(完整版)雨水部分的设计说明及设计计算
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排涝泵站计算:1.总说明①城市暴雨强度公式**市距南京仅45km,地理气象条件相似,本次雨水设计暴雨强度公式仍采用南京市暴雨强度公式,即:8.02989++=tlgP1(3.q13.0/()3.)671式中:q-暴雨强度(1/s ha)p-设计重现期(a)t-设计降雨历时(min)**市近20年的雨水工程规划及设计均采用以上公式。
从多年的实际使用效果看,此公式能较准确地反映本地区降雨特征,可作为本次雨水计算的基本依据。
根据城市性质、重要性以及汇水地区类型(广场、干道、厂区、居住区)特点和气候条件等因素确定。
根据《**市城市总体规划》(2002~2020)所确定的城市性质及本市的地形和气象特点,并参照周围相近城市所采用的标准,本次整治范围内设计重现期取1年。
②径流系数根据《城市排水工程规划》,城市排水工程规划宜采用城市综合径流系数,即按规划建筑密度将城市用地分为城市中心区、一般规划区和市政绿地等,由不同的区域,分别确定不同的径流系数。
综合考虑**市现状绿化率较高和总体规划发展目标等因素,雨水综合径流系数见表1.1。
表1.1 **市城市雨水综合径流系数③地面集水时间(t1)地面集水时间受距离长短、地形坡度和地面铺盖等因素影响,结合**市实际和国内相似城市的采用数值,本次选用t 1=15min 。
2.同意**泵站(1) 流量确定汇水面积 2.01km 2,按照市政雨水泵站规模进行计算,集流距离最长为L=2.28km 。
其中管道长度L=380m ,明渠长度L=1900m ,根据《**市城市排水工程规划》中的设计水力要素,径流系数取0.5,管道流速取0.7v =(m/s ),折减系数取2,明渠流速取0.86v =(m/s ),折减系数取1.2。
则集流时间121529.05 1.236.877.26min t t mt =+=+⨯+⨯= 重现期为P=2计算的情况下:0.80.82989.3(10.671)2989.3(10.6712)97.5(/)(13.3)(78.3413.3)lgP lg q l s ha t ++===•++则对应的雨水流量为:330.597.5 2.01100109.8(/)Q qF m s ψ-==⨯⨯⨯⨯=根据排水规划中西塘水系的水力要素,同意二水系的水力计算表格为:考虑新建同意**泵站具有调蓄条件,根据《给水排水设计手册》(第五册P33)中对雨水调蓄计算,调蓄池的作用是高峰流量入池调蓄,低流量是脱过,通过调蓄后的进入泵站的脱过流量如下:()V f W α=(m3)1.20.150.650.50.215()[(1.1]lg(0.3)]0.2b f a n n nατ=-+++++ 式中:,,;Q Q Q Qαα''-=脱过系数既是脱过流量与池前管渠设计流量之比();f αα-的函数式3,(m );W Q W Q ττ-=池前管渠的设计流量与相应集流时间的乘积,;b n -暴雨公式参数,b=13.3,n=0.8,(min);τ-管渠在进入调蓄池前的断面汇流历时不计延缓系数调蓄水体面积S=10500m 2,根据相关资料,调蓄水深为0.4m ,因此调蓄容积为:310500*0.44200V m ==39.8(9.0536.8)*6026959.8()W Q m τ==*+=()0.1558f α=通过公式推导, 0.7758Q Qα'== 39.8*0.77587.60()Q Q m α'===因此,泵站流量为7.60m 3/s同意**泵站初拟设三台水泵,单台流量2.84m 3/s 。
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。
\城市中靠近山麓建设的中心区、居住区、工业区,除了应设雨水管道外,还应考虑在规划地区周围设置排洪沟。
3.2 雨水布管内容:1)确定排水区域与排水方式:本设计中有很明显的排水区界,一条河流自东向西流动,将整个城镇划分为河南区与河北区;同时将河北区雨水排水区域分为五个个部分,分别有五条干管收集污水,河南区雨水排水区域作为一块,有一条感官收集污水。
目录设计说明书 3一、主要流程及构筑物 31.1 泵站工艺流程 31.2 进水交汇井及进水闸门 31.3 格栅 31.4 集水池 41.5 雨水泵的选择 61.6 压力出水池: 61.7 出水闸门 61.8 雨水管渠 61.9 溢流道 7二、泵房 72.1 泵站规模 72.2 泵房形式 72.3 泵房尺寸 9设计计算书 11一、泵的选型 111.1 泵的流量计算 111.2 选泵前扬程的估算 111.3 选泵 111.4 水泵扬程的核算 12二、格栅间 142.1 格栅的计算 142.2 格栅的选型 15三、集水池的设计 163.1 进入集水池的进水管: 163.2 集水池的有效容积容积计算 16 3.3 吸水管、出水管的设计 163.4 集水池的布置 17四、出水池的设计 174.1出水池的尺寸设计 174.2 总出水管 17五、泵房的形式及布置 175.1泵站规模:175.2泵房形式185.3尺寸设计185.4 高程的计算19设计总结20参考文献21设计说明书一、主要流程及构筑物1.1 泵站工艺流程目前我国工厂及城市雨水泵站流程一般都采用以下方式:进入雨水干管的雨水,通过进水渠首先进入闸门井,然后进入格栅间,将杂物拦截后,经过扩散,进入泵房集水池,经过泵抽升后,通过压力出水池并联,由两条出水管排入河中。
出水管上设旁通管与泵房放空井相连,供试车循环用水使用。
1.2 进水交汇井及进水闸门1.2.1 进水交汇井:汇合不同方向来水,尽量保持正向进入集水池。
1.2.2 进水闸门:截断进水,为机组的安装检修、集水池的清池挖泥提供方便。
当发生事故和停电时,也可以保证泵站不受淹泡。
一般采用提板式铸铁闸门,配用手动或手电两用启闭机械。
1.3 格栅1.3.1 格栅:格栅拦截雨水、生活污水和工业废水中较大的漂浮物及杂质,起到净化水质、保护水泵的作用,也有利于后续处理和排放。
格栅由一组(或多组)平行的栅条组成,闲置在进站雨、污水流经的渠道或集水池的进口处。
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。
\城市中靠近山麓建设的中心区、居住区、工业区,除了应设雨水管道外,还应考虑在规划地区周围设置排洪沟.3。
2 雨水布管内容:1)确定排水区域与排水方式:本设计中有很明显的排水区界,一条河流自东向西流动,将整个城镇划分为河南区与河北区;同时将河北区雨水排水区域分为五个个部分,分别有五条干管收集污水,河南区雨水排水区域作为一块,有一条感官收集污水。
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。
排水工程设计说明1、设计依据本次排水工程设计依据为:(1)工程项目区修测电子地形图1:500;(2)《项目区域现状管线探测资料》2、采用的主要规范和标准1、《室外排水设计规范》GB50014-20162、《给水排水工程构筑物结构设计规范》GB50069-20163、《混凝土结构设计规范》GB50010-20104、《城市工程管线规划规范》GB50289-20165、《城市道路设计规范》CJJ37-20166、《给排水管道施工及验收规范》GB50268-20087、《市政公用工程设计文件编制深度的规定》(2013年版)3、计算公式与设计参数采用某市暴雨强度公式(参照各城市标准)q=2995.282(1+0.634LgTe)(t+9.587)0.776t=t1+t2其中:Te——设计暴雨重现期,取3年;t——降雨历时(min),取15分钟;雨水流量计算公式Q=q*£*F其中:Q——雨水设计流量(L/S)q——设计暴雨强度(L/S*ha)£——径流系数,南北两侧均取0.85F——汇水面积(ha)排水管道设计参数V=1nR23I12其中:V——流速(m/S)R——水力半径(m)-I——水力坡降n——粗糙系数(污水管道采用UPVC或者PE双壁波纹管取0.010;雨水管道采用混凝土或钢筋混凝土管取0.0135)。
4、设计概述本次排水工程设计主要内容为道路沿线雨污水管道设计;桩号K0+000~K0+043雨水管道单侧布置于道路西侧,桩号K0+043~K0+099雨水管道单侧布置于道路南侧,管径DN500~DN600,桩号K0+000~K0+043污水管道单侧布置于道路西侧,桩号K0+043~K0+088污水管道单侧布置于道路南侧,管径DN400,管道具体位置详见管综标准横断面图。
(1)雨水部分:本次雨水管道设计结合新建道路坡度,设置一条DN500~DN600的雨水管道收纳道路及沿线片区的雨水。
第一段:桩号K0+099至桩号K0+043,雨水走向由东向西,雨水管径DN500。
民用建筑雨水控制与利用设计规程Design specification for rainwater management and utilization incivil buildingDB**/T******条文说明目次1 总则 (x)3 设计参数 (x)3.1 降雨参数 (x)3.2 水量与水质参数 (x)4 雨水控制与利用系统设置 (x)4.1 一般规定 (x)4.2 雨水控制与利用系统方案 (x)4.3 系统选择 (x)5 雨水收集与排除 (x)5.1屋面雨水收集 (x)5.2硬化地面雨水收集 (x)5.3雨水弃流 (x)5.4雨水排除 (x)6 雨水入渗 (x)6.1一般规定 (x)6.2渗透设施 (x)6.3渗透设施计算 (x)7 雨水储存与回用 (x)7.1一般规定 (x)7.2储存设施 (x)7.3雨水回用供水系统 (x)7.4系统控制 (x)8 水质处理 (x)8.1处理工艺 (x)8.2处理设施 (x)8.3雨水处理站 (x)9 调蓄排放 (x)1总则1.0.1 本规程编制的主要目的是结合浙江的天气气候条件和经济建设发展水平,贯彻国务院关于海绵城市建设的相关文件精神。
随着城市化进程的不断发展,城市地区不透水地面面积逐年增长,造成雨水资源流失、地下水位逐步下降等问题的同时,也造成城市内涝频现。
实施贯彻雨水控制与利用可以在强降雨中不同程度地减轻周边区域积水现象,对减轻洪涝灾害具有重要作用。
同时雨水的资源化利用也是节水的重要措施,雨水的控制和利用与目前浙江省正在实施的“五水共治”政策中的各个环节都是相关和相辅相成的。
本规程的制定,对指导民用建筑雨水控制与利用工程的规划、设计,使其做到经济合理、安全可靠,对规范浙江地区的雨水控制与利用工程建设具有重要意义。
1.0.2 本条规定规程的适用范围。
本规程对本省范围内新建、改建和扩建的民用建筑都适用,内容涵盖了对雨水控制与利用工程规划、设计的相关规定。
雨水课程设计一、划分排水流域及管道定线根据该市区的总平面布置图,可知该市地形西面较为平坦、东面较为陡峭,分为河南河北两区,雨水就近排入各雨水口。
该市内建筑较多,相应的交通量会比较大,故雨水管道采取暗管。
根据总平面图给出的标高绘制等高线。
再根据等高线合理布置雨水口,适当划分排水区域。
根据地形、雨水口分布定管线,使绝大部分雨水以最短的距离排入街道低侧的雨水管道。
拟将该市划分为82个流域。
二、划分设计管段根据管道的具体位置,在管道转弯处、管径或坡度改变出,有支管接入出或两条以上管道交汇处以及超过一定距离的直线管端上都应该设置检查井。
把两个检查井之间流量没有变化且预计管径和坡度也没有变化的管段定位设计管段。
并从管段从下游往下游按循序进行检查井的编号。
三、划分并计算各设计管段的汇水面积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;地形坡度较大时,应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,计算其面积的数值。
下表为汇水面积计算表。
汇水面积计算表四、确定平均径流系数屋面,径流系数0.90,所占比例43%;砼沥青路面,径流系数0.90,所占比例8%;碎石路面,径流系数0.40,所占比例4%;非铺砌地面,径流系数0.30,所占比例19%;沥青表面处理的碎石路面,径流系数0.60,所占比例6%;公园和菜地,径流系数0.15,所占比例20%。
故平均径流系数为:0.600.1520%0.606%0.3019%0.404%0.908%0.9043%=⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=P ψ五、根据确定的设计参数,求单位面积径流量q 0设计径流量公式:nb t cLgP qF Q )()1(167A 1++==ψ有关参数:A1=20 C=0.7 b=19 n=0.86故单位面积径流量为:(取重现期P=1a)5.020)92(2004t q ∑+=六、确定起点埋深根据冰冻情况,雨水管道衔接要求及承受荷载的要求,确定管道起点的埋深。
4.3.1管线综合市政管线是市政基础设施工程的重要组成部分,它直接影响到城市道路的功能,按照城市建设要求应与城市道路同步建设。
管线综合的目的是为了合理地利用城市用地,综合确定城市工程管线在城市地上、地下空间位置,避免工程管线之间及其与相关建筑物、构筑物之间相互矛盾和干扰。
4.3.2工程概况本工程为宜宾市珙县新规划片区,位于巡场镇北段,北面临山,沿清溪河及宜珙铁路线两侧分布。
主体在铁路北侧,规划区用地总面积为203ha。
该片区主要规划为居民居住区、商业区、绿地公园等城市用地。
该片区初步设计阶段共设计金河大道、环山路等14条主、次干道。
除金河大道为老路拓宽改造外其余均为本次新建道路。
本工程城市道路段需同步敷设的工程管线包括给水管道、污水管道、雨水管道、燃气管道(输气及配气)、电力管及电信管。
工程管线种类较多,布置难度大。
因此,必须做好工程管线综合工作,各种管线严格按照统一的布置原则,明确各种工程管线的平面和竖向位置,避免管线不合理的空间占用,增加使用和管理维护的难度。
4.3.3管线设计原则在珙县总体综合管线规划指导下,结合该片区的实际情况,采用经济、适用、可行的设计方案。
本次方案设计遵循如下原则:1)符合珙县总体规划,统筹考虑、近远兼顾、临时和永久相统一;2)符合国家、地方的法律、法规、标准、规范;2)结合整个工程项目的施工时序,并考虑在施工期间尽量不影响现有管线的使用功能;3)设计方案合理、便于施工、管理;4)与工程范围内的地下空间、现状管线不发生冲突、协调配合;5)各管线间的水平及垂直间距尽量符合《城市工程管线综合规划规范》的相关要求,实在不能满足的应采取保护措施,且应取得相关专业单位同意;6)管道应尽量避免或减少管道穿越不容易通过的地带或构筑物。
7)根据城市道路竖向设计,安排好控制点高程,保证汇水面积内的雨污水能顺畅排除,并在高程上留有余地。
4.3.4采用规范标准1)《市政公用工程设计文件编制深度规定》建设部2)《城市给水工程规划规范》(GB50282-1998)3)《城市排水工程规划规范》(GB50318-2013)4)城市工程管线综合规划规范(GB50289-98)4.3.5雨、污水管道现状及方案该片区为规划新建区,场地内沿伍家沟已建一段截污干管,管径d1000。
雨水管道设计【篇一:雨水管道设计要点】雨水管道设计要点:221降雨强度:采用以上计量单位时,由于1mm/min=l(l/m)/min =10000(l/min)/hm,可得i和q之间的换算关系为:式中 q—降雨强度,(l/s)/hm;i —降雨强度,mm/min。
2(9-2)2暴雨强度的计算:式中—设计暴雨强度,(l/s)/hm;—设计重现期,a;2(9-9)—降雨历时,min。
—地方参数(待定参数),根据统计方法进行计算确定雨水设计流量计算公式雨水管渠的设计流量按下式计算:(9-12)式中—雨水设计流量,l/s;—径流系数,径流量和降雨量的比值,其值小于1;—汇水面积,hm;假定:(1)暴雨强度在汇水面积上的分布是均匀的;(2)单位时间径流面积的增长为常数;(3)汇水面积内地面坡度均匀;径流系数的确定设计规范》gb50101-2005中有关径流系数的取值见表9-3。
径流系数值表9-322实际设计计算中,在同一块汇水面积上,兼有多种地面覆盖的情况,需要计算整个汇水面积上的平均径流系数值。
(9-14)式中-汇水面积上的平均径流系数;-汇水面积上各类地面的面积,hm;-相应于各类地面的径流系数;-全部汇水面积,hm。
22在设计中可采用区域综合径流系数。
国内部分城市采用的综合径流系数值见表9-5。
一般城市市区的综合径流系数采用0.5~0.8,城市郊区的径流系数采用0.4~0.6。
室外排水设计规范》gb50101-2005推荐的城市综合径流系数取值见表9-6。
1. 设计重现期p的确定一般情况下,低洼地段采用的设计重现期应大于高地;干管采用的设计重现期应大于支管;工业区采用的设计重现期应大于居住区。
市区采用的设计重现期应大于郊区。
设计重现期p的最小值不宜低于0.33a,一般地区选用0.5~3a,对于重要干道或短期积水可能造成严重损失的地区,一般选用3~5a,并应与道路设计相协调。
特别重要的地区,可根据实际情况采用较高的设计重现期。
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。
\城市中靠近山麓建设的中心区、居住区、工业区,除了应设雨水管道外,还应考虑在规划地区周围设置排洪沟。
3.2 雨水布管内容:1)确定排水区域与排水方式:本设计中有很明显的排水区界,一条河流自东向西流动,将整个城镇划分为河南区与河北区;同时将河北区雨水排水区域分为五个个部分,分别有五条干管收集污水,河南区雨水排水区域作为一块,有一条感官收集污水。
由于该城镇为中小型城镇,且其大气污染不是很严重,酸雨等不严重,同时我们的排水管道的设计采用雨污完全分流制的排水,所以收集的雨水以最快的方式直接排入水体,减少城市的积水,沿着河堤自动往西共有六个排水口。
2)污水厂和出水口位置的选择本设计城市为江西的一个中小型城市,采用雨污完全分流制排水,雨水收集后不用处理直接排放,对水体的影响不是很大,所以雨水收集过程中不用设置污水处理厂来专门处理雨水,浪费资源,出水口的位置分散在河堤处,河南区有一个,河北区有五个,共同完成城市的雨水排除工作。
3)污水管道的布置与定线雨水管道的平面布置,一般按照干管、支管的顺序进行,雨水的管道设计过程中没有主干管,干管直接把雨水引入水体。
在总体规划中,只决定雨水干管的走向和平面布置。
定线时,应该充分利用地形,使污水走向按照地面标高由高到低来进行,干管敷设在沿地面标高到低从一个至高点排至水体,最短却是最快的汇水方式,管道敷设不宜设在交通繁忙的快车道和狭窄的道路下,一般设在两侧的人行道、绿化带或慢车带下。
支管的平面布置形式采用穿坊式,同时将原有的各个汇水区域进行划分,使原来的各个区域排入不同的管网,从而以最快的速度减少了汇水时间,从而以最少的时间减少地面的积水。
进而组成的一个污水排放系统可将该系统穿过其他街区并与所穿过的街区的污水管道相连接。
管道的材料采用混凝土管4)确定雨水管道系统的控制点和跌水井设置地点管道系统的控制点为每条管道的起点和整个管段的地面标高起伏点,这些点决定着管道的最小埋深,由于整个管道的敷设过程中,埋深一直满足最实用条件,且对于将来的发展留有空间,所以不需要提升泵站,全部依靠重力流排水,由于管道坡度小于地面坡度,所以在下游的部分管段不能够满足最小的覆土厚度,所以需要设置跌水井,今本上每个干管需要设置一个跌水井,以满足埋深和覆土深度的要求。
5)确定雨水管道在街道下的具体位置充分协调好与其他管段的关系,污水和雨水管道应该敷设在给水管道的下面,处理管道的原则为:未建让已建的,临时性管让永久性管,小管让大管,有压管让无压管,可弯管让不可弯管。
雨水管道的直径一般比其他的管道都要大,所以更要协调好各个管道的关系,明白各个管段的位置和相对规矩,一般雨污水管段要在给水管道的下面。
1—城镇边界2—排水流域分界线3—干管4—主干管5—污水厂6—泵站7—出水口8—汇水水体正交式雨水排水管道设置系统3.3 设计计算:3.3.1基础计算:降落到地面上的雨水并不是全部都流入雨水管道系统的,雨水管道系统的设计流量,只是相应汇水面积上全部将水量的一部分,所以进行一下基本计算:ψ=地面径流量总降雨量()0.430.90.080.90.040.4iiav F Fψψ==⨯+⨯+⨯∑3.3.1.1径流系数的确定:降落到地面上的雨水,在沿地面流行的过程中,形成地面径流,地面径流的流量称为雨水地面径流量。
因此将雨水管道系统汇水面积上的地面雨水径流与总降水量的比值称为径流系数,用符号ψ表示,即:目前再设计计算中径流系数根据地面覆盖情况按经验来定,《室外排水设计规范》中有关径流系数的规定见表9。
由于在同一个汇水面积上,兼有多种地面覆盖的情况,根据本设计中各中地面的覆盖情况,用加权平均的方法可以求出整个城镇的平均地表径流系数,该城镇的各种地面的覆盖率等具体数据见表10。
表1 径流系数ψ值表2 各种性质地面所占面积百分率表所以本城镇的平均径流系数为:0.190.30.060.60.20.150.5820.6+⨯+⨯+⨯=≈平均径流系数为0.6,与国内的部分城市采用的综合径流系数相比,其符合江西城市的基本情况,所以采用本数值。
3.3.1.2 设计暴雨强度的确定:由于各个地区的气候条件不同,降雨的规律也不同,因此各地的降雨强度公式也不同。
虽然,不同地区暴雨强度公式各异,但都反映出降雨强度与重现期p 和降雨历时t 之间的函数关系。
要求的某地区的暴雨强度,只需求出该地区的重现期和降雨历时即可3.3.1.3 设计重现期p 的确定有暴雨强度公式可知,暴雨强度随着重现期p 值的不同而不同,p 值越大,暴雨强度越大,p 值越小,暴雨强度越小。
P 值的确定影响着设计流量,如果p 值采用较高的值的话,计算的雨水设计流量就会比较大,雨水管道的设计断面相应增大,安全性高,但是会增加工程的造价;反之,可降低工程造价,地面积水可能性大,可能发生排水不畅,不能及时排除雨水。
我国地域辽阔,各地的重现期差别比较大,同一城市中也可能出现不同的重现期。
但是本设计的目标城市为一个中小城市,暴雨强度的差别不会很大,同时没有很多重要的区域,所以整个城市采用统一的重现期。
结合国内的各个城市的经验数值和对该城市的具体分析,确定该城镇的重现期为1a 。
3.3.1.4 设计降雨历时的确定当汇水区域最远点到达回水管道的那一刻,相应的设计断面上产生最大的雨水流量。
所以集水时间t 是由地面雨水集水时间1t 和管内雨水运行时间2t 两部分组成,所以降水历时可用下式表达:12t t mt =+ m-折减系数;1)地面雨水集水时间1t 的确定地面雨水集水时间是指雨水从汇水区域上最远点A 流位于雨水管道起始端点到第一个雨水口a 的地面雨水流行时间。
在实际应用中,要准确的确定1t 值较为困难,故通常不予计算而直接采用经验数值。
根据《室外排水设计规范》中规定:一般采用5—15min 。
一般汇水面积较小,地形较陡,建筑密度较大,雨水口分布较密的地区,宜采用较小的1t 值,一般为5—8min 左右,其他情况为8—15min 。
本设计符合《规范》中的第一种情况,汇水面积较小,同时根据其周边城市的情况来确定1t ,结合经验数值,最终确定地面集水时间1t 为8min 。
0.8623340(272)q t =+2)管内雨水流行时间2t 的确定管内雨水流行时间2t 是指雨水在管内从第一个雨水口流到设计断面的时间。
他与雨水在管内流经的距离L 及管内雨水的流行速度v 有关。
可用下式计算:3)折减系数m 值的确定设计断面的流量和流速并非同时达到设计状况,实际上,雨水管道内的水流速度也是由零逐渐增加到设计流速的,雨水在管内的实际流行时间大于设计水流时间,所以折减系数的产生就是为了折算这段时间的差额。
为是计算简便,《室外排水设计规范》中规定:暗管采用m=2.0。
对于明渠,为防止雨水外溢的可能,应采用m=1.2。
在陡坡地区,不能利用空隙容量,暗管采用m=1.2—2.0。
本设计中的管道全部采用暗管,所折减系数按照m=2.0计算。
3.3.1.5 暴雨强度公式综上所述,当设计重现期、设计降雨历时、折减系数确定以后,计算雨水管渠的设计流量所用的设计暴雨强度公式可写为:在设计要求中,部分参数已经给出,同时经过前面的确定,可知:1A =20,C=0.7,b=19,n=0.86,1t =8min,p=1a ,m=2;带入相关参数进去可知:从而确定了暴雨强度公式,2t 需要根据管段流量确定,当进行水力计算后,即可确定流速,2t 才能确定。
3.3.1.6 单位面积径流量的确定:单位面积径流量0q [L/s ·hm 2]是暴雨强度q 与径流系数ψ的乘积,即剩下的工作就只有确定雨水在管段内流行时间2t 即可。
相应的设计雨水径流量为:0Q q F = F 为其相应的汇水面积。
2(min)60iiL t v =∑112167(1lg )()nA c p q t mt b +=++3.3.2 水力计算:3.3.2.1 设计要求1.设计充满度:由于雨水较污水清洁,对水体及环境污染小。
因发生暴雨时径流量大,相应较高设计重现期的降雨历时一般不会很长。
允许雨水灌区溢流,以减少工程投资。
因此,雨水灌区按满流来设计,既充满度/1h D 。
对于明渠,超高不得小于0.2m。
街道边沟,超高应大于等于0.3m。
2.设计流速与污水相似,设计流量、设计充满度相对应的水流平均速度称为设计流速。
设计流速过小,雨水流动缓慢,其中的悬浮物容易沉淀淤积;反之,设计流速过高,产生对管壁的冲刷,使得管材损坏严重,管道的使用寿命降低。
《室外排水设计规范》规定:最小设计流速:雨水灌渠(满流时)的最小设计流速为0.75m/s。
由于明渠内发生淤积后易于清除、疏通,所以明渠的最小设计流速为0.4m/s。
最大设计流速:金属管道为10m/s,非金属管道为4m/s,明渠根据不同材质按照设计说明来定。
3.最小设计坡度与污水管道的设计坡度相似,在雨水管道系统设计时,通常使管道敷设坡度与地面坡度一致,这对降低管道系统的造价非常有利。
但相应于管道敷设坡度的雨水流速应该等于或大于最小设计流速,这在地势平坦地区或管道逆坡敷设是尤为重要。