雨水管渠设计流量的确定课件

雨水管渠设计流量的确定雨水管渠1雨水管渠设计流量计算公式2km2=200hm2=2000000m2=1414m*1414m3.2.1采用推理公式法计算雨水设计流量，应按下式计算。当汇水面积超过2km2时，宜考虑降雨在时空分布的不均匀性和管网汇流过程，采用数学模型法计算雨水设计流量。Qs=ψqF式中:Q一雨水设计流量(L/s);q一设计暴雨强度[L/(s-hm2)];Ψ一径流系数;F一汇水面积(hm2)。注:当有允许排入雨水管道的生产废水排入雨水管道时，应将其水量计算在内。雨水管渠设计流量计算公式2km2=200hm2=20002雨水管渠设计流量计算公式一、地面上产流过程思考：1.地面入渗率在降雨过程中是否变化？2.降雨量一地面入渗流=径流量？雨水管渠设计流量计算公式一、地面上产流过程思考：3雨水管渠设计流量计算公式二、流域上的汇流过程汇水面积与降雨历时的关系:T=10min，F1全汇流;T=15min,F1+F2全汇流;T=20min，F1+F2+F3全汇流;结论:雨水径流从流域的最远点流到出口(设计)断面所需要的时间称为流域的集流时间或集水时间(t)。当在全流域产生径流之前，随着降雨历时()增加，集流点的汇水面积随之增加，直至增加到全部面积时，产生全面积汇流，流量最大。(要全面积汇流，降雨历时需要大于等于集水时间)雨水管渠设计流量计算公式二、流域上的汇流过程汇水面积与降雨历4雨水管渠设计流量计算公式二、流域上的汇流过程

15min10min5min5min汇水面积F随降雨历时的增大而增大，当降雨历时=集水时间，形成全面汇流。

q与降雨历时负相关。

矛盾极限强度理论承认：F↑＞q↓汇水面积与降雨历时成正相关雨水管渠设计流量计算公式二、流域上的汇流过程

15min5雨水管渠设计流量计算公式QQ=q×FFq集水时间降雨历时极限强度理论（一句话概括）：承认面积增加的影响大于雨强减小的影响，即在汇水面积最大前提下降雨历时最短时，Q最大。即降雨历时=集流时间（最远点面积雨水刚到达设计断面时间）时，Q最大。三、极限强度理论雨水管渠设计流量计算公式QQ=q×FFq集水时间降雨历时6雨水管渠设计流量计算公式

15min10min5min5min

5min10min5min15min雨水管渠设计流量计算公式

15min10min5min57雨水管渠设计流量计算公式QQ=q×FFq集水时间降雨历时极限强度理论（一句话概括）：承认面积增加的影响大于雨强减小的影响，即在汇水面积最大前提下降雨历时最短时，Q最大。即降雨历时=集流时间（最远点面积雨水刚到达设计断面时间）时，Q最大。极限强度理论雨水管渠设计流量计算公式QQ=q×FFq集水时间降雨历时8雨水管渠设计流量计算公式极限强度理论概念1∶当汇水面积上最远点的雨水流达集流点时，全面积产生汇流，雨水管道的设计流量最大。解释:设计工况中，雨水管道设计流量应按最大流量设计，即恰好全面积汇流时，即汇水面积上最远点的雨水刚到达集流点时（降雨历时=集水时间)。概念2:当降雨历时等于汇水面积最远点的雨水流达集流点的集流时间时，雨水管道需要排除的雨水量最大。解释:实际运行中，雨水管道的流量一直处于变化值，即只有在降雨历时=汇水面积最远点的雨水流到集流点时（降雨历时=集水时间)，实际流量=设计流量=最大值，其他时间，管道实际流量小于设计流量。雨水管渠设计流量计算公式极限强度理论概念1∶当汇水面积上最远9雨水管渠设计流量计算公式

15min10min5min

雨水管渠设计流量计算公式

15min10min5min

10雨水管渠设计流量计算公式t=15mint=16mint=17min

t=10mint=12min12345t=15mint=16mint=17min

t=10mint=12min12345

简而言之一句话：面积直接加，雨强统一按最远点算。面积法叠加法（整体法）雨水管渠设计流量计算公式t=15mint=16mint=1711雨水管渠设计流量计算公式流量叠加法流量叠加法:各设计管段的雨水设计流量等于其上游管段转输流量加上本管段产生的流量之和,即流量叠加。而各管段的设计暴雨强度则是相应于该管段设计断面的集水时间的暴雨强度（全面积汇流为前提)。t=15mint=16mint=17min

t=10mint=12min12345

雨水管渠设计流量计算公式流量叠加法流量叠加法:各设计管段的雨12雨水管渠设计流量计算公式t=15mint=16mint=17min

t=10mint=12min12345

t=15mint=16mint=17min

t=10mint=12min12345

流量叠加法雨水管渠设计流量计算公式t=15mint=16mint=1713径流系数的确定假定条件1）降雨在整个汇水面积上是均匀分布的;2）降雨强度在选定的降雨时段内不变;3）雨水从计算管段的起端汇入管段;4）径流系数为确定值，为讨论方便假定其值等于1;5）汇水面积随雨水集流时间增长而增大的速度为常数;6）降雨历时等于或大于汇水面积最远点的雨水流到设计断面的集水时间。面积叠加法原理:把设计管段上游所有汇水面积看作一个整体，将面积叠加，设计管段的设计流量等于整体面积乘以该面积最远点达到设计断面所需集水时间对应的暴雨强度。(全面积汇流为前提)。由于各管段的集水时间不同，所以各管段的设计暴雨强度亦不同。流量叠加法原理:各设计管段的雨水设计流量等于其上游管段转输流量加上本管段产生的流量之和，即流量叠加。而各管段的设计暴雨强度则是相应于该管段设计断面的集水时间的暴雨强度（全面积汇流为前提）。由于各管段的集水时间不同，所以各管段的设计暴雨强度亦不同。比较面积法:方法简便，但计算设计流量偏小，一般用于雨水管渠的规划设计;流量法:过程较繁复，所得的设计流量通常比面积法大，偏于安全，一般用于雨水管渠的工程设计;径流系数的确定假定条件1）降雨在整个汇水面积上是均匀分布的;14径流系数的确定径流系数2.1.16一定汇水面积内地面径流水量与降水量的比值影响因素3.2.2应严格执行规划控制的综合径流系数，综合径流系数高于0.7的地区应采用渗透、调蓄措施。径流系数，可按本规范表3.2.2-1的规定取值，汇水面积的综合径流系数应按地面种类加权平均计算，可按本规范表3.2.2-2的规定取值,并应核实地面种类的组成和比例。地面种类各种屋面、混凝土或沥青路面0.85~0.95大块石铺砌路面或沥青表面处理的随时路面0.55~0.65级配碎石路面0.40~0.50干砌砖石或碎石路面0.35~0.40非铺砌土路面0.25~0.35公园或陆地0.10~0.20

径流系数的确定径流系数2.1.16一定汇水面积内地面径流水量15径流系数的确定

地面种类屋面1.20.9沥青道路及人行道0.60.9圆石路面0.60.4非铺砌路面0.80.3绿地0.80.15合计40.555

径流系数的确定

地面种类屋面1.20.9沥青道路及人行道0.16径流系数的确定3.2.4雨水管渠设计重现期，应根据汇水地区性质、城镇类型、地形特点和气候特征等因素，经技术经济比较后按表3.2.4的规定取值，并应符合下列规定:1、人口密集、内涝易发且经济条件较好的城镇，宜采用规定的上限;2、新建地区应按本规定执行，既有地区应结合地区改建、道路建设等更新排水系统，并按本规定执行3、同一排水系统可采用不同的设计重现期。城区类型城镇类型中心城区非中心城区中心城区的重要地区中心城区地下通道和下沉式广场等超大城市和特大城市3~52~35~1030~50大城市2~52~35~1020~30中等城市和小城市2~32~33~510~20注:1）按表中所列重现期设计暴雨强度公式时，均采用年最大值法;2）雨水管渠应按重力流、满管流计算;3）超大城市指城区常住人口在1000万以上的城市;特大城市指城区常住人口500万以上1000万以下的城市;大城市指城区常住人口100万以上500万以下的城市;中等城市指城区常住人口50万以上100万以下的城市;小城市指城区常住人口在50万以下的城市。(以上包括本数，以下不包括本数）条文说明:中心城区重要地区主要指行政中心、交通枢纽、学校、医院和商业聚集区等。径流系数的确定3.2.4雨水管渠设计重现期，应根据汇水地区性17集水时间的确定2011版本《室外排水设计规范》

集水时间的确定2011版本《室外排水设计规范》

18集水时间的确定折减系数m原因2:各管段最大流量不大可能在同一时间内发生，因此管道内可以形成“空隙容量”.使一部分雨水能回流暂时贮存（缓存）在此，起调蓄流量作用（使管道可以承受更大流量）。m值：管道＞明渠；小坡度＞大坡度m值现在已经取消集水时间的确定折减系数m原因2:各管段最大流量不大可能在同一19集水时间的确定集水时间与降雨历时的关系：通常用汇水面积最远点的雨水流到设计断面的时间t最为设计降雨历时t，二者表示符号也相同。3.2.5A应采取雨水渗透、调蓄等措施，从源头降低雨水径流产生量，延缓出流时间。3.2.6当雨水径流量增大，排水管渠的输送能力不能满足要求时，可设雨水调蓄池。集水时间的确定集水时间与降雨历时的关系：通常用汇水面积最远点20集水时间的确定受地形坡度、地面铺砌、地面种植情况、水流路程、道路纵坡和宽度、降雨强度等因素的影响，其中主要取决于集水距离和地面坡度。在其他相差不大的情况下，地面集水距离是决定集水时间长短的主要因素;地面集水距离的合理范围是50～150m，采用的集水时间为5～15min。影响地面集水时间的主要因素有地面坡度、地面覆盖、降雨强度和地面集水距离对还是错？集水时间的确定受地形坡度、地面铺砌、地面种植情况、水流路程、21集水时间的确定L——各管段的长度，m;V——各管段满流时的水流速度，m/s;60——时间的单位换算系数。集水时间的确定L——各管段的长度，m;22雨水管渠设计流量的确定课件23雨水管渠设计流量的确定雨水管渠24雨水管渠设计流量计算公式2km2=200hm2=2000000m2=1414m*1414m3.2.1采用推理公式法计算雨水设计流量，应按下式计算。当汇水面积超过2km2时，宜考虑降雨在时空分布的不均匀性和管网汇流过程，采用数学模型法计算雨水设计流量。Qs=ψqF式中:Q一雨水设计流量(L/s);q一设计暴雨强度[L/(s-hm2)];Ψ一径流系数;F一汇水面积(hm2)。注:当有允许排入雨水管道的生产废水排入雨水管道时，应将其水量计算在内。雨水管渠设计流量计算公式2km2=200hm2=200025雨水管渠设计流量计算公式一、地面上产流过程思考：1.地面入渗率在降雨过程中是否变化？2.降雨量一地面入渗流=径流量？雨水管渠设计流量计算公式一、地面上产流过程思考：26雨水管渠设计流量计算公式二、流域上的汇流过程汇水面积与降雨历时的关系:T=10min，F1全汇流;T=15min,F1+F2全汇流;T=20min，F1+F2+F3全汇流;结论:雨水径流从流域的最远点流到出口(设计)断面所需要的时间称为流域的集流时间或集水时间(t)。当在全流域产生径流之前，随着降雨历时()增加，集流点的汇水面积随之增加，直至增加到全部面积时，产生全面积汇流，流量最大。(要全面积汇流，降雨历时需要大于等于集水时间)雨水管渠设计流量计算公式二、流域上的汇流过程汇水面积与降雨历27雨水管渠设计流量计算公式二、流域上的汇流过程

15min10min5min5min汇水面积F随降雨历时的增大而增大，当降雨历时=集水时间，形成全面汇流。

q与降雨历时负相关。

矛盾极限强度理论承认：F↑＞q↓汇水面积与降雨历时成正相关雨水管渠设计流量计算公式二、流域上的汇流过程

15min28雨水管渠设计流量计算公式QQ=q×FFq集水时间降雨历时极限强度理论（一句话概括）：承认面积增加的影响大于雨强减小的影响，即在汇水面积最大前提下降雨历时最短时，Q最大。即降雨历时=集流时间（最远点面积雨水刚到达设计断面时间）时，Q最大。三、极限强度理论雨水管渠设计流量计算公式QQ=q×FFq集水时间降雨历时29雨水管渠设计流量计算公式

15min10min5min5min

5min10min5min15min雨水管渠设计流量计算公式

15min10min5min530雨水管渠设计流量计算公式QQ=q×FFq集水时间降雨历时极限强度理论（一句话概括）：承认面积增加的影响大于雨强减小的影响，即在汇水面积最大前提下降雨历时最短时，Q最大。即降雨历时=集流时间（最远点面积雨水刚到达设计断面时间）时，Q最大。极限强度理论雨水管渠设计流量计算公式QQ=q×FFq集水时间降雨历时31雨水管渠设计流量计算公式极限强度理论概念1∶当汇水面积上最远点的雨水流达集流点时，全面积产生汇流，雨水管道的设计流量最大。解释:设计工况中，雨水管道设计流量应按最大流量设计，即恰好全面积汇流时，即汇水面积上最远点的雨水刚到达集流点时（降雨历时=集水时间)。概念2:当降雨历时等于汇水面积最远点的雨水流达集流点的集流时间时，雨水管道需要排除的雨水量最大。解释:实际运行中，雨水管道的流量一直处于变化值，即只有在降雨历时=汇水面积最远点的雨水流到集流点时（降雨历时=集水时间)，实际流量=设计流量=最大值，其他时间，管道实际流量小于设计流量。雨水管渠设计流量计算公式极限强度理论概念1∶当汇水面积上最远32雨水管渠设计流量计算公式

15min10min5min

雨水管渠设计流量计算公式

15min10min5min

33雨水管渠设计流量计算公式t=15mint=16mint=17min

t=10mint=12min12345t=15mint=16mint=17min

t=10mint=12min12345

简而言之一句话：面积直接加，雨强统一按最远点算。面积法叠加法（整体法）雨水管渠设计流量计算公式t=15mint=16mint=1734雨水管渠设计流量计算公式流量叠加法流量叠加法:各设计管段的雨水设计流量等于其上游管段转输流量加上本管段产生的流量之和,即流量叠加。而各管段的设计暴雨强度则是相应于该管段设计断面的集水时间的暴雨强度（全面积汇流为前提)。t=15mint=16mint=17min

t=10mint=12min12345

雨水管渠设计流量计算公式流量叠加法流量叠加法:各设计管段的雨35雨水管渠设计流量计算公式t=15mint=16mint=17min

t=10mint=12min12345

t=15mint=16mint=17min

t=10mint=12min12345

流量叠加法雨水管渠设计流量计算公式t=15mint=16mint=1736径流系数的确定假定条件1）降雨在整个汇水面积上是均匀分布的;2）降雨强度在选定的降雨时段内不变;3）雨水从计算管段的起端汇入管段;4）径流系数为确定值，为讨论方便假定其值等于1;5）汇水面积随雨水集流时间增长而增大的速度为常数;6）降雨历时等于或大于汇水面积最远点的雨水流到设计断面的集水时间。面积叠加法原理:把设计管段上游所有汇水面积看作一个整体，将面积叠加，设计管段的设计流量等于整体面积乘以该面积最远点达到设计断面所需集水时间对应的暴雨强度。(全面积汇流为前提)。由于各管段的集水时间不同，所以各管段的设计暴雨强度亦不同。流量叠加法原理:各设计管段的雨水设计流量等于其上游管段转输流量加上本管段产生的流量之和，即流量叠加。而各管段的设计暴雨强度则是相应于该管段设计断面的集水时间的暴雨强度（全面积汇流为前提）。由于各管段的集水时间不同，所以各管段的设计暴雨强度亦不同。比较面积法:方法简便，但计算设计流量偏小，一般用于雨水管渠的规划设计;流量法:过程较繁复，所得的设计流量通常比面积法大，偏于安全，一般用于雨水管渠的工程设计;径流系数的确定假定条件1）降雨在整个汇水面积上是均匀分布的;37径流系数的确定径流系数2.1.16一定汇水面积内地面径流水量与降水量的比值影响因素3.2.2应严格执行规划控制的综合径流系数，综合径流系数高于0.7的地区应采用渗透、调蓄措施。径流系数，可按本规范表3.2.2-1的规定取值，汇水面积的综合径流系数应按地面种类加权平均计算，可按本规范表3.2.2-2的规定取值,并应核实地面种类的组成和比例。地面种类各种屋面、混凝土或沥青路面0.85~0.95大块石铺砌路面或沥青表面处理的随时路面0.55~0.65级配碎石路面0.40~0.50干砌砖石或碎石路面0.35~0.40非铺砌土路面0.25~0.35公园或陆地0.10~0.20

径流系数的确定径流系数2.1.16一定汇水面积内地面径流水量38径流系数的确定

地面种类屋面1.20.9沥青道路及人行道0.60.9圆石路面0.60.4非铺砌路面0.80.3绿地0.80.15合计40.555

径流系数的确定

地面种类屋面1.20.9沥青道路及人行道0.39径流系数的确定3.2.4雨水管渠设计重现期，应根据汇水地区性质、城镇类型、地形特点和气候特征等因素，经技术经济比较后按表3.2.4的规定取值，并应符合下列规定:1、人口密集、内涝易发且经济条件较好的城镇，宜采用规定的上限;2、新建地区应按本规定执行，既有地区应结合地区改建、道路建设等更新排水系统，并按本规定执行3、同一排水系统可采用不同的设计重现期。城区类型城镇类型中心城区非中心城区中心城区的重要地区中心城区地下通道和下沉式广场等超大城市和特大城市3~52~35~1030~50大城市2~52~35~1020~30中等城市和小城市2~32~33~510~20注:1）按表中所列重现期设计暴雨强度公式时，均采用年最大值法;2）雨水管渠应按重力流、满管流计算;3）超大城市指城区常住人口在