建筑小区生雨水排水系统管道的水力计算

1、项目二 建筑小区排水系统安装模块一 建筑小区生活污水排水系统设计（居住建筑小区）单元3 管道水力计算雨水排水系统管道水力计算小区雨水管渠系统布置的原则和要求与小区生活污水排水管道系统基本相同，可参照生活污水管道布置进行。1.雨水管段（渠段）设计流量计算1）计算公式按管道（明渠）均匀流计算雨量公式 Q=qF (1-3-3)流速公式 =R2/3I1/2(1/n) (1-3-4)Q管段设计流量，L/s径流系数，其数值小于1q设计暴雨强度，L/(s·hm2)F回水面积，hm2管内平均流速，m/sI管段水力坡度（设计坡度）R水力半径，mn管道粗糙系数。2）暴雨强度暴雨强度是雨量计算的重要指标，

2、强度越多，雨势越猛，降雨量就越大。q=167A(1+ClgT)/(t+b)n (1-3-5)q设计暴雨强度，L/(s·hm2)T设计重现期，a；一般去15a，下沉式广场或汽车车库入口取550a。t降雨历时，minA、C、b、n 为各地方气象参数（此参数为已知参数）。应用时只需确定设计重现期和降雨历时，即可算出相应的暴雨强度。3）径流系数径流系数是反映雨水收集量的重要参数，地面种类对径流系数值影响最大。小区内各种地面所占的比例，一般在小区规划和设计时有要求，小区内平均径流系数可根据地面的数量和径流系数进行加权平均计算。a=fi·i/fi (1-3-6)a小区平均地面径流系数f

3、i小区内各种地面面积，hm2i各种地面径流系数各种地面径流系数见表1-3-3。表1-3-3 地面径流系数表地面种类值地面种类值各种屋面、混凝土和沥青地面0.91干砌砖石和碎石路面0.40大块石铺砌和沥青表面处理碎石路面0.60非铺砌路面0.30级配碎石路面0.45公园绿地0.154）降雨历时t降雨历时是很重要的设计参数，选择不当会使设计流量过大或过小。t=t1+mt2 (1-3-7) t降雨历时 ，mint1为地面径流时间，minm为折减系数，暗管取2，明渠取1.2。按室外排水设计规范（GB50014-2006）2014年版，m均取1。t2为管渠内流行时间，mint1是地面径流时间，一般小区按

4、5min计算，即雨水口的服务面积的最远点到雨水管道起点的距离不超过50m。t1=5+1.25（L-50）/60a （1-3-8）t1为地面径流时间，minL雨水口服务面积的最远点到雨水管道起点的距离，ma地面径流的平均流速，m/s，一般取0.20.3m/s。t2是管内雨水流行时间，设计管段上游管段的管长和设计流量时管内流速计算。t2=L/60 (min) (1-3-9)L设计管段上游各管段管长，m设计管段上游各管段的设计流速，m/s当建筑小区的各种地面参数资料不不足时，径流系数可根据小区内建筑密度按小区综合径流系数选取。小区综合径流系数见表1-3-4。表1-3-4 综合径流系数小区情况值小区建

5、筑密集区0.60.7小区建筑较密区0.450.60小区建筑稀疏区0.200.455）汇水面积F的求定汇水面积是指该雨水管段汇积雨水总面积，包括本段汇水面积和转输汇水面积。在计算汇水面积时应注意汇水面积和集水时间的计算相对应。计算方法有二种，前量计算法和后量计算法。前量计算法：以设计管段的起端断面作为设计断面，集水时间计算较简单。适合以雨水口划分设计管道。如果设计管段较长，中间接入雨水口较多，管段计算结果略微偏小。后量计算法：以设计管段的末端断面作为设计断面，集水时间计算需要试算，计算麻烦，管段计算结果略微偏大。6）设计重现期T值得确定一般小区计算时可根据小区设计标准、地形条件、气候特点等因数选

6、用13a，车站、码头、机场选用25a，重要室外场地，如地下广场、汽车车库入口取550a。7)求单位面积径流量q0将公式(1-3-3)、(1-3-5)、(1-3-7)整理后得出q0q0=167A(1+ClgT)·/(t1+mt2+b)n (1-3-10)q0单位面积径流量，L/s·hm2小区、组团m=1，公式中对于小区内径流系数取定后一般不考虑变化，公式中A、C、T、t1、n均为已定参数，q0仅是t2的函数，即为管内雨水流行时间的函数。当设计管段上游雨水流行时间确定后，便可计算出设计管段单位面积径流量。设计管段服务的总的汇水面积求出后，便可计算出设计管段的设计流量（面积叠加法

7、）。2.雨水管渠水力计算目的和方法（1）计算目的1）确定各设计管段的管径、设计充满度、设计坡度、设计流速。2）计算各设计管段起、末端埋深。3）校核管道系统能否自流接入市政雨水管网或水体，或确定管道提升泵需要的扬程。（2）计算公式按管道（明渠）均匀流计算流量公式 Q=D2/4 ( 1-3-11)流速公式 =R2/3I1/2(1/n) (1-3-12)Q管段设计流量，m3/sD管径，m管内平均流速，m/sI管段水力坡度（设计坡度）R水力半径，m，满流R=D/4n管道粗糙系数。（3）计算方法水力计算时，雨水管渠一般采用满流重力流设计计算，与污水管道计算方法相同，采用流量和流速公式直接求解困难，需要试

8、算和迭代。计算时一般采用列表查图计算法。（4）设计规定1）小区雨水管道水力计算时应符合最大允许流速、最小设计流速和最小设计流速控制下的最小坡度要求。详见表1-3-5。2）雨水管段的设计流量如果小于表1-3-5规定的最小管径在最小设计坡度时的通过流量，则该管段称为非计算管段。非计算管段应采用最小管径并按最小坡度进行设计。小区雨水管道最小管径、最小设计坡度见表1-3-6。3）雨水管道水力计算的其他规定可参照污水管道的规定执行4）雨水管道应按满流设计表1-3-5 小区雨水管道最大设计流速、最小设计流速、最小设计坡度管径（mm）最大设计流速（m/s）最小流速（m/s）最小设计流速控制下的最小坡度和相应流速、流量金属管非金属管最小坡度i相应流速（m/s）相应流量（L/s）2001050.750.0050.7724.502500.0040.8039.203000.0030.7855.303500.00250.7976.104000.0020.7795.904500.00180.78124.805000.00150.77150.806000.00120.77216.907000.00100.79307.808000.00080.76386.50表1-3-