【正文】 ，降雨強度越大。 （ 2）暴雨強度公式 線）在對數(shù)坐標紙上呈曲（ hasLbt PcAq n ./)( )lg1(167 1 ? ??式中： q —— 設計暴雨強度， L/； P —— 設計重現(xiàn)期，年； t —— 降雨歷時， min； A1,c,b,n—— 地區(qū)氣候參數(shù)，根據(jù)統(tǒng)計方法進行確定。 線）在對數(shù)坐標紙上呈直（時，當 hasLt PcAqb n ./)lg1(1670 1 ???線）在普通坐標紙上呈直（時，當 hasLbt PcAqn ./)lg1(1671 1 ? ???第二節(jié) 雨水管渠設計流量公式的推求與討論 一、圖象法 ： （依據(jù)降雨徑流過程）推求 Q公式 假定條件： （ 1）各時段雨降至匯水面積上的降雨強度系均勻的； （ 2）圖中各斷面為等時斷面（落在線上的降水流到出口斷面所需匯流時間都相等）； （ 3）各斷面間集水時間為 1分鐘； （ 4）全部匯水面積雨水均匯流入雨水管網(wǎng)（不考慮雨水或降雨在地面徑流中的蒸發(fā)、滲透及低洼處的截流等）。 雨水管道 1 a 1 2 4 3 2 a 4 3 F1 F4 F3 F2 τ—— 降雨集水時間 —— 匯水面積上距設計斷面 最遠點，徑流至設計斷面的時間。 F —— 匯水面積 F=F1+F2+F3+F4 1 、當 t=τ=4min時： 2 4 3 1 a 111 FqQ ?1min末 2min末 3min末 4min末 5min末 6min末 7min末 8min末 12212 FqFqQ ??1322313 FqFqFqQ ???142332414 FqFqFqFqQ ????2433425 FqFqFqQ ???34436 FqFqQ ??447 FqQ ?08 ?QFqFFFFqQqqqq?????????)( 43214321當 t＜ τ時（ t＝３ min時） 2 4 3 1 a 111 FqQ ?1min末 2min末 3min末 4min末 5min末 6min末 7min末 8min末 12212 FqFqQ ??1322313 FqFqFqQ ???2332414 FqFqFqQ ???33425 FqFqQ ??436 FqQ ?07 ?Q08 ?Q421321 39。39。39。39。39。FFFFFFFFFqQ????????或者當 t＞ τ（ｔ =５ min） 2 4 3 1 a 111 FqQ ?1min末 2min末 3min末 4min末 5min末 6min末 7min末 8min末 12212 FqFqQ ??1322313 FqFqFqQ ???142332414 FqFqFqFqQ ????152433425 FqFqFqFqQ ????2534436 FqFqFqQ ???35447 FqFqQ ??458 FqQ ?９ min末 09 ?QFqQ ?? 39。39。39。39。推理比較：FqQ ?? 39。39。39。39。39。39。39。 FqQ ??FqQ ??τ?t ＜ τt ＞ τt??? F,q,t39。qq,39。FF ＜＞而在通常情況下，隨著降雨歷時的增加，降雨強度下降的速率小于匯水面積的增加的速率，所以 Q＞ Q’。而 qq’’,所以 ’’。 結論： 雨水的設計流量發(fā)生在降雨歷時等于集水時間的時刻。 二、雨水設計流量公式中有關參數(shù)的確定與討論： P值的確定 P↑↑→q↑→Q ↑→d↑→管道建造費 ↑ 溢流安全性佳 P↓↓→q↓→Q ↓→d↓→管道建造費 ↓ 溢流安全性差 結論：在進行雨水管網(wǎng)設計時，慎重而合理地確定設計重現(xiàn)期是進行雨水管網(wǎng)設計的首要問題。 考慮 P值因素： （ 1）設計區(qū)性質 ： P工廠 P居住區(qū) ； P廣場 P街道 P支道 ； P城區(qū) P郊區(qū) （ 2）地形： P低洼 P平坦 P陡坡 （ 3）發(fā)生溢流短期集水造成損失程度（地下庫房、中心廣場宜適當采用較大 P值）。 P居住區(qū) =~。 P工廠 =~。 是不是雨水管道每滿流一次，就要溢流一次？ （ 1）重現(xiàn)期的確定是根據(jù)多年觀測經(jīng)過數(shù)理統(tǒng)計而得出的 （ 2）因為管道的埋深較深，即便溢流也在溢流井里。 所以雨水管道的滿流不一定會溢流。 注：雨水管道按照無壓滿流來設計的。 結論 ：發(fā)生雨水地面溢流是絕對的，而不溢流則是相對的，關鍵在給溢流雨水以出路，故而城市豎向規(guī)劃與雨水管網(wǎng)的設計有著密切的關系，一個理想的城市豎向規(guī)劃應該是： 建筑室內地坪的標高 建筑物室外的標高（一般 15~20cm） 。 城市中心的標高 干道標高 支道的路面標高 周邊的路邊標高。 ψ值的確定（見表 33， P73） （ 1）考慮因素： ①地 面覆蓋（鋪砌）條件 —— 主要因素 ②地形 （ 2）加權平均法求定不同地表覆蓋條件下綜合的 ψ值： fff...fff...ff iii21ii2211 ???????? ?????式中： f i — 匯水面積上各類地面的面積； ψi — 相應于各類地面的徑流系數(shù) ： F — 全部匯水面積（ ha）。 t值的確定 ）延緩系數(shù)（—）管內水流流行時間（—）地面集水時間（—式中：1mm 。m i n t 。m i nt( m i n )ttt2121???（ 1) t1 地面集水時間 地面集水時間 —— 自街坊內部最遠點流入街道上第一個檢查井的集流時間。 第一個檢查井 1t2tt1采用 5~15min，在一般設計中選擇 10min，如果街道采用暗管， t1采用 5min。 其考慮 因素 一般有：地表復蓋條件、地形、地面徑流距離。 t1應如何選用？ 應根據(jù)具體條件恰當?shù)剡x定。如選用過大，將會造成排水不暢，以致使管道上游地面經(jīng)常積水；選用過小，又將使雨水管渠尺寸加大而增加工程造價。 （ 2） t2 ）。管內流速（—）；管長（—式中：s/mvmL)m i n(60vLt2??（ 3） 折減系數(shù) m的由來 雨水在管道內的實際流行時間與計算得出的流行時間不符，需要采用一個系數(shù)進行修正，此系數(shù)叫做折減系數(shù)。 引入 折減系數(shù)的原因有二： ①因為雨水管道內不總是滿流，雨水管道內的設計流量系逐漸達到的，所以雨水管道內按滿流計算的流行時間小于雨水實際的流行時間。（ 實際水流時間 設計水流時間 ） ②雨水管道的最大流量不可能在同一時間發(fā)生，即雨水管網(wǎng)中某一管段達到設計流量時，該管段上下游管段均未達到設計流量。 14321 2 3 41tt?211 ttt ??32211 tttt ???回流現(xiàn)象 管段 12的最大流量是發(fā)生在 t=t1時，其管徑按滿流設計為 D12。而管段 23的最大設計流量則是發(fā)生在 t=t1＋ t12，其管徑按滿流設計為 D23。當 D12出現(xiàn)最大流量時，此時的 D23只是部分充滿；當管段 D23內達最大流量時，其上游管段 D12的最大已過。由于暴雨強度 q一般隨歷時增長而減少，此時（ t=t1＋ t12） 管段 12的流量顯然降低，而 12的管徑是不變的，所以在沿 12長度內的管段斷面就出現(xiàn)了沒有充滿水的空隙面積，在 12內形成一定的富?？臻g，此即為管道內的空隙容量。 結論： 當任一管段發(fā)生設計流量時，其他管段都不是滿流，特別是上游管段，所以可設想利用此上游管段存在的空隙容積，使一部分水量暫時貯存在此空間內，而起到調蓄管段內最大流量的作用，從而可以削減其高峰流量，減小管渠斷面尺寸，降低工程造價。m值的含義即為：因縮小了管道排水的斷面尺寸使上游蓄水，就必然會增長泄水時間。因而采用了增長管道中流行時間的辦法，達到適當折減設計流量，進而縮小管道斷面尺寸的要求。 折減系數(shù) m實際上是蘇林系數(shù)與管道調蓄利用系數(shù)兩者的乘積。 21 ttt m??假定條件 —— 全部匯水面積上的雨水均系自 管段起點進入，故而，設計中是以該管段的起點 ，即上游管段 終點 的降雨歷時作為設計降雨歷時。 m值： 暗管或暗渠，采用 明渠采用 。 （ 4）匯水面積 F ① 匯水面積劃分的原則 a、當?shù)匦屋^為平坦時，力求使雨水自地面從 最短距離 徑流入雨水管網(wǎng)； b、當?shù)匦斡欣ㄝ^為陡峭）時，盡量使雨水沿 地面坡度 匯入雨水管道。 ②劃分的匯水面積輪廓線不規(guī)則時可能出現(xiàn)的情況 Ⅰ 、 1 2 321Q 32Q小結： 可能出現(xiàn)下游管段設計流量（ Q23） 上游管段設計流量（ Q12） ? 原因： 隨著降雨歷時的增加，降雨強度下降的速率 隨著降雨歷時的增加，匯水面積增加的速率。 處理方法 ：下游管段的設計流量采用與上游管段的流量相等。 12 3Ⅱ 、 小結 ：可能出現(xiàn)部分面積參與徑流所求的設計流量 全部匯流面積參與所求的設計流量。這時我們采用部分面積參與徑流所求得的流量作為設計流量。 原因 ：隨著降雨歷時的增加，匯水面積增加的速率 降雨強度下降的速率。 處理方法 ：采用部分面積參與徑流來作為設計流量。 12 3Ⅲ 、 小結 ：當匯水面積出現(xiàn)兩個單獨排水區(qū)時，其交匯點的設計流量可能出現(xiàn)在兩個獨立系統(tǒng)中某一個獨立系統(tǒng)的匯水面積參與徑流的設計流量，作為交匯點的設計流量。 84③ 外形輪廓線規(guī)則時，可以劃分為兩個梯形，兩個三角形或者四個三角形。 ）（ 1a）（ 1b）（ 1c）（ 1d）（ 1）（ 2a）（ 2d）（ 2 c）（ 2b）（ 2三、極限強度法 τ：從流域上最遠一點的雨水流至出口斷面的時間稱為流域的集流時間或集水時間 。 極限強度法： 即承認降雨強度隨降雨歷時的增長而減小的規(guī)律性，同時認為匯水面積的增長與降雨歷時呈正比，而且匯水面積的增長速度更快，因此只有當降雨歷時等于集流時間時，全部面積參與徑流，產(chǎn)生最大徑流量 。 A t1 t2 t3 B C D E F G 第三節(jié) 雨量管渠系統(tǒng)的設計流量的求定 雨水管渠設計流量計算公式： qFQ ??式中： Q—— 雨水設計流量， L/s； Ψ—— 徑流系數(shù)，其數(shù)值小于 1； F—— 匯水面積，公頃； q—— 設計暴雨強度， L/。 ）（ sLbtPcAqn /)(F)lg1(167FQ 1???????? ??式中： F—— 匯水面積（ ha）； ψ—— 徑流系數(shù)，即徑流量與降雨量的比值； 徑流量：流入管道的那部分流量（除去蒸發(fā)、滲透及截流部分）。 一般 ψ1. 3ha 4ha 6ha 1 5 4 3 2 i n10)0./(4001????mtbhasLtq， Ψ ＝）（試求各管段 Q設 ？已知條件如下： 管段編號 ）（ mL ）（ mmd ）（ smv /21?32?43?54?200380400310400600500400 ??????? tFqQ ?解：）hasL ./( ????）（）＝（）（hasLFqQ ./20221040032 ??????????? ?）（）＝（）（hasLFqQ ./ 4 3 8 022 0 02104 0 043 ??????????????? ?）（）（4002380220221040054 ?????????????????? FqQ ?管段的設計流量。管段的設計流量采用流量，故小于上游管段的）由于下游管段的流量（＝4354./??hasL第四節(jié) 雨水管網(wǎng)平面布置顯著特點 一、在設計區(qū)建筑密度小、衛(wèi)生條件要求尚低，交通尚不頻繁的地方及郊區(qū)，盡量考慮采用 明渠 排除雨水（ vmin=，埋深小，造價低）；但建筑密度高，衛(wèi)生條件要求高，交通頻繁地區(qū)禁止采用明渠。（明渠的優(yōu)點：清通方便，就地取材，可以磚砌或石砌，造價低） 二、雨水管網(wǎng)力求采用正交式布置（即分散式多出口）但當設計區(qū)排放水體水位較高，洪水位高于設計區(qū)地面時，宜采用集中式少出口，即“圍起來，打出去”，由雨水泵抽升至排放水體。 三、雨水管線盡量以重力流最短距離布設，但當管道遇水源地或第二防護帶時，雨水管繞道排至水源地下游。 四、應盡量避免或