道路勘测设计 9第九章 讲城市道路排水设计课件.ppt 29页

一、城市排水系统的制度（一）合流制将污水和雨水用同一管道排除的称为合流制排水系统。（二）分流制将雨水和污水分别设置管道系统排除，称为分流制排水系统。（1）分别设置污水和雨水管道系统；（2）只设污水管道系统，下不雨水暗管，雨水沿着地面、街道边沟和明渠泄入天然水体。第九章城市道路排水设计第一节概述 9-1 二、城市道路雨水排除系统的类型城市道路路面排水系统，根据构造特点，可分为明式、暗式和混合式三种。（一）明式系统公路和一般乡镇道路采用明沟排水，在街坊出入口、人行横道处增设一些盖板、涵管等构造物。（二）暗式系统包括街沟、雨水口、连管、干管、检查井、出水口等部分。 二、城市道路雨水排除系统的类型城市道路路面排水系统，根据构造特点，可分为明式、暗式和混合式三种。（一）明式系统公路和一般乡镇道路采用明沟排水，在街坊出入口、人行横道处增设一些盖板、涵管等构造物。（二）暗式系统包括街沟、雨水口、连管、干管、检查井、出水口等部分。（三）混合式系统明沟和暗管相结合的一种形式。城市中排除雨水可用暗管，也可用明沟。 第二节雨水管道及其构造物沿道路的布置一、雨水管的布置1.平面布置：城市道路的雨水管线应平行于道路的中心线或规划红线。雨水干管一般设置在街道中间或一侧，并宜设在快车道以外，当道路红线宽度大于60m时，可考虑沿街道两侧作双线布置。 2.雨水管与其它管线交叉：发生平交时其它管线一般可用倒虹管的办法，分离相交管线。 管道纵坡尽可能与街道纵坡取得一致。水管的最小纵坡不得太小，一般不小于0.3%。为防止或减少沉淀，雨水管设计流速常采用自清流速，一般为0.75米／秒。为了满足管中雨水流速不超过管壁受力安全的要求，对雨水管的最大纵坡也要加以控制，通常道路纵坡大于4%时，需分段设置跌水井。3.管道纵坡：4.管道的埋设深度管道最大允许埋深：一般在干燥土壤中，管道最大埋深不超过7～8m，地下水位较高，可能产生流沙的地区不超过4～5m。最小埋深：等于管直径与管道上面的最小覆土深度之和。在车行道下，管顶最小覆土深度一般不小于0.7m。在管道保证不受外部荷载损坏时，最小覆土深度可适当减小。冰冻地区，则要依靠防冻要求来确定覆土深度。 （一）雨水口雨水口是在雨水管道或合流管道上收集雨水的构筑物。雨水口一般设在街区内、广场上、街道交叉口和街道边沟的一定距离处。1．雨水口的布设形式1）单幅式：布置两排雨水口。二、雨水口和检查井的位置 （一）雨水口雨水口是在雨水管道或合流管道上收集雨水的构筑物。雨水口一般设在街区内、广场上、街道交叉口和街道边沟的一定距离处。1．雨水口的布设形式1）单幅式：布置两排雨水口。二、雨水口和检查井的位置2）双幅式：布置两排或四排雨水口 3）三幅式：布置两排至六排雨水口 雨水口的泄水能力按下式计算：2．雨水口的泄水能力式中：Q——雨水口排泄的流量，m3/s；ω——雨水口进水面积，m2；C——孔口系数，圆角孔用0.8，方角孔用0.6；g——重力加速度；h——雨水口上允许贮存的水头，一般认为街沟的水深不宜大于侧石高度的2／3，一般采用h=0.02～0.06m；k——孔口阻塞系数，一般k=2/3。 雨水口的构造包括进水蓖、井身和连接管三部分。3．雨水口的构造形式及适用地点 雨水口的构造形式：1）平式雨水口缘石平蓖式雨水口：适用于有路缘石的道路，主要排除路面水；地面平蓖式：适用于无路缘石的路面、广场及地面低洼聚水处等。2）立式雨水口：有立孔式和立蓖式两种。适用于有路缘石的道路，其中立孔式适用于蓖隙容易被杂物堵塞的地方。3）联合式雨水口：在水平和垂直方向上均有雨水蓖子。宜用于径流集中且有杂物堵塞处。 为了对管道进行检查和疏通，管道系统上必须设置检查井；检查井还起连接沟管的作用，相邻两个检查井之间的管道应在同一直线上，便于检查和疏通操作。检查井一般设置在管道容易沉积污物以及经常需要检查的地方。（二）检查井 第三节雨水管渠设计流置计算雨水管渠的设计流量一般按下式计算：式中：Q——雨水设计流量，L／s；q——设计暴雨强度，L／s/10000m2）；ψ——径流系数；F——流域汇水面积，10000m2。 （一）径流系数ψ定义：某时段内的径流量（流入雨水管渠的雨水）与同一时段全部降雨量的比值，称为径流系数。影响径流系数的因素很多，主要包括排水地区的地面性质和地面覆盖。在城市排水地区，经常遇到不同种类的地面，所以排水地区的平均径流系数应按加权平均法计算。 （二）设计暴雨强度q定义：设计暴雨强度q指104m2地面每秒钟的降雨量，（L／s／104m2）。 设计重现期是指在一个较长的统计期限内，设计暴雨强度的降雨重新出现一次的平均时间间隔，单位为年。1．设计重现期T 2．设计降雨历时t设计暴雨所取的某一连续时段称为设计降雨历时，单位以min计。 雨水管渠设计管段的集水时间，即降雨历时，通常包括以下两部分时间：1）地面集水时间。即雨水从汇水面积中最远点流到雨水口所需的时间；2）管渠内雨水流行时间。指雨水从设计段起点流至设计段终点所需要的时间。雨水管渠的设计降雨历时（即集水时间），一般可按下式计算：管道：(min)（9-7）明渠：(min)（9-8）t1=5~15min，t2=l/60v 第四节雨水管渠的水力计算雨水管渠水力计算的基本公式如下：式中：Q——流量(m2/s)；——水流有效面积(m2)，管道满流时等于管的断面积；V——流速（m/s）(m/s)（9-10）式中：i——水力坡降或渠道底坡，，即计算管段的起点和终点的高差与该段长之比；R——水力半径（m）；（m）（9-11）式中：χ——湿周（m）；C——流速系数，其中n——粗糙系数，值见表9-6。 管道粗糙系数管道类型值管道类型值管道类型值陶土管0.013钢管0.012干砌片石渠道0.025~0.030混凝土和钢筋混凝土管0.013~0.014水泥砂浆抹面渠道0.013~0.014明土渠（包括带草皮）0.025~0.030石棉水泥管0.012浆砌砖渠道0.015木槽0.012~0.014铸铁管0.013浆砌片石渠道0.017 第五节雨水管道的设计一、雨水管道的设计原则（一）利用地形就近排入水体（二）避免设置泵站（三）雨水干管应设在排水地区的低处（四）合理布置出水口 二、雨水管道设计的步骤 三、雨水管道设计与计算示例 第六节城市管线布置一、城市管线与城市交通的关系二、城市管线分类（一）按性能和用途分类（二）按输送方式分类（三）按敷设方式分类（四）按弯曲程度分类 三、城市地下工程管线避让原则（1）压力管让自流管；（2）管径小的让管径大的；（3）易弯曲的让不易弯曲的；（4）临时性的让永久性的；（5）工程量小的让工程量大的；（6）新建的让现有的；（7）检修次数少的、方便的，让检修次数多的，不方便的 四、城市工程管线共沟敷设原则五、城市工程管线规划技术规定（1）地下工程管线最小水平净距；（2）地下工程管线交叉时最小垂直净距；（3）地下工程管线最小覆土深度，见表（9-8）；（4）架空工程管线及与建筑物等最小水平净距；（5）架空工程管线交叉时最小垂直净距。