【文章內(nèi)容簡介】 徑。本干管的地面坡度較為平坦，而　　　　　　　表34 污水干管水力計算表　管段編號　長度L　　　m　設(shè)計流量Q　　　L/s　　　管徑D　　　mm　　管坡i　流速v　　　m/s　　　充滿度　　h/D　水深h　m　管底降　落量iL　　m　高程 m　覆土厚度　　m　　　地面坡度I　　地面　　　水面　　　管底　上端　　下端　　　上端　　下端　　上端　　　下端　上端　　　下端　　　(1)　　　(2)　　(3)　　　抄表33　(4)　(5)　　　(6)　(7)　(8)=　　（4）　?。?）　　　(9)=?。?）　　?。?）　　(10)　　地形圖　(11)　地形圖　　(12) =　　（14）+　　?。?）　　　(13) =　（12）　　?。?）　　或?。?5）+　?。?）　(14) =　　?。?2）　　　（8）　(15) =?。?4）　　（9）　或　　?。?3）　?。?）　　(16) =　　（10）　?。?4）　（4）　　(17) =?。?1）?。?5）　（4）　(18)=　　　　　　查水力計算圖表　　　54　43　32　21　　150　　　240　　　130　　　190　　29　　　40　　56　　　66　350　350　　　400　400　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　?。ㄒ唬　　。ǘ。ㄈ　　。　　。ㄆ撸　。ò耍。ㄋ模。ň牛　　。ㄊ。ㄎ澹　∽ⅲ鹤詈笠恍斜硎靖髁袛?shù)據(jù)寫出的先后順序?！　　∏腋晒苌隙?即檢查井5)的埋深較大，覆土較厚。因此，在這種情況下，各個管段應(yīng)采用較小的坡度，以減少管道埋深。例如，管段5—4的設(shè)計流量為29L/s，如果采用300mm管徑，是最小管徑(規(guī)范規(guī)定)，該管段即為不計算管段，(規(guī)范規(guī)定的數(shù)值)。 6，按照采用較小坡度的原則，還不夠理想。為了進一步降低坡度，改用350 mm管徑。從350mm管徑的不滿流算圖中查得， m/s(規(guī)范規(guī)定的最小數(shù)值)時， 8(較為適宜)。流速及充滿度都在規(guī)范規(guī)定的范圍內(nèi)。因此，管段5—4決定采用：管徑350 mm， 8， m/s，并分別將這四個數(shù)據(jù)列入表中第(4)，(5)，(6)，(7)列。　　 ⑦算出水深h=(4)(7)，列入表中第(8)列?！　　? ⑧根據(jù)求得的管道坡度，計算管段上端至下端的管底降落量iL=(5)(2)，列入表中第(9)列?！　? ⑨根據(jù)上游工廠排出管埋深，本例題將管段5—4上端(即檢查井5) m，并將其列入表中第(14)列。為了求得其他各個管段上下端的管底高程，先要決定各管段在檢查井處的銜接問題。當(dāng)下游管段管徑等于或大于上游管段管徑時，采用管頂相平的連接方式；當(dāng)下游管段管徑小于上游管段時，則采用管底相平的連接方式；如果上下游管徑相同，因采用管頂平接而出現(xiàn)下游水位高于上游水位時，則改用水面平接。本管段5— m，求得管段5— m，并列入第(15)列；管段5— m+ m(水深)= m，列入表中第(12)列； m+ m(水深)= m，列入表中第(13)列。管段4—3的管徑為350 mm，與管段5—4的管徑相同，由于管段4— m大于管段5— m，故采用水面平接，管段5— m等于管段4—3的上端水面高程，并列入表中第(12)列；管段3—2的管徑為400 mm，大于管段4—3的管徑，因此采用管頂平接， m+ m= m，即為管段3—2的上端管底高程，列入第(14)列；管段2—1的管徑與管段3—2相同，且水深又一樣，采用管頂平接也就是水面平接，因此，管段3—2的下端管底高程(或水面高程)等于管段2一l的上端管底高程(或水面高程)，并列入表中第(13)列?！? ⑩覆土厚度=地面高程管底高程管徑管壁厚度，一般管壁厚度可略去不計。例如，管段5— m= m，[列入第(16)列]?！兑?guī)范》，表3—4的計算結(jié)果滿足了這個要求。本例題的城鎮(zhèn)是在我國南方，不受冰凍的影響。在計算管道5—4的管底高程時， m，已經(jīng)考慮到車間排出管與干管的銜接問題。因此，本例題水力計算求得的覆土厚度滿足第二章第五節(jié)所講的三個要求?！? 為了保證施工質(zhì)量，管底高程單位用m計，精確至小數(shù)點后兩位有效數(shù)字，要算到cm，而覆土厚度的有效位數(shù)只要取小數(shù)點后一位即可?！　　⑶蟮玫墓軓健⒐艿赘叱痰戎苯訕?biāo)注在管道平面布置圖上。其標(biāo)注方法見圖3—8?！　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　? 在地下管線布置較多的地區(qū)，為了檢查計算結(jié)果，在作水力計算時，應(yīng)同時繪制管道剖面圖。由于資料限制和只要求解決原則性問題，規(guī)劃中(初步設(shè)計)的管道剖面圖比較簡單。繪制時首先用黑色的線條和文字繪已知資料：地面線、基準(zhǔn)水平面、地面高程、管段長度、檢查井編號以及鉆孔記錄。隨著水力計算的進行，用紅色的線條和文字繪注計算結(jié)果：管道和檢查井剖面、管道特性數(shù)據(jù)(管徑、管底坡度、管段長度、管底高程、覆土厚度)，水力學(xué)控制數(shù)據(jù)(流量、流速、充滿度)，如圖3—9所示(均用黑色線條和文字表示)?！　　　D3—9某城鎮(zhèn)干管的剖面圖(初步設(shè)計)　注：圖中單位：Q：L／s；v：m／s；D：mm；管段長度、覆土厚度和標(biāo)高：m?！　　?第四章 城鎮(zhèn)雨水管渠的設(shè)計　第一節(jié) 雨水徑流量的計算　　一、雨量參數(shù)　 降雨強度：又稱雨率，指在某一降雨歷時(如l0 min、20 min、30 min)內(nèi)的平均降雨量。它有兩種表示，是排水工程中常用的參數(shù)： 　 　　　 q[L／(shm2)]=Ki= 　　式中：K為單位換算系數(shù)，其值為　　 　　二、推理公式　　　 　　　徑流系數(shù)(ψ)：是地面徑流量與降雨量之比?！　〉孛鎻搅髁浚褐改芰魅牍艿赖挠晁髁??！∪⒂晁艿涝O(shè)計流量的估算　　　運用推理公式計算設(shè)計流量時，先要確定A值和i或q值?！?一)設(shè)計降雨強度的確定　(二)設(shè)計降雨歷時的確定　　 　　計算集水時間可采用t=t1+2t2，公式中的2在《規(guī)范》中稱為折減系數(shù)m。　　　第二節(jié) 雨水徑流量調(diào)節(jié)及利用　　一、雨水徑流量調(diào)節(jié)的作用與方法　徑流調(diào)節(jié)池是徑流量調(diào)節(jié)的主要方式。利用天然洼地、池塘、河流等蓄洪或建造人工調(diào)節(jié)池，將雨水徑流的洪峰流量暫存其內(nèi)，待洪峰雨量過后，再從調(diào)節(jié)設(shè)施中排除所蓄水量，以此降低下游管渠高峰排水流量，減小下游管渠斷面尺寸，降低工程造價。如果調(diào)節(jié)池后設(shè)有泵站，則可減少裝機容量。設(shè)置雨水徑流調(diào)節(jié)池經(jīng)濟效益顯著，在國內(nèi)外的工程實踐中日益得到重視和應(yīng)用?！　∵m于設(shè)置徑流調(diào)節(jié)池的情形：　(1)在雨水干管的中游或有大流量交匯處設(shè)置徑流調(diào)節(jié)池，可降低下游管渠的設(shè)計流量； 　　 (2)正在發(fā)展或分期建設(shè)的區(qū)域，可用以解決舊有雨水管渠排水能力不足的問題； 　　　 (3)在雨水不多的干旱地區(qū)，可用于蓄積雨水綜合利用；　 (4)利用天然洼地或池塘、公園水池等調(diào)節(jié)徑流，可以充分利用雨水資源補充景觀水體，美化城鎮(zhèn)環(huán)境。 　　　二、徑流調(diào)節(jié)池的構(gòu)造　　 徑流調(diào)節(jié)池的形式主要有溢流堰式、底部流槽式和泵汲式。 　　　　第三節(jié) 雨水管渠的設(shè)計　一、雨水管渠設(shè)計的原則　　　 1．盡量利用池塘、河浜受納地面徑流，最大限度地減少雨水管道的設(shè)置。受納水體周圍的地面徑流可直接借地面排入水體?！? 2．利用地形，就近排人地面水體。 　　 3．考慮采用明渠。 　　 4．盡量避免設(shè)置雨水泵站?！　　? 二、雨水管渠系統(tǒng)的平面布置　　　 1．雨水管渠的平面布置，應(yīng)根據(jù)城鎮(zhèn)規(guī)劃和建設(shè)情況，考慮利用河湖水體與洼地調(diào)蓄雨水，把地形條件、地下水位以及原有的和規(guī)劃的地下設(shè)施、施工條件等因素綜合考慮、合理布置、分期建設(shè)、逐步完善。　 2．在平坦地區(qū)，干管應(yīng)設(shè)在流域的中部，以減少兩側(cè)支管長度，避免干管埋深過大，增加造價；在陡坡地區(qū)，為避免因管道坡度太陡而設(shè)跌水檢查井等特殊構(gòu)筑物，使干管與等高線斜交，以適當(dāng)減少干管坡度?！　? 管渠定線還需注意設(shè)在地質(zhì)良好地段，沿線的特殊構(gòu)筑物要少，使施工簡易，降低造價，也便于養(yǎng)護。　　 3．雨水管渠常沿道路鋪設(shè)。設(shè)在道路中線的一側(cè)，與道路相平行，盡量在快車道以外。雨水口的設(shè)置位置，要配合道路邊溝，在道路交叉口處，雨水不應(yīng)漫過路面，可按圖4—7布置?！　　　∪⒂晁芮υO(shè)計的準(zhǔn)則　　雨水管渠的水力設(shè)計，可按《規(guī)范》進行：　1．管道按滿流設(shè)計，明渠應(yīng)留超高， m；　2． m/s， m/s；　　　3．管道可不考慮最大流速，明渠的最大流速可按表4—8采用；　　4. 最小管徑300mm，，雨水口連接管管徑200mm，；　　5. 管道流速公式：　　　6. 管道銜接一般用管頂平接，當(dāng)條件不利時也可用管底平接；　7. 最小覆土厚度，在車行道下時， m，基礎(chǔ)應(yīng)設(shè)在冰凍線以下；　　　8. 在直線管段上檢查井的最大間距見表l—l?！　　　　　? 四、設(shè)計步驟 　　　 1．劃分流域與管渠定線?！? 2．劃分設(shè)計管段與沿線匯水面積?！? 3．確定雨量參數(shù)的設(shè)計值。包括徑流系數(shù)、重現(xiàn)期、地面集水時間等?！? 4．確定管道的最小埋深?！? 5．進行水力計算。確定各設(shè)計管段的管徑、坡度、管底高程和管道埋深?！　　　　∥?、雨水管道水力設(shè)計示例　　雨水管道系統(tǒng)平面圖見圖4—8?！　? 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　圖4—8雨水管道系統(tǒng)平面圖　　　 1．基本公式和數(shù)據(jù)　　　 雨量重現(xiàn)期采用一年，相應(yīng)降雨強度公式，地面集水時間t1用10 min。徑流系數(shù)及加權(quán)平均計算如下表所示：　　　　　Ai %　ψi　　Aiψi %　　建筑面積　　　不透水路面　　綠地　泥地　　　35　　　25　33　　7　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　圖4—8中地面高程即為道路路面高程， m。 m。　　　　　2．列表計算(見表49)　　　 先從管道系統(tǒng)圖4—8中量得各管段的長度L列入第(2)列。根據(jù)排水面積的劃分，將各管段沿線面積列入第(3)列。各管段的設(shè)計排水面積列入第(4)列。例如管段5—4的設(shè)計排水面積為(+++)hm2： hm2。第(14)，(15)列的數(shù)據(jù)也直接從圖4—8讀出?！　? 管段6—5，7—5，8—5是起端的設(shè)計管段，它銜接著街坊內(nèi)部接出的管道，其起端管底標(biāo)高是由街坊出流管標(biāo)高所決定， m， m， m。管段8—5，9—4，10—4，1l一3，12—2在可以銜接街坊內(nèi)部接出的管道情況下，為減低造價，它們的起點可以用最小覆土厚度來控制?！? 本例地形比較平坦，所以各管段設(shè)計流速不宜用得過大，以減少管道埋深。根據(jù)各管段的假定流速，算出集流時間t，比流量q0’(q0’=)，設(shè)計流量Qs。而后從水力學(xué)算圖(附錄二附圖2—18)上選定管徑D與坡度，并確定相應(yīng)的流速v，當(dāng)所確定的流速v與假定流速有出入時，再調(diào)假定流速并作重新計算，最終使假定流速與確定的流速兩者一致。從表4—9中可見，下游管段3—2的設(shè)計流量(Qs= L/s)反而比上游管段4—3的設(shè)計流量(Qs= L/s)小。(為什么?)這時管段3—2設(shè)計流量應(yīng)當(dāng)采用管段4—3的設(shè)計流量來選定管徑D和坡度I以及計算管道的高程?！　　≡谥Ч芎透晒芟嘟雍?，計算下一設(shè)計管段時，要注意t2和管底高程的計算。例如管段6—5，和支管7～8—5在檢查井5處相接，計算集水點的t2時就有三個數(shù)值。一個是管段6— min，一個是支管7— min，一個是支管8— min。這三個數(shù)值中，要采用大的一個。(為什么?)同樣，計算管段5—4的上端管底高程時，可得三個數(shù)值，一個是承接管段6—5算出來的， m，一個是承接支管7— m，一個是承接支管8— m，這三個數(shù)值中要采用小的一個。(為什么?)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　第四節(jié) 合流管道系統(tǒng)　一、合流管道系統(tǒng)的適用條件與布置特點　　截流式合流管系的布置原則：應(yīng)使雨水及早溢入水體，以降低下游干管的設(shè)計流量。當(dāng)溢流井距離排放水體較近且溢流井不受高水位倒灌影響時，為降低截流管道的截流量，節(jié)省管道投資，原則上宜多設(shè)溢流井。當(dāng)溢流井受高水位倒灌影響時，宜減少溢流井?dāng)?shù)量，并在溢流管道上設(shè)潮門或橡膠鴨嘴閥，必要時設(shè)泵站排水。溢流井的位置，通常在干管與截流干管的交匯處。溢流井的設(shè)置應(yīng)征詢環(huán)境保護部門與航道部門的意見?！　　　　∪⑽覈狭鞴艿老到y(tǒng)的工作情況與改造問題　改造為截流式合流管道的