。 3 工艺原理 4 施工工艺流程及操作要点 4.1 施工工艺流程图： 钢筋混凝土板 不锈钢底盘模板 图4.1.1雨水斗固定示意图
日处理量： 27040d /m 3 33327040270400.313312.96/243600 Q m d m m s L s ====? 3112600/145.83/Q m d L s == 3214440/167.13/Q m d L s == 因为总变化系数: 0.110.11 2.7 2.7 1.56145.83z K Q === 所以设计最大流量: max 12 1.56145.83167.13394.62/z Q K Q Q L s =?+=?+= 远期：3198002464044440/514.35/Q m d L s '=+== 3119800/229.17/Q m d L d '== 3224640/285.19/Q m d L s '== 0.110.11 2.7 2.7 1.49229.17z K Q '=== max 12 1.49229.17285.19626.65/z Q K Q Q L s =?+=?+= 栅条间隙数：设栅前水深0.4m ，过栅流速0.9/v m s =，栅条间隙宽度0.06m ，格栅倾角 060 20.221n ===≈个 栅槽宽度:设栅条宽度S 0.01m = ()10.01200.0621 1.46B S n bn m =-+=?+?= 进水渠道渐宽部分的长度：1101 1.460.65 1.112tan 2tan 20 B B l m α--=== 12 1.110.5622 l l m ===
442233 010.010.9sin 2.42sin 6030.0220.0619.6S v h K m b g βα????==????= ? ????? 120.40.020.30.72H h h h m =++=++= 1120 0.40.30.5 1.0 1.110.560.5 1.0 3.57tan tan 60H L l l m α+=++++=++++= 33max 1864000.3860.02864000.67/0.2/10001000 z Q w W m d m d K ??===>? max 143.51440.0080.40.6 Q n bhv ===≈??个 ()10.011430.008144 2.58B S n bn m =-+=?+?= 1101 2.580.65 2.652tan 2tan 20B B l m α--= == 12 2.65 1.3322 l l m === 4 4 2233010.010.6sin 2.42sin 6030.1520.00819.6 S v h K m b g βα????==????= ? ????? 120.40.150.30.85H h h h m =++=++= 1120 0.40.30.5 1.0 2.65 1.330.5 1.0 5.88tan tan 60H L l l m α+=++++=++++= 33max 1864000.2350.1086400 2.03/0.2/10001000 z Q w W m d m d K ??===>?
雨水管道水力计算表： 管道编号管长汇水面积 （ha）管道内雨水流行 时间min 单位面积径流量qo 设计流量（L/s）管径（mm）坡度‰流速（m/s）管道输水能力Q’坡降设计地面标高管内地标高埋深 起点终点起点终点起点终点t t2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 1—260 0.29 0 1.3 108.47 31.5 300 3 0.75 53 0.18 42.6 42.48 40.18 40 2.42 2.48 2—542 0.24 1.3 1 96.6 23.2 300 3 0.75 53 0.13 42.48 42.36 40 39.87 2.48 2.52 5—640.5 0.33 2.3 1 89.77 29.6 300 3 0.75 53 0.12 42.36 42.23 39.87 39.75 2.52 2.48 6—1034.5 0.95 3.3 0.8 84.19 79.98 400 2.2 0.78 97.64 0.08 42.23 42.01 39.75 39.67 2.48 2.34 10—119 0.45 4.1 0.2 80.4 36 400 2.2 0.78 97.64 0.02 42.01 42.01 39.67 39.65 2.34 2.36 11—149 ----- 4.3 0.2 80.4 36 400 2.2 0.78 97.64 0.02 42.01 41.96 39.65 39.73 2.36 2.23 14—1627 0.19 4.5 0.6 78.7 15 300 3 0.75 53 0.08 41.96 41.76 39.73 39.65 2.23 2.11 16—179 0.09 5.1 0.2 76.3 6.9 300 3 0.75 53 0.03 41.76 41.76 39.65 39.62 2.11 2.14 17—2133 0.52 5.3 0.8 75.57 39.3 300 3 0.75 53 0.1 41.76 41.66 39.62 39.52 2.14 2.14 21—2237.5 0.08 6.1 0.9 72.8 6 300 3 0.75 53 0.11 41.66 41.46 39.52 39.41 2.14 2.05 22—2415 0.16 7 0.4 70 11.2 300 3 0.75 53 0.05 41.46 41.46 39.41 39.36 2.05 2.1 24—2519.5 0.09 7.4 0.5 68.88 6.2 300 3 0.75 53 0.06 41.46 41.10 39.36 39.3 2.1 1.8 25—2630 ----- 7.9 0.7 67.53 6.2 300 3 0.75 53 0.1 41.10 41.10 39.3 39.2 1.8 1.9
园林景观水电设计方法及计算 一、给水设计 （1）、绿化给水设计 绿化给水一般可分为：快速取水器给水、自动喷灌系统给水、滴灌。（具体采用何种方式给水需与甲方沟通确定） 1、快速取水器给水：目前应用较广泛，具有前期投入少、耗水量大、后期养护需大量人工等特点。可用于市政广场、公园、道路（道路中央分隔带慎用）和住宅小区绿化浇灌用水。绿化取水点布置较灵活，一般采取沿路每隔30-44m（为方便施工间距应为偶数）布置为宜，使用时接15-25米软胶管浇灌。绿化面积过深入，人工不易浇到的地方不宜采用此方式。 2、自动喷灌系统给水：该绿化给水系统具有前期投入大、节水效果明显、后期养护需工量少等特点。可用于足球场、市政广场、公园、道路和住宅小区内较大面积绿化的浇灌用水，但是周围不得有密集的大树等，否则影响绿化浇水的效果。该系统一般需同时设置自动喷灌喷头、电磁阀、电磁阀控制器、雨量传感器等来实现给水的自动化。 3、滴灌：滴灌给水系统目前广泛用于农业给水，园林中主要用于园林名贵树木、高架桥垂直绿化等的给水。 （2）、各取水方式计算 1、快速取水器取水给水：一般在住宅类的园林景观设计中考虑每个组团中同时开启快速取水器数不超过3个来确定管道设计流量；对于市政管道一般按照全部用水量的30%-40%来确定管道最大设计流量，如果管道过长可根据管道流量经计算沿程损失和局部损失后适当放大以确保末端压力的满
足喷头要求。园林景观给水管道一般为塑料管，塑料管沿程水头损失，可按下列公式计算： h j=λ×l/d j×v2/2g 式中λ――沿程阻力系数 l――管道长度（m） d j――管道计算内径（m） v――管道断面水流平均速度（m/s） g――重力加速度9.81（m/s2） 注：λ与管道的相对当量粗糙度（△/ d j）和雷偌数（Re）有关，可查表获得。其中：△为管道当量粗糙度（mm）。 管道沿程流量损失计算可参考计算软件《管道水力计算》。 一般管道设计应根据不同需求分多分支控制，各回路均能单独操作、控制，且面积大的项目宜采用环状管网以确保供水的稳定性。快速取水器的喷头压力一般不宜小于0.15MPa，但不得大于0.6MPa。DN20快速取水器出水流量按每个0.8L/S计，管径经济给水流量详《管径/流速/流量对照表》。 2、自动喷灌系统给水：自动喷灌系统一般采用轮流给水，在计算供水管道管径前需根据项目特点确定轮灌区，供水主管需满足轮灌区内所有喷头开启时的流量要求和最末端喷头压力要求，供水主管流量大小可由所选喷头技术参数确定。管径经济给水流量详《管径/流速/流量对照表》，管道流量损失计算详《管道水力计算》。 3、注意事项：如直接采用市政水供给，最不利端不能满足喷头或取水器压力要求，当相差不大时可适当放大管径，如相差过大，则必须增设加压