第三章_雨水管渠系统的设计.

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1、上课了啦！上课了啦！上课了啦！上课了啦！上课了啦！上课了啦！ 中国地域辽阔，降雨量、空分布不均。东南沿海年平均降雨1600mm，西北内陆200mm以上。据推算，长江以南全年降雨量在同一面积上和全年的生化污水总量相近，而沿地面流入雨水管渠的雨水径流量仅约为降雨量的一半。降雨多集中在夏季，时间短，若不及时排除，会造成危害。第三章 雨水管渠系统设计雨水系统:雨水口、雨水管渠、检查井、出水口。任务：及时地汇集并排除暴雨形成的地面径流。雨水管渠系统设计的主要内容。1、确定当地暴雨强度公式；2、划分排水流域，进行雨水管渠的定线，确定可能设置的调节池、泵站的位置；3、根据当地气象与地理条件，过程要求等确定设

2、计参数；4、计算设计流量和进行水力计算；5、确定每一个设计管段的断面尺寸、坡度、管底标高及埋深；6、绘制管渠平面图和纵剖面图。雨水管渠系统组成： 雨水口、雨水管渠、检查井、出水口雨水管渠系统设计步骤：资料收集，确定暴雨强度公式资料收集，确定暴雨强度公式划分排水流域，进行管道定线划分排水流域，进行管道定线水力计算水力计算绘制管渠平面图及剖面图绘制管渠平面图及剖面图雨水管渠系统的特点： 流量变化大、满流3-1 雨量分析与暴雨强度公式雨量分析与暴雨强度公式一、雨量分析的要素一、雨量分析的要素1 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。又称在一指单位地面面积上，在一定时间

3、内降雨的雨水体积。又称在一定时间内的降雨深度。定时间内的降雨深度。 用用H（mm）表示，也可用单位面积的降雨体积表示，也可用单位面积的降雨体积（L/ha）表示。表示。常用的降雨量统计数据计量单位有以下几种：常用的降雨量统计数据计量单位有以下几种：年平均降雨量：年平均降雨量：指多年观测所得的各年降雨量的平均值指多年观测所得的各年降雨量的平均值（mm/a）月平均降雨量：月平均降雨量：指多年观测所得的各月降雨量的平均值指多年观测所得的各月降雨量的平均值（mm/月）年最大日降雨量：年最大日降雨量：指多年观测所得的一年中降雨量最大一日的指多年观测所得的一年中降雨量最大一日的 降雨量降雨量（mm/d）2

4、2、 降雨历时：降雨历时： 是指连续降雨的时段，可以指一场雨全部降雨的时间，也可以是指连续降雨的时段，可以指一场雨全部降雨的时间，也可以指其中个别的连续时段。用指其中个别的连续时段。用t t表示，单位为表示，单位为minmin或或h h 3 3、暴雨强度：、暴雨强度： 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，用雨深度，用i i（mm/minmm/min）表示）表示 ；i=H/t 在工程上，常用单位时间内单位面积上的降雨体积在工程上，常用单位时间内单位面积上的降雨体积q q（L/s.L/s.公顷）公顷）表示表示 q=16

5、7i i i与与q q两种表示方法的换算关系如下：两种表示方法的换算关系如下：1mm/min=10-3(m3 /m2)/ /min= 10-3(103L /m2)/min =1(L/ m2)/min=1(L/min)/m2=10000(L/min)/hm2=10000/60 （L/s.hm2） =167 （L/s.hm2） 决定雨水设计流量的主要因素暴雨强度和降雨历时的关系暴雨强度和降雨历时的关系 自动雨量计所记录的数据一般是每场雨的累积降雨量和降雨时间之间自动雨量计所记录的数据一般是每场雨的累积降雨量和降雨时间之间的对应关系。的对应关系。 以降雨时间为横坐标、以累积降雨量为纵坐标，绘制的曲线

6、称为以降雨时间为横坐标、以累积降雨量为纵坐标，绘制的曲线称为降雨降雨量累计曲线。量累计曲线。在城市暴雨的推球过程中，经常采用的降雨历时为：在城市暴雨的推球过程中，经常采用的降雨历时为： 5min 、10min、15min、20min、30min、45min、60min、90min、120min，特大城市可以用到，特大城市可以用到180min最大平均暴雨强度最大平均暴雨强度（教材（教材P 65的表的表3-1）降雨历时t(min)降雨量H(mm)暴雨强度I(mm/min)所选时段起止561.219：0719：121010.21.0219：0419：141512.30.8219：0419：19201

7、5.50.7819：0419：243020.20.6719：0419：344524.80.5519：0419：496029.50.4919：0420：049034.80.3919：0420：3412037.90.3219：0421：044 4、降雨面积：、降雨面积： 指降雨所笼罩的面积指降雨所笼罩的面积 5 5、汇水面积：、汇水面积： 指雨水管渠汇集雨水的面积。指雨水管渠汇集雨水的面积。单位单位 常用常用hm2或或km2。 任意场暴雨在降雨面积上各点的暴雨强度是不相等的，但是雨任意场暴雨在降雨面积上各点的暴雨强度是不相等的，但是雨水管渠的汇水面积较小，因此可假设降雨在整个小汇水面积内的分水管渠

8、的汇水面积较小，因此可假设降雨在整个小汇水面积内的分布是均匀的。布是均匀的。这样，雨量计所测得的点雨量资料可以代表整个小汇这样，雨量计所测得的点雨量资料可以代表整个小汇水面积的面雨量资料。水面积的面雨量资料。6 6、暴雨强度的频率：、暴雨强度的频率： 是指在多次的观测中，等于或大于某值的暴雨强度出现的次数是指在多次的观测中，等于或大于某值的暴雨强度出现的次数m m与观测资料总项数与观测资料总项数n n之比的百分数。之比的百分数。即：即：Pn=m / n 100% 式中：式中： P Pn= =某值暴雨强度出现的频率某值暴雨强度出现的频率 m m：将所有数据从大到小排序之后，某值暴雨强度所对应的序

9、号：将所有数据从大到小排序之后，某值暴雨强度所对应的序号 n n ：降雨量统计数据的总个数：降雨量统计数据的总个数 n=N, Pn=m/n100%=m/N100 %为年频率；为年频率； n=NM, Pn=m/n100% =m/NM100% 为次数频率。为次数频率。 因此，水文计算常采用的公式为：因此，水文计算常采用的公式为： Pn=m /（n+1） 100% 6 6、暴雨强度的频率：、暴雨强度的频率：n n 越大，参与统计的数据越多，根据上面公式计算来的经验频率就越大，参与统计的数据越多，根据上面公式计算来的经验频率就越能反映其真实的发生概率。越能反映其真实的发生概率。 故我国故我国室外排水设

10、计规范室外排水设计规范规定，在编制暴雨强度公式时，必规定，在编制暴雨强度公式时，必须具有须具有10年年以上的自计雨量记录，且每年选择以上的自计雨量记录，且每年选择68场最大暴雨记录，计场最大暴雨记录，计算各历时的暴雨强度值。算各历时的暴雨强度值。 将各历时的暴雨强度按照大小排列成数列，然后不论年次，按照由将各历时的暴雨强度按照大小排列成数列，然后不论年次，按照由大到小的方向选择年数的大到小的方向选择年数的34倍的个数作为统计的基础资料。倍的个数作为统计的基础资料。Pn=m /（n+1） 100% 某个暴雨强度的频率越小时，该暴雨强度的值就越大。某个暴雨强度的频率越小时，该暴雨强度的值就越大。7

11、 7、暴雨强度的重现期：、暴雨强度的重现期： 是指是指在多次的观测中，在多次的观测中，等于或大于某值的暴雨强度重复出现的平均时等于或大于某值的暴雨强度重复出现的平均时间间隔间间隔P。单位用年（。单位用年（a a）表示。）表示。 重现期与频率互为倒数，即重现期与频率互为倒数，即 P=1/Pn某一暴雨强度的重现期等于某一暴雨强度的重现期等于P，是指在相当长的一个时间序列中，是指在相当长的一个时间序列中，大于等于该暴雨强度的暴雨平均出现的可能性是大于等于该暴雨强度的暴雨平均出现的可能性是1/1/ P。重现期越大，降雨强度越大。重现期越大，降雨强度越大。 在排水管网的设计中，如果使用较高的设计重现期，