湖北理工学院排水课程设计 - 图文

目录

1设计任务书 ........................................... 2 1.1设计目的和任务 .................................. 2 1.2设计内容与要求 .................................. 2 1.3设计资料 ........................................ 3 2 排水体制及方案的确定 ................................. 4 2.1 排水系统的体制 .................................. 4 2.2 排水体制的选择 .................................. 4 3 污水设计流量计算 ..................................... 6 3.1 居住区生活污水设计流量 .......................... 6 3. 2城市中工业企业设计流量 .......................... 6 3.3公共建筑排水量 .................................. 7 3.4 污水管道系统的布置 .............................. 8 3.5划分设计管段，计算设计流 ......................... 9 3.6水力计算 ........................................ 9 3.7注意事项 ....................................... 11 4 雨水管渠系统的设计和计算 ............................ 12 4.1划分排水流域和管道定线 .......................... 12 4.2 划分设计管段 ................................... 12 4.3 划分并计算各设计管段的汇水面积 .................. 12 4.4 各项基本参数的确定 ............................. 12 4.5 雨水管渠水力计算 ............................... 13 5 工程费用估算 ....................................... 16 6 绘制管道平面图和剖面图 .............................. 16 7总结 ............................................... 16 8参考书目 ............................................ 16 排水工程课程设计成绩评定表 ............................ 17

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1设计任务书

1.1设计目的和任务 1.目的

本设计是排水工程课程教学的环节之一。要求综合运用所学的有关专业基础、专业、工程知识，在设计中学习、巩固和提高工程设计理论与解决实际问题的能力。 2.任务

进行城市排水管道工程的扩初设计。即根据所给的图纸和资料，要求做出城市排水管道系统的总平面布置图、主干管剖面图，进行规划区的排水管道的流量计算与水力计算，把计算成果表达在总平面图和剖面图上。 1.2设计内容与要求 1.设计计算说明书

应说明城市概况（城市现状、自然条件等）、设计概要（设计任务）、工程范围、设计原则、设计期限、排水体制、设计基本参数和管道的水力计算等。在污水管道设计中应说明排水区界与分区近远期的配合、排水量标准、最小覆土厚度等参数的选定。

1）概述

①说明设计任务书所规定的内容和要求，明确设计的范围；

②设计区域内概况、面积、人口、建设情况及现有给排水设施；

③自然条件、地形描述、气象、地质、水文、地震情况说明，及对当地建筑材料的了解。

2）排水体制及方案的确定

①排水体制确定及其依据（论证）

②排水体制方案的技术经济比较，推荐排水体制方案；

③排水管网（雨、污）的平面布置，主干管设计管段的划分； ④排水管网雨水、污水主干管水量计算及水力计算（列表）; ⑤工程费用估算。 2、设计图纸

1）污水、雨水排水管道总平面布置图一张；

2）在图上用特色线条会出污水、雨水管道布置； 3)污水、雨水主干管道剖面图一张，比例竖向1:50~1：100，水平1:1000~1:2000

3、设计结束时，学生应交如下资料：

1）污水，雨水排水管道总平面布置图各一张（2号图）； 2）污水，雨水主干管剖面图各一张（2号图）； 3）设计说明书一份

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1.3设计资料 1.工程概况：

黄石市，位于湖北省东南部，长江中游南岸，地处东经114°32ˊ～115°30ˊ，北纬29°30ˊ～30°20ˊ。西北与鄂州、武汉江夏区相邻，东南与咸宁接壤，东北与浠水、蕲春隔江相望，溯江而上距省会武汉市143公里，顺江东下离九江126公里。

黄石市地处幕阜山北侧丘陵带，市区东北滨临长江，磁湖、青山湖包孕境内，平原低山、岗丘交错其间，形成“南高北低东西平，依山抱湖临江津”的地貌态势。山地由石灰岩构成，平地属第四纪冲积层，土层厚实肥沃；地震烈度：根据《地震烈度区划图》本区基本地震烈度为6度，历史上尚未出现过破坏性地震。

黄石市属亚热带大陆性季风型湿润气候，四季分明，光照充足，雨量充沛，热量丰富，冬冷夏热，春秋气候温和。主要气候气象特征为：多年平均气温17.℃，历年最高气温40.3℃，历年最低气温―11℃。多年平均风速2.2m/s，年主导风向为东风和东南风，多年平均降水量1407mm，年降水日数130天左右，年平均相对湿度78%，年平均蒸发量1300～1400mm，年平均日照2058小时，多年平均气压1013.3hpa。

水系是长江，长江位于市区东部。长江黄石段全长76.6公里，多年平均水位21.0米，最高水位26.39米（1954年），最低水位7.56米，多年平均流量23400m3/s，多年平均径流量7016亿立方米，水质基本达GB3838-2002Ⅲ类水质标准。

城市综合径流系数为0.55。

2. 黄石市黄石港区平面图（1：1000）

3、城市人口密度1000人／公顷，排水量按150L/人·d。 4、城市中有下列工业企业，其位置如城市平面图所示：

①印刷厂最大班排水量1000m3/d； ②橡胶厂最大班排水量5000m3/d；；

③二医院为二级甲等医院，现有床位数380床，日门诊量326人，职工人数472人；

④湖北师范学院，在校生人数15000人，教职工1300人； ⑤黄石电厂，最大班排水量8000m3/d。

工人总数 412人，分三班工作。热车间占每班人数的50% 第一班172人，使用淋浴者90人；其中热车间60人 第二班120人，使用淋浴者90人；其中热车间60人 第三班120人，使用淋浴者90人；其中热车间60人 ⑥黄石市实验高中，在校生4000人，其中800住读；

⑦海关山宾馆，现有客房132间，餐厅能同时接待700人进餐。

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2 排水体制及方案的确定

2.1 排水系统的体制

在城市和工业企业中通常有生活污水、工业废水和降水。这些污水是采用一个管渠系统来排除，污水的这种不同排除方式所形成的排水系统，称作排水系统的体制（简称排水体制）。排水系统的体制，一般分为合流制和分流制两种类型。 (1)合流制排水系统

是将生活污水、工业废水和降水在同一个管渠内排除的系统。根据污水、废水、雨水混合汇集后的处置方式不同，可分为下列三种情况：

①直泄式合流制：管渠系统布置就近坡向水体，分若干排出口，混合的污水不经处理直接泄入水体。我国城市旧城区的排水方式大多是这种系统，但是，随着现代化工业与城市的发展，污水量不断增加，水质日趋复杂，所造成的污染危害很大。因此，这种直泄式合流制排水系统目前不宜采用。

②全处理合流制：污水、废水、雨水混合汇集后全部输送到污水厂处理后再排放。这对防止水体污染，保障环境卫生方面当然是最理想的，但需要主干管的尺寸很大，污水处理厂的容易也增加很多，基建费用相应增高，很不经济。因此，这种方式在实际情况下也很少采用。

③截流式合流制：在街道管渠中合流的生活污水、工业废水和雨水，一起排向沿河的截法干管，在截流干管处设置溢流井，并在干管下流设污水厂。晴天和初降雨时所有污水都排送到污水厂，经处理后排入水体，随着降雨量的增加，雨水径流也增加，当混合污水的流量超过截流干管的输水能力后，就有部分混合污水经溢流井溢出直接排入水体。国内外在改造老城市的合流制作水系统时，通常采用这种方式。 (2)分流制排水系统 将生活污水、工业废水和雨水分别在两个或两个以上各种独立的管渠系统内排除的排水系统。排除生活污水和工业废水的系统称污水排水系统；排除雨水的系统称雨水排水系统。通常分流制排水又分为下列两种：

①完全分流制：分别设置污水和雨水两个管渠系统，前者用于汇集生活污水和部分工业废水，并输送到污水处理厂，经处理后再排放；后者汇集雨水和部分工业废水，就近直接排入水体。

②不完全分流制：城市中只有污水管道系统而没有雨水管渠系统，雨水沿着地面、道路边沟上窜下壑明渠泄入天然水体。这种体制只有在地形条件有利时采用。对于机关报建城市或地区，有时为了急于解决污水出路问题，初期采用不完全分流制，先只埋设污水管道，以少量经费解决近期近切的污水问题。待将来配合道路工程的不断完善，增设雨水管渠系统，将不完全分流制改成完全分流制。对于垫平坦、多雨易造成积水地区，不宜采用不完全分流制。

2.2 排水体制的选择

合理地选择排水系统的体制，是城市和工业企业排水系统规划和设计的重要问题。它不仅从根本上影响排水系统的设计、施工、维护管理，而且对城市和工业企业的规划和环境保护影响深远，同时也影响排水系统工程的总投资、初期投资以及维护管理费用。通常，排水系统体制的选择应满足环境保护的需要，根据当地条件，通过技术经济比较确定。而环境保护应是选择排水体制时所考虑的主

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要问题。下面从不同的角度进一步分析各种体制的使用情况。 ①环境保护方面

如果采用合流制将城市生活污水、工业废水和雨水全部截流送往污水厂进行处理，然后再排放，从控制和防止水体的污染来看，是较理想的；但这时截流主干管尺寸很大，污水厂容量也要增加很多，建设费用相应地提高。采用截流式合流制时，在暴雨径流之韧，原沉淀在合流管渠的污泥被大量冲起，经送流井送人水体。同时雨天时有部分混合污水溢入水体。实践证明，采用截流式合流制的城市，水体污染日益严重。应考虑将雨天时送流出的混合污水予以储存，待晴天时再将储存的混合污水全部送至污水厂进行处理，或者将合流制改建成分流制排水系统等。

分流制是将城市污水全部送至污水厂处理，但初期雨水未加处理就直接徘入水体，对城市水体也会造成污染，这是它的缺点。近年来，国内外对雨水径流水质的研究发现，雨水径流特别是初期雨水径流对水体的污染相当严重。分流制虽然具有这一块点，但它比较灵活，比较容易适应社会发展的需要，一般又能符合城市卫生的要求，所以在国内外获得了广泛的应用，而且也是城市排水体制的发展方向。

②工程造价方面

国外有的经验认为合流制排水管道的造价比完全分流制一般要低20％一40％，但合流制的泵站和污水厂的造价却比分流制高。从总造价来看完全分流制比合流制可能要高。从初期投资来看，不完全分流制初期只建污水排水系统，因面可节省初期投资费用，又可缩短工期，发挥工程效益也快。全面合流制和完全分流制的初期投资均大于不完全分流制。 ③维护管理方面

晴天时污水在合流制管道中只是部分流，雨天时才接近满管流，因而晴天时合流制管内流速较低，易于产生沉淀。但据经验，管中的沉淀物易被暴雨水流冲走，这样，合流管道的维护管理费用可以降低。但是，晴天和雨天时流入污水厂的水量变化很大，增加了合流制排水系统污水厂运行管理中的复杂性。而分流制系统可以保持管内的流速，不致发生沉淀，同时，流入污水厂的水量和水质比合流制变化小得多，污水厂的运行易于控制。 ④施工方面

合流制管线单一，减少与其他地下管线、构筑物的交叉，管渠施工较简单。但在建筑物有地下室情况下采用合流制，遇暴雨时有可能倒流入地下室内，合流制安全性不如分流制。

混合制排水系统的优缺点，介于合流制和分流制排水系统两者之间。 排水系统体制的选择是一项既复杂又很重要的工作。应根据城镇及工业企业的规划、环境保护的要求、污水利用情况、原有排水设施、水量、水质、地形、气候和水体状况等条件，在满足环境保护的前提下，通过技术经济比较综合确定。新建地区一般应采用分流制排水系统。但在特定情况下采用合流制可能更为有利。

本设计地区属于道路宽阔、人口密集、卫生要求较高，且设计的排水系统要求比较灵活、易于控制，比较容易适应社会发展的需要。 据上述分析可知，分流制较合流制更符合该地区的要求。

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3 污水设计流量计算

3.1 居住区生活污水设计流量

比流量 q0=

np

24?3600n为居住区生活污水定额，150Ｌ／（cap.d） p为人口密度 1000人／ha 比流量的计算：

q0=

流量的计算：

Q1?F?q0?Kz 式中 ： Q1－居住区生活污水设计流量，Ｌ／s

F－设计管段服务的面积，ha Ｋz－生活污水量总变化系数 q0 －比流量 Ｌ／（s.ha）

其中生活污水量总变化系数Ｋz按下表可得：

生活污水变化系数 表1 污水平均日流量（L/s） 5 总变化系数(Kz) 15 40 1.8 70 1.7 100 1.6 200 1.5 500 1.4 ≥1000 1.3 150?100024?3600=1.736Ｌ／（cap.d）

2.3 2.0 3. 2城市中工业企业设计流量

①印刷厂，最大班排水量1000m3/d。即为11.57 L/s ②橡胶厂，最大班排水量5000m3/d。即为57.87 L/s ③黄石电厂：

其中生活污水设计流量

Q2?A1B1K1?A2B2K3600T2?C1D1?C2D23600

式中： Q2 ——工业企业生活污水设计流量，L/s；

A1——一般车间最大班职工人数，人 ；

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B1——一般车间生活污水标准，以25L/（人.班）计 K1——一般车间生活污水量时变化系数，以 3.0计 ； A2——热车间最大班职工人数，人 ；

B2——热车间生活污水标准，以35L/（人.班）计 K2——热车间生活污水量时变化系数，以 2.5计 ； C1——一般车间最大班使用淋浴的职工数，人 ；

D1——一般车间淋浴用水量标准，以40L/（人.班）计 ； C2——高温、严重污染车间最大班使用淋浴的职工人数，人 ； D2——高温、严重污染车间淋浴用水量标准，以60L/（人.班）计 ； T——每班工作时数（h）。

生活污水设计流量的计算：

Q2=

86?25?3.0?86?35?2.53600?8+

30?40?60?603600

=1.82 L/s

其中工业废水设计流量为，最大班排水量8000m3/d，即为92.59L/s

3.3公共建筑排水量

1二医院设计流量Q3：

床位：380床； 用水定额：50L/床.d； 时变化系数：2.5；使用时间：24h。 日门诊量：326人；用水定额：20 L/人.d；时变化系数：2.5；使用时间：10h。 职工人数：472人；用水定额：30 L/人.d；时变化系数：2.5；使用时间：10h。 Q3=

2湖北师范学院设计流量Q4：

在校生：15000人；用水定额：100L/人.d；时变化系数：2.0；使用时间：24h。 教职工：1300人；用水定额：30L/人.d；时变化系数：2.5；使用时间：10h。 Q4=

15000?100?2.024?3600380?50?2.524?3600+

326?20?2.510?3600+

472?30?2.510?3600=1.98 L/s

+

1300?30?2.510?3600=37.43 L/s

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3黄石市实验高中设计流量Q5：

走读生：3200人；用水定额：30L/人.d；时变化系数：2.5；使用时间：10h。 住读生：800人；用水定额：100L/人.d；时变化系数：2.0；使用时间：24h。 Q5=

4海关山宾馆设计流量Q6：

客房：132间；用水定额：400L/床.d；时变化系数：2.0；使用时间：24h。 餐厅：700人；用水定额：15L/人.d；时变化系数：2.0；使用时间：12h。 Q6=

132?400?2.024?36003200?30?2.510?3600+

800?100?2.024?3600=8.52 L/s

+

700?15?2.012?3600=1.71 L/s

3.4 污水管道系统的布置

2.4.1确定排水区域、划分排水流域 2.4.2管道布置与定线

管道定线应尽可能地在管线较短和埋深较小的情况下，让最大区域的污水能自流排出。

地形是主要的影响因素。定线时应充分利用地形，使管道的走向符合地形趋势，一般宜顺坡排水。在整个排水区域较低的地方敷设主干管和干管，便于支管的污水能自流接入，而横管的坡度尽可能与地面坡度一致。在地形平坦地区，应避免小流量的横支管长距离平行于等高线敷设，让其尽早接入干管，宜使干管与等高线垂直，主干管与等高线平行。在坡度较大的时候应设置跌水井，改善水力条件。

污水主干管的走向和数目取决于污水厂和出水口的位置和数目。小城市通常只设一个污水厂，只需一条主干管。

大流量的集中污水直接接入污水干管起端，可以增大上游干管的管径，减少敷设坡度，减小整个管道系统的埋深。

污水支管的平面布置取决于地形和街坊建筑规划，并应便于用户

综合以上各方面资料，在城市东南方设置一个污水处理厂，污水经主干管进入污水厂处理后排放。主干管铺设在城市最南面街道，沿河岸接入污水处理长。 2.4.3街区编号并计算其面积

将各街区编上号码并按街区的平面范围计算它们的面积，列入下表中。

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街区面积 表2

街区编号 街区面积（ha） 街区编号 街区面积（ha） 街区编号 街区面积（ha） 街区编号 街区面积（ha） 1 6.8 13 11.8 25 4.6 37 3.9 2 7.1 14 10.6 26 10.7 38 7.5 3 5.0 15 7.5 27 5.8 39 2.9 4 11.1 16 13.6 28 8.4 40 3.5 5 4.1 17 7.4 29 2.4 41 3.5 6 6.0 18 7.9 30 1.4 42 4.2 7 8.3 19 2.9 31 3.1 8 8.9 20 9.9 32 4.9 9 10 11 10.6 23 5.8 35 5.2 12 16.2 24 2.8 36 3.2 4.4 9.6 21 22 7.3 4.8 33 34 1.6 4.8

3.5划分设计管段，计算设计流

各设计管段的设计流量应列表进行计算。在初步设计中只计算干管和主干管的

设计流量，结果见表3（见后面）

3.6水力计算

在确定设计流量后，便可以从上游管段开始依次进行主干管各设计管段的水力计算。一般列表进行计算，如表五。水力计算步骤如下：

⑴从管道平面布置图上量出每一设计管段的长度，列入表五的第2项。 ⑵将各设计管段的设计流量列入表中第3项。设计管段起讫点检查井处的地面标高列入表中第10、11项。

⑶计算每一设计管段的地面坡度（地面坡度?度时参考。

⑷确定起始管段的管径以及设计流速v，设计坡度i，设计充满度h/D。首先拟采用最小管径mm，即查水力计算图。在这张计算图中，管径D和管道粗糙系数n为已知，其于4个水力因素只要知道2个即可求出另外2个。现已知设计流量，另1个可根据水力计算设计数据的规定设定。将所确定的管径D、管道坡度i、流速v、充满度h/D分别列入下表中的第4、5、6、7项。在水力计算中，由于Q、v、h/D、I、D各水力因素之间存在相互制约的关系，因此在查水力计算

地面高差距离），作为确定管道坡

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图时实际存在一个试算过程。

污水设计流量计算表 表3

管 段 编 号 1 9-10 10-11 11-1 1-2 12-13 13-14 14-2 15-16 16-17 17-3 2-3 本段流量 街区编号 街区 面积 （ha） 2 1 3、5 7 - 2 4 6 8、9 10 14 - 3 6.8 9.1 8.3 - 7.1 11.1 6.0 13.3 9.6 10.6 - 19.9 24.2 19.2 7.5 17.8 13.6 13.0 5.8 5.8 9.9 14.9 6.2 4.8 8.3 4.9 7.4 7.7 3.5 4.2 - 比流量 q0居住区生活污水量Q1 转输流流量 q1 集中流量 合计 平均 总变化系数 KZ 生活污水设计流量 Q1量 q2 本段 转输 设计 流量 流量 （L/S） （L/S） （L/S） （L/S） （L/S.ha） 4 1.736 1.736 1.736 - 1.736 1.736 1.736 1.736 1.736 1.736 - 1.736 1.736 1.736 1.736 1.736 1.736 1.736 1.736 1.736 1.736 1.736 1.736 1.736 1.736 1.736 1.736 1.736 1.736 1.736 - （L/S） （L/S） 5 11.76 15.80 14.41 - 12.33 19.27 10.4 23.08 16.67 18.4 - 34.55 42.00 33.33 13.02 30.90 23.61 22.57 10.07 10.07 17.18 25.87 10.76 8.33 14.40 8.50 12.85 13.37 6.07 7.3 - 6 0 11.76 27.55 41.96 - 12.33 31.60 - 23.08 39.75 83.96 - - 76.55 131.71 221.28 252.20 275.81 - 10.07 318.52 - 25.87 - - 22.73 - 36.63 94.08 100.15 7 11.76 27.55 41.96 41.96 12.33 31.60 42.0 23.08 39.75 58.15 83.96 34.55 42.00 76.55 144.73 252.20 275.81 298.38 10.07 20.14 335.70 25.87 36.63 8.33 14.40 31.23 12.85 50.00 100.15 107.45 442.00 （L/S） 8 2.1 1.9 1.8 1.8 2.0 1.8 1.8 1.9 1.8 1.7 1.7 1.8 1.8 1.7 1.5 1.4 1.4 1.4 2.0 1.9 1.4 1.9 1.8 2.0 2.0 1.8 2.0 1.7 1.6 1.6 1.4 9 24.69 51.66 75.13 75.13 24.66 58.36 75.20 44.13 66.15 100.45 139.33 62.18 75.62 130.14 226.14 370.6 401.33 430.50 20.14 38.27 478.05 49.15 65.94 16.7 28.80 57.75 25.70 87.80 162.65 174.0 610.75 10 - - 11.57 57.87 - - - - 1.98- - - 37.43 - - - 1.82 1.71 - - - - - 8.52 - - - - 11 - - - 11.57 - - - - - 1.98 69.44 - - 37.43 71..42 108.85 108.85 110.67 110.67 - - - - - - - - - 112.38 12 24.69 51.66 86.69 144.57 24.66 58.36 75.20 44.13 68.13 102.43 208.77 99.61 75.62 167.57 300.42 479.47 512.0 541.35 20.14 38.27 590.45 49.15 65.94 16.7 28.80 57.75 34.22 87.80 162.65 174.0 731.55 18-20 12 19-20 11、16 20-4 3-4 4-5 5-6 6-7 23-24 24-7 7-8 13、17 15 18、20 19、24 25、26 23 27 28、37 22 21-22 21、33 22-30 29、32 25-26 35、30 27-26 34、26-29 31 40 28-29 36、38 30-29 33、29-31 31-8 8-32 39 41 - 10

最大设计充满度 表4

管径（D）或暗渠高（H）（mm） 200-300 350-450 500-900 ≥1000 最大设计充满度（0.55 0.65 070 0.75 hD） ⑸计算各管段上端、下端的水面、管底标高及其埋设深度： ①根据设计管段长度和管道坡度求降落量。 ②根据管径和充满度求管段的水深。

3.7注意事项

⑴异径管采用管顶平接，而出现回水现象时该用水面平接。 ⑵必须注意管道敷设坡度与地面坡度的关系。

⑶水力计算自上游依次向下游进行，管径依次增大，流速依次增大。

主干管水力计算表 表5

管段 编号 管道长度 L (m) 1 1-2 2-3 3-4 4-5 5-6 6-7 7-8 8-9 2 设计流量 Q (L/s) 3 4 600 5 1.35 1.10 0.91 0.69 0.69 0.72 0.73 0.66 6 0.80 0.81 0.82 0.83 0.84 0.86 0.90 0.91 7 8 9 管径 D (mm) 坡度 I (‰) 流速 V (m/s) 充满度 hD h (m) 降落量 I?L 标高 地面 上端 10 下端 11 12 13 14 15 16.87 水面 上端 下端 管内底 上端 下端 埋设深度 上端 16 下端 17 395.5 144.5 0.61 0.366 0.534 19.4 18.8 17.766 17.232 17.40 2.00 1.93 500.0 208.69 700 350.0 297.50 800 405.0 479.46 1000 384.0 512.00 1000 267.0 541.11 1000 907.0 590.42 1100 215.0 721.55 1200 0.64 0.445 0.551 18.8 18.9 17.232 16.681 16.787 16.24 0.68 0.549 0.319 18.9 19.6 16.681 16.362 16.138 15.82 0.69 0.680 0.279 19.6 19.6 16362 16.083 15.672 15.39 0.73 0.72 0.265 19.6 19.9 16.083 15.818 15.358 15.09 0.75 0.74 0.192 19.9 19.0 15.818 15.626 15.071 14.88 0.65 0.715 0.666 19.0 19.0 15.496 14.830 14.780 14.11 0.67 0.804 0.142 19.0 19.0 14.830 14.689 14.028 13.89 2.01 2.67 2.76 3.78 3.93 4.21 4.24 4.81 4.83 4.12 4.22 4.89 4.97 5.11

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4 雨水管渠系统的设计和计算

4.1划分排水流域和管道定线

根据区域的总体平面图，按实际地形并靠重力流划分排水流域。图中所示的地势较为复杂。山丘、湖泊较多，可考虑就近排出雨水，因地形原因，部分区域要靠管渠输送，本设计主要考虑这些地区，就近排出的雨水不再考虑。各主要干道上依次设置雨水检查井，由于部分地形对排除雨水有利，拟采用分散出口的雨水管道布置形式（本设计不再计算）。干管汇集的雨水，通过雨水泵站后直接排入河中。此外，本地区汇水面积过大，故仅取小部分面积计算。雨水排水流域划分情况详见雨水水管网的平面布置图。

4.2 划分设计管段

将设计管段进行编号让每根干管都能尽量平均分配水量，每一设计管段所

承担的汇水面积可按就近排入附近雨水管道的原则划分，并且让进入每个雨水口的水量尽量相同。在管道转弯处、管径或坡度改变处，有支管接入处都应设置检查井。

4.3 划分并计算各设计管段的汇水面积

将汇水面积进行编号，计算其面积的数值注明在图中，详见雨水水管网的平面布置图。汇水面积计算表见表6。

雨水汇水面积计算表 表6

设计管段编号 1～2 2～3 3～4 4～5 5～6 6～7 7～8 本段汇水面积编号 1、2 3、4 5、6 7、8 9、10 11、12 - 本段汇水面积 (ha) 11.93 5.97 8.51 7.91 11.52 12.03 - 转输汇水面积 (ha) 0 11.93 17.90 26.41 34.32 45.84 57.87 总汇水面积 (ha) 11.93 17.9 26.41 34.32 45.84 57.87 57.87

4.4 各项基本参数的确定 1. 径流系数

根据设计任务书中所给，排水流域的平均径流系数Ψ=0.55。 2. 设计重现期P、地面积水时间t1

参考湖北省武汉市采用的重现期为1a，该区域暴雨设计重现期P设为1a，地面集水时间为t1=10min。

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3. 单位面积径流量q0

根据设计任务书，该城市的暴雨强度公式为：

q?2417(1?0.79lgP)(t?7)0.7655

t?t1?mt2，折减系数m取2，则

q0??q?0.55?2417(1?0.791gP)(17?2?t2)0.76550.7655

?1329.35(17?2?t2)

其中：q0?单位面积径流量（L/(s?ha)）；q?设计暴雨强度（L/(s?ha)）； ；P?暴雨设计重现期（a）t?降雨历时（min）。

4.5 雨水管渠水力计算

水力计算说明：

(1)基本数据（管长、汇水面积、设计地面标高）：

上表中，第1项为需要计算的设计管段，从地势高到低依次写出。第2、3、13、14项从表4和雨水管道系统平面图中取得。 (2)根据确定设计参数求单位面积径流量q0：

① 计算中假定管段的设计流量均从管段的起点进入，即各管段的起点为设计断面。因此，各管段的设计流量是按该管段起点，即上游管段终点的设计降雨历时（集水时间）进行计算的。也就是说在计算各设计管段的暴雨强度时，用的

t2只应按上游各管段的管内雨水流行时间之和?t2(?L/v)求得。如管段1～2，

是起始管段，故?t2?0，将此值列入表11中第4项。

② 单位面积径流量

是暴雨强度q(q?2417（1+0.79lgP）/（t+7）0.7655 )

与径流系数?的乘积，即q0?q??，又由t?t1?m?t2（在起始点t1=10min，

?t2?0，m=2），P=1a,求得管段1～2的起始点q0?151.96L/(s?ha)

(3)设计流量计算：

用个设计管段单位面积径流量乘以该管段的总汇水面积得设计流量。

Q?q0?F

式中：Q?设计流量（L/s）；F?总汇水面积（ha）； q0?单位面积径流量（L/(s?ha)）。

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(4)管径、管道坡度、流速的选取：

在求得设计流量后，即可进行水力计算，求管径，管道坡度和流速。在查水力计算图或表示，Q、v、I、D ，4个水力因素可以相互适当调整，使计算结果既要符合水力计算设计数据的规定，又应经济合理。本利地面坡度较小，甚至地面坡度与管道坡向正好相反，为不使管道埋深增加过多，管道坡度宜取小值。但所取坡度应能使管内水流速不小于最小设计流速。计算采用钢筋混凝土圆管（满流，n=0.013）水力计算表。

根据流速v0.75，并且坡度不宜过大的条件，将确定的管径、坡度、流速各值列入表中第8、9、10项。第11项管道的输水能力

Q′是指在水力计算中管段在确定的管径、坡度、流速的条件下，实际通过的流量。该值等于或略大于设计流量Q。将此值列入第11项中。 (5)管内雨水流行时间的计算：

① 在确定管径，管道坡度和流速后，可得出管内雨水流行时间。 ② ?t2计算结果代入单位面积径流量公式，计算下一管段设计流量。。 (6)管道输水能力Q′的计算：

该值应等于或略大于设计流量Q,并取整。 (7)坡降计算：

坡降为管段长度乘以管道坡度得到该管段起点与终点之间的高差，即降落量。列入表11中第12项。

(8)设计管内底标高与管道埋深计算： ① 起点埋深

根据冰冻情况、雨水管道衔接要求及承受荷载的要求，确定管道起点的埋深或管底标高。本设计起点埋深定为2.50m，该值列入表11的第17项。 ② 管内底标高即埋设深度

用起点地面标高减去该点管道埋深得到该点管底标高，即列入表11中第15项。用该值减去1、2两点的降落量得到终点2的管底标高，列入表11中第16项。用2点的地面标高减去该点的管底标高得该点的埋设深度，列入表11中第18项。

雨水管道各设计管段在高程上采用管顶平衔接。即上下级管线管顶标高相同，管内底衔接相差一个管径差即可。

结果见下表

雨水管渠水力计算 表7

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管内雨水流行时间 管长 设计管L 段编号 (m) 1 1～2 2～3 3～4 4～5 5～6 6～7 7～8 流速 水能力 v Q' (m/s) (L/s) 10 1.026 1.036 1.046 1.146 1.107 1.262 1.262 11 1812.9 2215.0 2661.4 2917.4 3477.8 3963.6 3963.6 12 0.132 0.118 0.107 0.129 0.104 0.136 0.136 起点 13 19.900 19.750 19.600 19.450 19.300 19.150 19.000 I*L(m) (m) 坡降 2 200 200 200 200 200 200 200 (ha) ∑L/v 3 11.93 17.90 26.41 34.32 45.84 57.87 57.87 4 0 3.25 6.47 9.65 12.56 15.57 18.21 5 3.25 3.22 3.19 2.91 3.01 2.64 2.64 积 F 汇水面(min) ∑t2= 单位面积径流量 q0 (L/(s*ha)) 6 151.96 118.61 98.54 85.01 75.87 68.49 63．24 设计 管径 流量 D Q (mm) (L/s) 7 1812.9 2123.0 2602.6 2917.4 3477.8 3963.6 3963.6 8 1500 1640 1800 1800 2000 2000 2000 9 0．66 0．59 0．54 0．64 0.52 0.68 0.68 坡度 I（‰） t2=L/v 管道输 设计地面标高 设计管内底标高 (m) 埋深 (m) 终点 14 19.750 19.600 19.450 19.300 19.150 19.000 19.000 起点 15 17.400 17.128 16.850 16.743 16.414 16.300 16.164 终点 16 17.268 17.010 16.743 16.614 16.300 16.164 16.028 起点 17 终点 18 2.50 2.482 2.62 2.590 2.75 2.71 2.89 2.85 2.84 2.710 2.686 2.850 2.836 2.972

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