城镇雨水管网设计-雨水设计流量的计算

雨水设计流量的计算公式（T，F）内容导入雨水管道的设计是要保证排除汇水面积上产生的最大径流量，而最大径流量是确定雨水管道断面尺寸的重要依据。最大径流量是通过雨量分析与暴雨强度公式的计算所得。主要内容雨水设计流量的计算公式：雨水设计流量计算公式中参数（T，F）的确定1．集水时间——指雨水从汇水面积上最远点流到设计的管道断面所需时间。（min）

集水时间的确定（1）地面集水时间t1的确定地面集水时间是指雨水从汇水面积上最远点流到雨水口的地面流行时间。地面集水时间受地形坡度、地面铺砌、地面植被情况、距离长短等因素的影响，主要取决于水流距离的长短和地面坡度。在工程实践中，地面集水时间通常不予计算，一般采用5～15min。

一般在建筑密度较大、地形较陡、雨水口布置较密的地区，宜采用较小值，取t1＝5～8min。在建筑密度较小、地形较平坦、雨水口布置较疏的地区，宜采用较大值，取t1＝10～15min。同时，起点检查井上游地面雨水流行距离以不超过120～150m为宜。应结合当地具体条件，合理地选定t1值。t1选用过大，将会造成排水不畅，致使管道上游地面经常积水；选用过小，又将加大雨水管渠尺寸，从而增加工程造价。

序号城市t1值/min序号城市t1值/min1北京5～157西安＜100 m，5；＜100 m，82上海5～15，某工业区25＜300 m，10；＜400 m，133天津10～158昆明124南京10～159成都105杭州5～1010重庆56广州15～2011哈尔滨10我国部分城市采用的t1值（2）管渠内雨水流行时间t2的确定t2是指雨水在管渠内的流行时间，即：

t2=∑L/60v(min)

式中t2——管渠内雨水流行时间（min）；

L——各设计管段的长度（m）；

v——各设计管段满流时的流速（m/s）；

60——单位换算系数。（3）折减系数m的确定折减系数m的提出原因如下：

1）雨水管渠按满流设计，但降雨时，管渠中的水流并非一开始就达到设计流速，而是随着降雨历时的增长逐渐达到设计流速的。这样，按公式算出的管渠内流行时间t2将比实际时间偏小。2）雨水管渠内各设计管段的设计流量是按照相应于该管段的集水时间的设计暴雨强度来计算的，所以，各管段的最大流量不大可能在同一时间发生。当任一管段出现设计流量时，其他管段（特别是上游管段）不一定都是满流.

管渠内的有一部分空隙容量，可设想利用该空隙容量暂时贮存一部分雨水，起到调蓄管段内最大流量的作用，从而削减其高峰流量，减小管渠断面尺寸，降低工程造价。为了利用管道的这种调蓄能力，应使管内水流实际流速低于设计流速，故要延缓管内流行时间t2。考虑到以上两个原因，在设计降雨历时计算时引入了折减系数m，延缓了管内流行时间，使之更接近于实际情况，并达到折减管段设计流量，减小管渠断面尺寸的目的。我国《室外排水设计规范》规定：暗管m=2，明渠m=1.2，在陡坡地区的暗管m＝1.2～2。汇水面积的区界根据地形地物决定。地势平坦，街坊、四周的道路都有沟管时，用各街角的分角线划分汇水面积。ABCD平坦地区汇水面积划分示意图地势向一边倾斜时，街坊的雨水流入低侧街道下的管道内，不需要把街坊划分为几块面积，若街坊两侧都有雨水管道时，可使雨水流入街坊两侧的管道。地势倾斜汇水面积划分示意图小结雨水设计流量的计算公式：雨水设计流量计算公式中参数的确定

相关参数的选用

—降雨量、降雨历时内容导入降雨现象的分析-----是用降雨量、暴雨强度、降雨历时、降雨面积和重现期等因素来表示降雨的特征。相关参数的选用-降雨量、降雨历时主要内容降雨量的确定降雨历时的概念

相关参数的选用-降雨量、降雨历时

1．降雨量

降雨量是指降雨的绝对量，是用降雨深度H（mm）表示，也可用单位面积上的降雨体积（L/ha）表示。在研究降雨时，很少以一场雨为对象，而常用单位时间表示：（1）年平均降雨量：指多年观测所得的各年降雨量的平均值。

相关参数的选用-降雨量、降雨历时（2）月平均降雨量：指多年观测所得的各月降雨量的平均值。（3）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绝对量。相关参数的选用-降雨量、降雨历时相关参数的选用-降雨量、降雨历时

雨量记录仪降雨量记录降雨累计曲线相关参数的选用-降雨量、降雨历时

2．降雨历时

设计暴雨所取的某一连续时段称为设计降雨历时，单位以分min计。雨水管渠的设计降雨历时，应采用管渠中形成最大径流量所需的时间。相关参数的选用-降雨量、降雨历时

相关参数的选用-降雨量、降雨历时设计降雨历时包括：地面汇流时间管渠内流行时间小结

1）降雨量的确定

2）降雨历时的概念

相关参数的选用-降雨量、降雨历时雨水设计流量计算过程内容导入

综合径流系数、设计重现期P及地面雨水集水时间t1和单位面积径流量q0的确定，可以计算出雨水管道的设计流量。主要内容雨水管道的设计流量的计算过程如图所示，A、B、C、D为四块排水区域，汇水面积分别为F1、F2、F3和F4，雨水从各汇水面积上最远点分别流入雨水口a、b、c、d的地面集水时间均为τ1，折减系数为m，并假设：（1）汇水面积随集水时间的增加而均匀增加；（2）降雨历时t等于或大于汇水面积上最远点的雨水流达设计断面的集水时间τ1；（3）径流系数

为定值。（1）设计管段1～2的雨水设计流量直到t＝τ1时，F1全部面积上的雨水均已全部流到设计断面，这时管段1～2内流量达到最大值。

式中q1——管段1～2的设计暴雨强度，即相应降雨历时t＝τ1时的暴雨强度（L/s·ha）。（2）设计管段2～3的雨水设计流量该设计管段收集汇水面积F1和F2上的雨水，2断面为管段2～3的设计断面。当t＝τ1+t1－2时，F1和F2全部面积上的雨水均流到2断面，管段2～3的流量达到最大值。即：式中q2——管段2～3的设计暴雨强度，即相应于降雨历时t＝τ1+t1－2的暴雨强度（L/s·ha）；

t1－2——管段1～2的管内雨水流行时间（min）。（3）设计管段3～4的雨水设计流量

式中q3——管段3～4的设计暴雨强度，即相应于降雨历时t＝τ1+t1－2+t2－3的暴雨强度（L/s·ha）。

t2－3——管段2～3的管内雨水流行时间（min）。（4）设计管段4～5的雨水设计流量

式中q4——管段4～5的设计暴雨强度，即相应于降雨历时t＝τ1+t1－2+t2－3+t