城市道路雨水排水设计课件.ppt

第八章,城市道路雨水排水系统设计,?,本节内容：,8.1,概述,8.2,雨水暗管排水系统规划与布置,?,本节重点：,1,。排水体制的分类；合流制、分流制排水,的特点；,2.,雨水暗管系统的布置原则。,北京市暴雨后景象,城市污水对河流的影响,城市排水系统规划治理后的河流,雨后道路的损坏,第一节,概述,?,一,排水系统,?,功能：将地面雨雪水迅速排,除，保证车辆和行人的正常,交通，改善城市的卫生条件，,避免路面结构因浸水而破坏。,?,排水体制：,?,1,合流制：将雨水和生活污,水、工业废水混合在一个管,渠系统内排除的系统形式。,现在常用的是截流式合流制,排水系统，,一般用在老城区,合流制改造中。,合流制排水系统示意,第一节,概述,?,2,分流制,：,?,将雨水和生活污水、工业废水分别,在两个或两个以上各自独立的管渠,系统内排除的系统形式。称为污水,排水系统和雨水排水系统。,?,分流制又分为,完全分流,和,不完全分,流,?,分流制的优点：是有利于环境卫生,的保护和污水的综合利用，降低需,要处置的污水量，减少运营成本。,分流制排水系统示意,第一节,概述,?,二,城市道路雨水排水系统的类型,?,1,明沟系统,?,2,暗管系统,?,3,混合式系统,沈阳市雨水暗管改造,第二节雨水暗管排水系统规划与布置,?,一,布置原则：,?,1.,充分利用地形，就近排入天然水体；,?,2.,尽量避免布置雨水泵站；,?,3.,结合城市规划布置雨水管道,?,4.,合理布置出水口；,?,5.,靠近山麓的中心区、居民区、工业区须考虑洪水影响，,如设排洪沟等。,第二节雨水暗管排水系统规划与布置,?,出水口布置：,第二节雨水暗管排水系统规划与布置,?,二,.,暗管排水系统及其构造物的布设,?,1,雨水管道的布置,?,应平行于道路中心线或规划红线，一般设于街道,中间或一侧，宜设于快车道以外；,?,尽量不布置在主要交通干道的车行道下，宜设于,人行道或绿化带下；,?,尽量避免与河流、铁路及城市地下管线交叉；,?,与其它管线及房屋的距离要求见下表,第二节雨水暗管排水系统规划与布置,第二节雨水暗管排水系统规划与,布置,?,二,.,暗管排水系统及其构造物的布设,?,1,雨水管道的布置,?,雨水管与给水管相交时一般按下图处理：,第二节雨水暗管排水系统规划与,布置,?,二,.,暗管排水系统及其构造物的布设,?,1,雨水管道的布置,?,坡度：尽可能与道路纵坡一致以减少,土方量，道路纵坡,0.34%,为宜，过,大过小都会增加投资。,?,埋深：是指内壁底至地面的距离。要,满足最小覆土厚度的要求，最小覆土,厚度和承受的,外荷载、管材、当地冻,深及临街场地的排水支管标高,有关，,一般不小于,0.7m,。最大埋深,78m,第二节雨水暗管排水系统规划与布置,?,二,.,暗管排水系统及其构造物的布设,?,1,雨水管道的布置,?,不同直径的排水管在检查井衔接时，应采,取,管顶平接,：,第二节雨水暗管排水系统规划与布置,?,二,.,暗管排水系统及其构造物的布设,?,2,雨水口和检查井的位置：,?,雨水口布设数量,：应按会水面积的流量和,进水能力确定。间距,2550m,，纵坡较大或,过小时都应缩小间距。,?,设置位置,：纵断面凹处、街道低洼点、汇,水点、人行横道线上游等。避免设置于建,筑物门口、停车站、分水点及其它地下管,道上方等,第二节雨水暗管排水系统规划与布置,?,二,.,暗管排水系统及其构造物的布设,?,2,雨水口和检查井的位置：,?,道路交叉口雨水口布置：,第二节雨水暗管排水系统规划与布置,?,二,.,暗管排水系统及其构造物的布设,?,2,雨水口和检查井的位置：,?,雨水口类型,：平式、立式、联合式,第二节雨水暗管排水系统规划与布置,?,二,.,暗管排水系统及其构造物的布设,?,2,雨水口和检查井的位置：,?,雨水口构造,：,第二节雨水暗管排水系统规划与布置,?,二,.,暗管排水系统及其构造物的布设,?,2,雨水口和检查井的位置：,?,检查井,：又名窨井，设于主干管上的井状,构造物。用于对管道进行检查和疏通以及,连接沟管等。,?,设置位置：容易沉积污物及经常需要检查,的地方。如：改变方向处、改变坡度处、,改变高程处、改变断面处、交汇处、跌水,处及直线段每隔一定距离处等。,第二节雨水暗管排水系统规划与布置,?,二,.,暗管排水系统及其构造物的布设,?,2,雨水口和检查井的位置：,?,检查井构造及直线段最大间距（城市排水设计规范）,：,管理不到位,美化街景,第八章,城市道路雨水排水系统设计,?,本节内容：,8.3,锯齿形街沟设计,8.4,雨水流量计算,8.5,雨水管渠的水力计算,8.5,案例,?,本节重点：,1,。,锯齿形街沟设置及设计要求,；,2.,雨水流量的计算,第三节,锯齿形街沟设计,一,设置条件和目的：,?,在地形平坦的城市道路，纵坡很小,?,排水不畅，容易产生积水，进而对路基路面产生,危害,?,街沟是解决路面排水的一种有效方法。,二,缺点：,施工麻烦，改扩建困难，影响行车,三,设计要求（规范规定）：,1,纵坡小于,0.3%,时可在车行道边缘,13m,范围内设置；,2,保持缘石顶面线与道路中心线的中心线纵坡平行，交替,改变缘石顶面线与路面间的高度；,3,缘石高度雨水口处,1825cm,，分水点处,812cm,4,交替改变平石标高并调整道路；,5,街沟宽度,b,根据道路横坡横坡大小和道路宽度确定；,6,道路过窄时不宜设置。,四计算公式,?,设计要点：确定分水点和雨水口的位置,?,计算公式：,第四节,雨水流量计算,?,计算雨水流量是确定雨水管渠断面尺寸和坡度,的前提和基础,?,计算公式：,?,注意：计算时要考虑生产废水、生活污水和上游流量,汇水面积,径流系数,设计暴雨强度,雨水设计流量,?,?,?,F,Q,F,Q,-,-,q,q,?,?,?,1,径流系数,：,降落的雨水只有一部分沿地面进入雨水管道，这部分雨水,称为径流量。,其与全部降水量之比即为径流系数。,径流系数和地面覆盖情况、地面坡度、降雨历时及暴雨雨,型有关。,?,1,径流系数,：,?,对不同种类地面的径流系数采用加权法计算：,第四节,雨水流量计算,2,汇水面积：,?,每条管道所服务的面积。,第四节,雨水流量计算,3,设计暴雨强度,q,：,?,降雨量：,降雨的绝对量,h(mm),?,降雨强度：,某一连续降雨时段内的平均降雨量,第四节,雨水流量计算,?,3,设计暴雨强度,q,：,?,暴雨强度计算公式：,第四节,雨水流量计算,3,设计暴雨强度,q,?,设计重现期,T,指等于或大于该暴雨强度发生一次的平均时间间隔，以,T,表示，以年为单位。暴雨强度年频率,N,与它的重现期,T,互,为倒数。,不同重要程度地区的雨水管渠，应采取不同的重现期来,设计,应根据汇水面积的地区建设性质、地形特点、汇水面积和,气象特点等因素确定，,设计重现期选用表,第四节,雨水流量计算,3,设计暴雨强度,q,?,降雨历时,连续降雨的时段称为降雨历时，可以指全部降雨的时间,或其中任一时段。,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。,设计中通常用汇水面积最远点雨水流到设计断面时的集水,时间作为设计降雨历时,。,计算公式：,t=t1+mt2,第五节,雨水管渠的水力计算,?,一设计数据：,?,1,设计充满度,雨水管道均按满流条件设计，明渠应在设计水位以上有,不小于,0. 2m,的安全值，街道边沟应有不小于,0. 3m,的安全,值。,?,2,设计流速,为避免雨水所挟带的泥砂等在管渠内沉淀下来而阻塞管道，,城市排水设计规范规定雨水管道的最小设计流速为,0.,75m/s,。,雨水明渠最大设计流速,3,设计坡度：,?,雨水管渠的最大纵坡，应使管渠内的流速小于最大允许流,速。雨水管渠的最小坡度应按最小流速计算。,?,城市排水设计规范规定，街坊和厂区内，管径为,200mm,时，最小设计坡度为,0.4%;,管径为,250mm,时，最,小设计坡度为,0.3%;,雨水口连接管的最小坡度为,0.1%;,明,渠的最小坡度为,0.5%,。,?,管底坡度宜接近地面坡度。当地面坡度很大时，为避免计,算流速超过允许最大流速井满足最小覆土深度的要求，可,设置跌水井,。,4.,最小管径,?,为了便利管道养护，防止管道发生阻塞，城市排水设,计规范规定街道下的雨水管道的最小管径为,250mm ,街,区和厂区的雨水管道的最小管径为,200mm,。,?,管径自上游随着沿程流量的逐渐增大而增大，一般情况,下，大口径沟管的下游不应采用较小口径的沟管；,?,当下游管道由于地形坡度变陡而使管道坡度剧增时，根据,水力计算用比上游小的管径可以排除设计流量时，管道可,以采用较小的管径，但须符合有关的规定。即当管径为,250,一,300mm,时，下游管径小于上游管径只能减小一级,;,等于或大于,200mm,时，不得超过两级。,第五节,雨水管渠的水力计算,二、雨水管渠水力计算方法,?,根据已求得的设计流量，计算确定雨水管的管径和明渠的,断面尺寸或校核管渠坡度和流速。,?,计算的公式如下,:,?,水力计算常用公式：（,注：实际工程中查表计算）,例题,?,构造要求：雨水明渠一般常用梯形断面，底宽不小于,0.3m,。边坡因土壤与护面材料而异，一般采用,1,：,0.75,一,1:1,的边坡。,第六节案例,?,雨水管道设计步骤：,?,1.,在,1 : 2001:5000,并绘有规划总图的地形图上，划分汇水面积，规,划雨水管道路线，确定水流方向。,2,，划分各段管道的汇水面积，并确定水流方向。将计算面积及各段,管道的长度，填写在图中。各支管汇水面积之和应等于该干管所服务,的总汇水面积。,?,3,。依地形图的等高线，确定各设计管段起讫点的地面标高,;,确定沿干,管的控制点的高程，准备进行水力计算。,?,4,按整个区域的地面性质求出径流系数。,?,5,依道路、广场、建筑街坊的面积大小，地面种类、坡度、覆盖情况，,以及街坊内部的排水系统等因素，计算起点地面集水时间。,?,6,根据区域性质、汇水面积,9,，值、地形，以及慢溢后的损失大小等,因素，确定设计重现期。,?,7.,推求暴雨强度公式，并绘制单位径流量与汇流时间关系图。,?,8.,确定设计流量，进行水力计算，确定管渠断面尺寸、纵断面坡度，,并绘制纵断面图。,总,平,面,图,