雨水管渠系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算課件

第9章雨水管渠系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算2022/12/201Freetemplatefrom第9章雨水管渠系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算2022/12/191Free第9章雨水管渠系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算9．1雨量分析與暴雨強(qiáng)度公式9．2雨水管渠設(shè)計(jì)流量計(jì)算9．3雨水管渠設(shè)計(jì)與計(jì)算9.4雨水徑流調(diào)節(jié)9.5城市防洪設(shè)計(jì)9.6合流制排水管渠的設(shè)計(jì)計(jì)算2第9章雨水管渠系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算9．1雨量分析與暴雨強(qiáng)度公

1．確定當(dāng)?shù)氐谋┯陱?qiáng)度公式或暴雨強(qiáng)度曲線(xiàn)；

2．劃分排水流域，進(jìn)行雨水管渠的定線(xiàn)；

3．劃分設(shè)計(jì)管段，計(jì)算各設(shè)計(jì)管段雨水設(shè)計(jì)流量；

4．進(jìn)行管渠的水力計(jì)算，確定各設(shè)計(jì)管段的管徑、坡度、標(biāo)高及埋深。

5．繪制管渠平面圖及縱剖面圖。雨水管渠設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容包括：31．確定當(dāng)?shù)氐谋┯陱?qiáng)度公式或暴雨強(qiáng)度曲線(xiàn)；雨水管渠設(shè)9．1雨量分析與暴雨強(qiáng)度公式雨水設(shè)計(jì)流量是雨水管渠系統(tǒng)設(shè)計(jì)的依據(jù)。由于雨水徑流的特點(diǎn)是流量大而歷時(shí)短，因此應(yīng)對(duì)雨量進(jìn)行分析，以便經(jīng)濟(jì)合理地推算暴雨量和徑流量，作為雨水管渠的設(shè)計(jì)流量。9.1.1雨量分析

降雨現(xiàn)象的分析，是用降雨量、暴雨強(qiáng)度、降雨歷時(shí)、降雨面積和重現(xiàn)期等因素來(lái)表示降雨的特征。49．1雨量分析與暴雨強(qiáng)度公式雨水設(shè)計(jì)流量是雨水管渠（1）．降雨量

降雨量是指降雨的絕對(duì)量，是用降雨深度H（mm）表示，也可用單位面積上的降雨體積（L/ha）表示。在研究降雨時(shí)，很少以一場(chǎng)雨為對(duì)象，而常用單位時(shí)間表示：

1）年平均降雨量：指多年觀(guān)測(cè)所得的各年降雨量的平均值。

2）月平均降雨量：指多年觀(guān)測(cè)所得的各月降雨量的平均值。

3）年最大日降雨量：指多年觀(guān)測(cè)所得的一年中降雨量最大一日的絕對(duì)量。5（1）．降雨量5（3）．降雨歷時(shí)和降雨強(qiáng)度（暴雨強(qiáng)度）是指連續(xù)降雨的時(shí)段，可以指一場(chǎng)雨全部的時(shí)間，也可以指其中個(gè)別的連續(xù)時(shí)段。用t表示，單位以min或h計(jì)，從自計(jì)雨量記錄紙上直接讀得。降雨強(qiáng)度是指某一連續(xù)降雨時(shí)段內(nèi)的平均降雨量，即單位時(shí)間的平均降雨深度，用i表示。6（3）．降雨歷時(shí)和降雨強(qiáng)度（暴雨強(qiáng)度）降雨強(qiáng)度是（mm/min）在工程上統(tǒng)計(jì)的降雨多屬暴雨性質(zhì)，故稱(chēng)暴雨強(qiáng)度，常用單位時(shí)間內(nèi)單位面積上的降雨體積q（L/s·ha）表示。q與

i之間的換算關(guān)系為：

q＝167i式中167-—換算系數(shù)。7（mm/min）在工程上統(tǒng)計(jì)的降雨多屬暴雨性質(zhì)，故稱(chēng)暴雨強(qiáng)度是描述暴雨特征的重要指標(biāo)，也是確定雨水設(shè)計(jì)流量的重要依據(jù)。在任一場(chǎng)暴雨中，暴雨強(qiáng)度是隨降雨歷時(shí)變化的。所取的降雨歷時(shí)長(zhǎng)，則與該歷時(shí)相對(duì)應(yīng)的暴雨強(qiáng)度將小于短歷時(shí)對(duì)應(yīng)的暴雨強(qiáng)度。在推求暴雨強(qiáng)度公式時(shí)，降雨歷時(shí)常采用5、10、15、20、30、45、60、90、120min9個(gè)時(shí)段。在分析暴雨資料時(shí)，必須選用對(duì)應(yīng)各降雨歷時(shí)的最大降雨量。由于在各降雨歷時(shí)內(nèi)每個(gè)時(shí)刻的暴雨強(qiáng)度也是不同的，所以計(jì)算出的各歷時(shí)的暴雨強(qiáng)度稱(chēng)為最大平均暴雨強(qiáng)度。8暴雨強(qiáng)度是描述暴雨特征的重要指標(biāo)，也是確定雨水設(shè)計(jì)流量（4）暴雨強(qiáng)度頻率對(duì)應(yīng)于特定降雨歷時(shí)的暴雨強(qiáng)度的出現(xiàn)次數(shù)服從一定的統(tǒng)計(jì)規(guī)律，可以通過(guò)長(zhǎng)期的觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)計(jì)算某個(gè)特定的降雨歷時(shí)的暴雨強(qiáng)度出現(xiàn)的經(jīng)驗(yàn)頻率，簡(jiǎn)稱(chēng)暴雨強(qiáng)度頻率。9（4）暴雨強(qiáng)度頻率對(duì)應(yīng)于特定降雨歷時(shí)的暴雨強(qiáng)度的出現(xiàn)次數(shù)服從（5）暴雨強(qiáng)度重現(xiàn)期暴雨強(qiáng)度重現(xiàn)期是指在多次的觀(guān)測(cè)中，事件數(shù)據(jù)值大于等于某個(gè)設(shè)定值重復(fù)出現(xiàn)的平均間隔年數(shù)，單位為年(a)。一般情況下，低洼地段采用的設(shè)計(jì)重現(xiàn)期大于高地；干管采用的設(shè)計(jì)重現(xiàn)期大于支管，工業(yè)區(qū)采用的設(shè)計(jì)重現(xiàn)期大于居住區(qū)；市區(qū)采用的設(shè)計(jì)重現(xiàn)期大于郊區(qū)。重現(xiàn)期的最小值不宜低于0.33年；重要干道、重要立交路口或短期積水即能引起較嚴(yán)重?fù)p失的地區(qū)，選用的重現(xiàn)期可達(dá)10～20年。在同一排水系統(tǒng)中可采用同一重現(xiàn)期或不同重現(xiàn)期。重現(xiàn)期一般采用0.5～3年，重要干道、重要地區(qū)或短期積水即能引起較嚴(yán)重后果的地區(qū)，一般采用3～5年，并應(yīng)與道路設(shè)計(jì)協(xié)調(diào)。特別重要的地區(qū)或次要地區(qū)可根據(jù)實(shí)際情況酌情增減。10（5）暴雨強(qiáng)度重現(xiàn)期暴雨強(qiáng)度重現(xiàn)期是指在多次的觀(guān)測(cè)中，事件數(shù)4．降雨面積和匯水面積（1）降雨面積——是指降雨所籠罩的面積，即降雨的范圍。（2）匯水面積——是指雨水管渠匯集雨水的面積，用F表示，以公頃或平方公里為單位（ha或km2）。任一場(chǎng)暴雨在降雨面積上各點(diǎn)的暴雨強(qiáng)度是不相等的，但在城鎮(zhèn)雨水管渠系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)管渠的匯水面積較小，一般小于100km2，其匯水面積上最遠(yuǎn)點(diǎn)的集水時(shí)間不超過(guò)60min到120min，這種較小的匯水面積，在工程上稱(chēng)為小匯水面積。在小匯水面積上可忽略降雨的非均勻分布，認(rèn)為各點(diǎn)的暴雨強(qiáng)度都相等。114．降雨面積和匯水面積任一場(chǎng)暴雨在降雨面積上各點(diǎn)的暴

5．降雨的頻率和重現(xiàn)期（1）暴雨強(qiáng)度的頻率某一大小的暴雨強(qiáng)度出現(xiàn)的可能性是不能預(yù)知的，只能通過(guò)對(duì)以往大量觀(guān)測(cè)資料的統(tǒng)計(jì)分析，計(jì)算其發(fā)生的頻率，才能推求其今后發(fā)生的可能性。某特定值暴雨強(qiáng)度的頻率是指等于或大于該值的暴雨強(qiáng)度出現(xiàn)的次數(shù)m與觀(guān)測(cè)資料總項(xiàng)數(shù)n之比的百分?jǐn)?shù)，即：%n——觀(guān)測(cè)資料總項(xiàng)數(shù)m——暴雨強(qiáng)度出現(xiàn)的次數(shù)125．降雨的頻率和重現(xiàn)期（1）暴雨強(qiáng)度的頻率%n——觀(guān)測(cè)資料若每年只選一個(gè)雨樣，稱(chēng)為年頻率式n=N，%N——降雨觀(guān)測(cè)資料的年數(shù)若平均每年選入M個(gè)雨樣數(shù)，稱(chēng)為次頻率式。n=N·M，M——每年選入的平均雨樣數(shù)

13若每年只選一個(gè)雨樣，稱(chēng)為年頻率式n=N，%N——降雨這一定義是假定降雨觀(guān)測(cè)資料年限非常長(zhǎng)，可代表降雨的整個(gè)歷史過(guò)程。但實(shí)際上是不可能的，只能取得一定年限內(nèi)的暴雨強(qiáng)度值，因而n是有限的。按上式求得的暴雨強(qiáng)度的頻率，只能反映一定時(shí)期內(nèi)的經(jīng)驗(yàn)，不能反映整個(gè)降雨的規(guī)律，故稱(chēng)為經(jīng)驗(yàn)頻率。因此，水文計(jì)算常采用公式％計(jì)算年頻率，用公式％計(jì)算次頻率。觀(guān)測(cè)資料的年限愈長(zhǎng)，經(jīng)驗(yàn)頻率出現(xiàn)的誤差也就愈小。14這一定義是假定降雨觀(guān)測(cè)資料年限非常長(zhǎng)，可代表降雨的整我國(guó)現(xiàn)行《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定，在編制暴雨強(qiáng)度公式時(shí)必須具有10a以上自計(jì)雨量記錄。在自計(jì)雨量記錄紙上，按降雨歷時(shí)為5、10、15、20、30、45、60、90、120min，每年每個(gè)歷時(shí)選擇6～8場(chǎng)最大暴雨記錄，計(jì)算其暴雨強(qiáng)度值，然后不論年次，將每個(gè)歷時(shí)的暴雨強(qiáng)度按大小次序排列，再?gòu)闹羞x擇資料年數(shù)的3～4倍的最大值，作為統(tǒng)計(jì)的基礎(chǔ)資料。15我國(guó)現(xiàn)行《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定，在編制暴雨強(qiáng)度公式（2）暴雨強(qiáng)度的重現(xiàn)期某特定值暴雨強(qiáng)度的重現(xiàn)期是指等于或大于該值的暴雨強(qiáng)度可能出現(xiàn)一次的平均間隔時(shí)間，一般用P表示，以年為單位，按如下公式進(jìn)行計(jì)算：式中P—-暴雨強(qiáng)度的重現(xiàn)期（a）；

N—-資料記錄的年限（a）；

m—-等于或大于某特定值的暴雨強(qiáng)度出現(xiàn)的次數(shù)。重現(xiàn)期P與年頻率Pn互為倒數(shù)，即16（2）暴雨強(qiáng)度的重現(xiàn)期式中P—-暴雨強(qiáng)度的重現(xiàn)期（a9．1．2暴雨強(qiáng)度公式暴雨強(qiáng)度公式是在各地自計(jì)雨量記錄分析整理的基礎(chǔ)上，按照我國(guó)現(xiàn)行《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定的方法推求出來(lái)的。暴雨強(qiáng)度公式是暴雨強(qiáng)度i（或q）、降雨歷時(shí)t、重現(xiàn)期P三者間關(guān)系的數(shù)學(xué)表達(dá)式，是雨水管渠的設(shè)計(jì)依據(jù)。我國(guó)常用的暴雨強(qiáng)度公式為：179．1．2暴雨強(qiáng)度公式暴雨強(qiáng)度公式是在各地自計(jì)雨量記式中q——設(shè)計(jì)暴雨強(qiáng)度（L/s·ha）；

P——設(shè)計(jì)重現(xiàn)期（a）；

t——降雨歷時(shí)（min）；A1、c、b、n——地方參數(shù)，根據(jù)統(tǒng)計(jì)方法計(jì)算確定。我國(guó)《給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)》第5冊(cè)收錄了我國(guó)若干城市的暴雨強(qiáng)度公式，統(tǒng)計(jì)時(shí)可直接選用。目前尚無(wú)暴雨強(qiáng)度公式的城鎮(zhèn)，可借用附近氣象條件相似地區(qū)城市的暴雨強(qiáng)度公式。18式中q——設(shè)計(jì)暴雨強(qiáng)度（L/s·ha）；我國(guó)《9．2雨水管網(wǎng)設(shè)計(jì)流量計(jì)算9．2．1地面徑流與徑流系數(shù)1．地面徑流：在地面沿地面坡度流動(dòng)的雨水，稱(chēng)為地面徑流。雨水管渠就是收集雨水地面徑流量。2．徑流系數(shù)降雨量<地面滲水量，雨水被地面吸收降雨量>地面滲水量，余水（兩者之差）在地面開(kāi)始積水，產(chǎn)生地面徑流199．2雨水管網(wǎng)設(shè)計(jì)流量計(jì)算1．地面徑流：在地面沿地面坡度降雨強(qiáng)度q大，地面徑流量也大降雨強(qiáng)度q=入滲率，余水率=0，由于地面積水，仍有地面徑流。影響徑流系數(shù)的因素主要有匯水面積的地面覆蓋情況、地面坡度、地貌、建筑密度的大小、路面鋪砌等。此外，還與降雨歷時(shí)、暴雨強(qiáng)度及暴雨雨型有關(guān)。要精確確定ψ值，難度較大。目前在雨水管渠設(shè)計(jì)中，通常采用按地面覆蓋種類(lèi)確定的經(jīng)驗(yàn)數(shù)值。20降雨強(qiáng)度q大，地面徑流量也大影響徑流系數(shù)的因素主要有我國(guó)現(xiàn)行《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》中規(guī)定的徑流系數(shù)ψ值見(jiàn)下表：徑流系數(shù)ψ值地面種類(lèi)ψ值各種屋面、混凝土和瀝青路面0.90大塊石鋪砌路面和瀝青表面處理的碎石路面0.60級(jí)配碎石路面0.45干砌磚石和碎石路面0.40非鋪砌土路面0.30公園或綠地0.1521我國(guó)現(xiàn)行《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》中規(guī)定的徑流系數(shù)ψ值見(jiàn)下在雨水管渠系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，匯水面積通常是由各種性質(zhì)的地面覆蓋組成的，隨著它們占有的面積比例變化，ψ值也各異。因此整個(gè)匯水面積的徑流系數(shù)應(yīng)采用平均徑流系數(shù)，其值是按各類(lèi)地面面積用加權(quán)平均法計(jì)算求得，即：式中Ｆi——匯水面積上各類(lèi)地面的面積（ha）；

ψi——相應(yīng)于各類(lèi)地面的徑流系數(shù)；

Ｆ——全部匯水面積（ha）。22在雨水管渠系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，匯水面積通常是由各種性質(zhì)的地面也可采用區(qū)域的綜合徑流系數(shù)。一般市區(qū)的綜合徑流系數(shù)ψ＝0.5～0.8，郊區(qū)的綜合徑流系數(shù)ψ＝0.4～0.6。9．2．2斷面集水時(shí)間與折減系數(shù)1．集水時(shí)間——指雨水從匯水面積上最遠(yuǎn)點(diǎn)流到設(shè)計(jì)的管道斷面所需時(shí)間。（min）2．式中

——設(shè)計(jì)降雨歷時(shí)（min）；

t1——地面集水時(shí)間（min）；

t2——管渠內(nèi)雨水流行時(shí)間（min）；

m——折減系數(shù)。（新規(guī)范已取消）23也可采用區(qū)域的綜合徑流系數(shù)。一般市區(qū)的綜合徑流系數(shù)ψ＝（1）地面集水時(shí)間t1的確定

地面集水時(shí)間是指雨水從匯水面積上最遠(yuǎn)點(diǎn)流到雨水口的地面流行時(shí)間。地面集水時(shí)間受地形坡度、地面鋪砌、地面植被情況、距離長(zhǎng)短等因素的影響，主要取決于水流距離的長(zhǎng)短和地面坡度。在工程實(shí)踐中，地面集水時(shí)間通常不予計(jì)算，一般采用5～15min。24（1）地面集水時(shí)間t1的確定24一般在建筑密度較大、地形較陡、雨水口布置較密的地區(qū)，宜采用較小值，取t1＝5～8min。在建筑密度較小、地形較平坦、雨水口布置較疏的地區(qū)，宜采用較大值，取t1＝10～15min。同時(shí)，起點(diǎn)檢查井上游地面雨水流行距離以不超過(guò)120～150m為宜。應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)鼐唧w條件，合理地選定t1值。

t1選用過(guò)大，將會(huì)造成排水不暢，致使管道上游地面經(jīng)常積水；選用過(guò)小，又將加大雨水管渠尺寸，從而增加工程造價(jià)。25一般在建筑密度較大、地形較陡、雨水口布置較密的地區(qū)，宜采（2）管渠內(nèi)雨水流行時(shí)間t2的確定t2是指雨水在管渠內(nèi)的流行時(shí)間，即：

式中t2——管渠內(nèi)雨水流行時(shí)間（min）；

L——各設(shè)計(jì)管段的長(zhǎng)度（m）；

v——各設(shè)計(jì)管段滿(mǎn)流時(shí)的流速（m/s）；

60——單位換算系數(shù)。26（2）管渠內(nèi)雨水流行時(shí)間t2的確定26（3）折減系數(shù)m的確定折減系數(shù)m的提出原因如下：

1）雨水管渠按滿(mǎn)流設(shè)計(jì)，但降雨時(shí)，管渠中的水流并非一開(kāi)始就達(dá)到設(shè)計(jì)流速，而是隨著降雨歷時(shí)的增長(zhǎng)逐漸達(dá)到設(shè)計(jì)流速的。這樣，按公式算出的管渠內(nèi)流行時(shí)間t2將比實(shí)際時(shí)間偏小。27（3）折減系數(shù)m的確定272）雨水管渠內(nèi)各設(shè)計(jì)管段的設(shè)計(jì)流量是按照相應(yīng)于該管段的集水時(shí)間的設(shè)計(jì)暴雨強(qiáng)度來(lái)計(jì)算的，所以，各管段的最大流量不大可能在同一時(shí)間發(fā)生。當(dāng)任一管段出現(xiàn)設(shè)計(jì)流量時(shí)，其他管段（特別是上游管段）不一定都是滿(mǎn)流.282）雨水管渠內(nèi)各設(shè)計(jì)管段的設(shè)計(jì)流量是按照相應(yīng)于該管段的集水時(shí)管渠內(nèi)的有一部分空隙容量，可設(shè)想利用該空隙容量暫時(shí)貯存一部分雨水，起到調(diào)蓄管段內(nèi)最大流量的作用，從而削減其高峰流量，減小管渠斷面尺寸，降低工程造價(jià)。為了利用管道的這種調(diào)蓄能力，應(yīng)使管內(nèi)水流實(shí)際流速低于設(shè)計(jì)流速，故要延緩管內(nèi)流行時(shí)間t2。29管渠內(nèi)的有一部分空隙容量，可設(shè)想利用該空隙容量暫時(shí)貯考慮到以上兩個(gè)原因，在設(shè)計(jì)降雨歷時(shí)計(jì)算時(shí)引入了折減系數(shù)m，延緩了管內(nèi)流行時(shí)間，使之更接近于實(shí)際情況，并達(dá)到折減管段設(shè)計(jì)流量，減小管渠斷面尺寸的目的。規(guī)范規(guī)定：暗管m=2，明渠m=1.2，在陡坡地區(qū)的暗管m＝1.2～2。30考慮到以上兩個(gè)原因，在設(shè)計(jì)降雨歷時(shí)計(jì)算時(shí)引入了折減系2．例題312．例題31雨水從各匯水面積上最遠(yuǎn)點(diǎn)分別流入雨水口a、b、c、d的地面集水時(shí)間均為τ1，并假設(shè)：

1）匯水面積隨集水時(shí)間的增加而均勻增加；

2）降雨歷時(shí)t等于或大于匯水面積上最遠(yuǎn)點(diǎn)的雨水流達(dá)設(shè)計(jì)斷面的集水時(shí)間τ1；

3）徑流系數(shù)ψ為定值。32雨水從各匯水面積上最遠(yuǎn)點(diǎn)分別流入雨水口a、b、c、（1）設(shè)計(jì)管段1～2的雨水設(shè)計(jì)流量直到t＝τ1時(shí)，F(xiàn)1全部面積上的雨水均已全部流到設(shè)計(jì)斷面，這時(shí)管段1～2內(nèi)流量達(dá)到最大值。

（L/s）式中q1——管段1～2的設(shè)計(jì)暴雨強(qiáng)度，即相應(yīng)降雨歷時(shí)t＝τ1時(shí)的暴雨強(qiáng)度（L/s·ha）。33（1）設(shè)計(jì)管段1～2的雨水設(shè)計(jì)流量（L/s）式中q1—（2）設(shè)計(jì)管段2～3的雨水設(shè)計(jì)流量該設(shè)計(jì)管段收集匯水面積F1和F2上的雨水，2斷面為管段2～3的設(shè)計(jì)斷面。當(dāng)t＝τ1+t1－2時(shí)，F(xiàn)1和F2全部面積上的雨水均流到2斷面，管段2～3的流量達(dá)到最大值。即：

（L/s）式中q2——管段2～3的設(shè)計(jì)暴雨強(qiáng)度，即相應(yīng)于降雨歷時(shí)t＝τ1+t1－2的暴雨強(qiáng)度（L/s·ha）；

t1－2——管段1～2的管內(nèi)雨水流行時(shí)間（min）。34（2）設(shè)計(jì)管段2～3的雨水設(shè)計(jì)流量（L/s）式中q2—（3）設(shè)計(jì)管段3～4的雨水設(shè)計(jì)流量

（L/s）式中q3——管段3～4的設(shè)計(jì)暴雨強(qiáng)度，即相應(yīng)于降雨歷時(shí)t＝τ1+t1－2+t2－3的暴雨強(qiáng)度（L/s·ha）。

t2－3——管段2～3的管內(nèi)雨水流行時(shí)間（min）。35（3）設(shè)計(jì)管段3～4的雨水設(shè)計(jì)流量（L/s）式中q3（4）設(shè)計(jì)管段4～5的雨水設(shè)計(jì)流量

（L/s）式中q4——管段4～5的設(shè)計(jì)暴雨強(qiáng)度，即相應(yīng)于降雨歷時(shí)t＝τ1+t1－2+t2－3+t3－4的暴雨強(qiáng)度（L/s·ha）。

t3－4——管段3～4的管內(nèi)雨水流行時(shí)間（min）。36（4）設(shè)計(jì)管段4～5的雨水設(shè)計(jì)流量（L/s）式中q4各設(shè)計(jì)管段的雨水設(shè)計(jì)流量應(yīng)等于該管段所承擔(dān)的全部匯水面積與該管段設(shè)計(jì)暴雨強(qiáng)度的乘積。各管段的設(shè)計(jì)暴雨強(qiáng)度就是以管段設(shè)計(jì)斷面集水時(shí)間作為降雨歷時(shí)所對(duì)應(yīng)的暴雨強(qiáng)度。由于各管段的集水時(shí)間不同，所以各管段的設(shè)計(jì)暴雨強(qiáng)度也不同。37各設(shè)計(jì)管段的雨水設(shè)計(jì)流量應(yīng)等于該管段所承擔(dān)的全部匯水面9．3雨水管渠設(shè)計(jì)與計(jì)算9.3.1雨水管渠平面布置特點(diǎn)1．充分利用地形，就近排入水體雨水管渠應(yīng)盡量利用自然地形坡度布置，要以最短的距離靠重力流將雨水排入附近的池塘、河流、湖泊等水體中。389．3雨水管渠設(shè)計(jì)與計(jì)算9.3.1雨水管渠平面布置特點(diǎn)一般情況下，當(dāng)?shù)匦纹露容^大時(shí)，雨水干管布置在地形低處或溪谷線(xiàn)上；當(dāng)?shù)匦纹教箷r(shí)，雨水干管布置在排水流域的中間，以便于支管接入，盡量擴(kuò)大重力流排除雨水的范圍。分散出水口：當(dāng)管道將雨水排入池塘或小河時(shí)，水位變化小，出水口構(gòu)造簡(jiǎn)單，宜采用分散出水口。就近排放管線(xiàn)短、管徑小，造價(jià)低。集中出水口式：當(dāng)河流等水體的水位變化很大，管道的出水口離常水位較遠(yuǎn)時(shí)，出水口的構(gòu)造就復(fù)雜，因而造價(jià)較高，此時(shí)宜采用集中出水口式布置形式。39一般情況下，當(dāng)?shù)匦纹露容^大時(shí)，雨水干管布置在地形低處2．盡量避免設(shè)置雨水泵站當(dāng)?shù)匦纹教梗业孛嫫骄鶚?biāo)高低于河流的洪水位標(biāo)高時(shí)，需將管道適當(dāng)集中，在出水口前設(shè)雨水泵站，經(jīng)抽升后排入水體。盡可能使通過(guò)雨水泵站的流量減到最小，以節(jié)省泵站的工程造價(jià)和經(jīng)常運(yùn)行費(fèi)用。402．盡量避免設(shè)置雨水泵站409.3.2雨水管渠設(shè)計(jì)參數(shù)（一）水力計(jì)算的基本公式式中Q——流量（m3/s）;

ω——過(guò)水?dāng)嗝婷娣e（m2）；

v——流速（m/s）；

R——水力半徑（m）；

I——水力坡度；

n——粗糙系數(shù)。419.3.2雨水管渠設(shè)計(jì)參數(shù)（一）水力計(jì)算的基本公式式中（二）水力計(jì)算的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)

1．設(shè)計(jì)充滿(mǎn)度雨水中主要含有泥砂等無(wú)機(jī)物質(zhì)，不同于城市污水的性質(zhì)，加之暴雨徑流量大，而相應(yīng)較高設(shè)計(jì)重現(xiàn)期的暴雨強(qiáng)度的降雨歷時(shí)較短。故管道設(shè)計(jì)充滿(mǎn)度按滿(mǎn)流考慮，即h/D=1。明渠則應(yīng)有不小于0.20m的超高。42（二）水力計(jì)算的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)1．設(shè)計(jì)充滿(mǎn)度42

2．設(shè)計(jì)流速為避免雨水所挾帶的泥砂等無(wú)機(jī)物在管渠內(nèi)沉積下來(lái)而堵塞管道，我國(guó)設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定滿(mǎn)流時(shí)管道最小設(shè)計(jì)流速為0.75m/s；明渠最小設(shè)計(jì)流速為0.4m/s。為防止管壁受到?jīng)_刷而損壞，雨水管渠的最大設(shè)計(jì)流速為：金屬管道為10m/s；非金屬管道為5m/s；明渠按表采用。432．設(shè)計(jì)流速43明渠最大設(shè)計(jì)流速明渠類(lèi)別最大設(shè)計(jì)流速（m/s）明渠類(lèi)別最大設(shè)計(jì)流速（m/s）粗砂或低塑性粘土粉質(zhì)粘土粘土石灰?guī)r或中砂巖0.81.01.24.0草皮護(hù)面干砌塊石漿砌塊石或漿砌磚混凝土1.62.03.04.044明渠最大設(shè)計(jì)流速明渠類(lèi)別最大設(shè)計(jì)流速（m/s）明渠類(lèi)別最大設(shè)9.3.3雨水管渠斷面設(shè)計(jì)暗管：在城市市區(qū)或廠(chǎng)區(qū)內(nèi)，由于建筑密度高，交通量大，一般采用暗管排除雨水。

特點(diǎn)：衛(wèi)生條件好、不影響交通，造價(jià)高。明渠：在城市郊區(qū)，建筑密度較低，交通量較小的地方，一般考慮采用明渠。

特點(diǎn)：造價(jià)低；但明渠容易淤積，孳生蚊蠅，影響環(huán)境衛(wèi)生，且明渠占地大，使道路的豎向規(guī)劃和橫斷面設(shè)計(jì)受限，橋涵費(fèi)用也增加。在地形平坦、埋設(shè)深度或出水口深度受限制的地區(qū)，可采用暗渠（蓋板渠）排除雨水459.3.3雨水管渠斷面設(shè)計(jì)暗管：在城市市區(qū)或廠(chǎng)區(qū)內(nèi)，由于建3．最小管徑和最小設(shè)計(jì)坡度雨水管道的最小管徑為300mm，相應(yīng)的最小坡度為0.003；雨水口連接管的最小管徑為200mm，相應(yīng)的最小坡度為0.01。

4．最小埋深與最大埋深 在冰凍地區(qū)，雨水管道正常使用是在雨季，冬季一般不降雨，若該地區(qū)使雨水管內(nèi)不貯留水，且地下水位較深時(shí)，其最小埋深則可不考慮冰凍影響，但應(yīng)滿(mǎn)足管道最小覆土厚度的要求。其它具體規(guī)定同污水管道。463．最小管徑和最小設(shè)計(jì)坡度4．最小埋深與最大埋深 469.3.4雨水管網(wǎng)設(shè)計(jì)步驟（一）劃分排水流域，進(jìn)行管道定線(xiàn)根據(jù)城市總體規(guī)劃圖，按地形劃分排水流域。在每一排水流域內(nèi)，結(jié)合建筑物及雨水口分布，充分利用各排水流域內(nèi)的自然地形，布置管道，使雨水以最短距離靠重力流就近排入水體。在總平面圖上繪出各流域的主干管、干管和支管的具體位置。479.3.4雨水管網(wǎng)設(shè)計(jì)步驟（一）劃分排水流域，進(jìn)行管道定（二）劃分設(shè)計(jì)管段根據(jù)管道的具體位置，在管道轉(zhuǎn)彎、管徑或坡度改變、有支管接入、管道交匯等處以及超過(guò)一定距離的直線(xiàn)管段上都應(yīng)設(shè)置檢查井。把兩個(gè)檢查井之間流量不變且預(yù)計(jì)管徑和坡度也不變的管段定為設(shè)計(jì)管段。并從管段上游往下游依次進(jìn)行檢查井的編號(hào)。48（二）劃分設(shè)計(jì)管段48（三）確定各設(shè)計(jì)管段的匯水面積各設(shè)計(jì)管段匯水面積的劃分應(yīng)結(jié)合地形坡度、匯水面積的大小以及雨水管道布置等情況而劃定。

地形較平坦時(shí)，可按就近排入附近雨水管道的原則劃分；

地形坡度較大時(shí)，應(yīng)按地面雨水徑流的水流方向劃分。并將每塊面積進(jìn)行編號(hào)，計(jì)算其面積并將數(shù)值標(biāo)注在圖上。匯水面積除包括街坊外，還應(yīng)包括街道、綠地等。49（三）確定各設(shè)計(jì)管段的匯水面積49（四）確定各排水流域的平均徑流系數(shù)通常根據(jù)排水流域內(nèi)各類(lèi)地面的面積數(shù)或所占比例，計(jì)算出該排水流域的平均徑流系數(shù)。也可根據(jù)規(guī)劃的地區(qū)類(lèi)別，采用區(qū)域綜合徑流系數(shù)。（五）確定設(shè)計(jì)重現(xiàn)期P和地面集水時(shí)間t1

結(jié)合地形特點(diǎn)、匯水面積的地區(qū)建設(shè)性質(zhì)和氣象特點(diǎn)確定設(shè)計(jì)重現(xiàn)期。各排水流域的設(shè)計(jì)重現(xiàn)期可相同，也可不同。根據(jù)設(shè)計(jì)地區(qū)的建筑密度、地形坡度和地面覆蓋種類(lèi)、街坊內(nèi)是否設(shè)置雨水暗管等，確定雨水管道的地面集水時(shí)間。50（四）確定各排水流域的平均徑流系數(shù)（五）確定設(shè)計(jì)重現(xiàn)期P（六）求單位面積徑流量q0

暴雨強(qiáng)度q與徑流系數(shù)ψ的乘積，稱(chēng)為單位面積徑流量q0。即：對(duì)于某一設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，式中P、t1、ψ、m、A1、b、c、n均為已知數(shù)，只要求得各管段的管內(nèi)雨水流行時(shí)間t2，就可求出相應(yīng)于該管段的q0值。（L/s·ha）51（六）求單位面積徑流量q0對(duì)于某一設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，式中P、t1、（七）管渠材料的選擇雨水管道管徑小于或等于400mm采用圓形斷面的混凝土管，管徑大于400mm采用鋼筋混凝土管。（八）雨水管道的水力計(jì)算列表進(jìn)行雨水干管的水力計(jì)算，求得各設(shè)計(jì)管段的設(shè)計(jì)流量。并確定各設(shè)計(jì)管段的管徑、坡度、流速、管內(nèi)底標(biāo)高及管道埋深等值。（九）繪制雨水管道的平面圖和縱剖面圖雨水管道平面圖和縱剖面圖的繪制方法和要求與污水管道相同52（七）管渠材料的選擇（八）雨水管道的水力計(jì)算（九）繪制雨水管9.6合流制管網(wǎng)設(shè)計(jì)與計(jì)算9.6.1合流制管網(wǎng)的使用條件和布置特點(diǎn)1．截流式合流制排水管渠的使用條件（1）排水區(qū)域內(nèi)有一處或多處水源充沛的水體，其流量和流速都足夠大，當(dāng)一定量的混合污水排入后對(duì)水體造成的污染危害程度在允許的范圍以?xún)?nèi)；539.6合流制管網(wǎng)設(shè)計(jì)與計(jì)算9.6.1合流制管網(wǎng)的使用條（2）街坊和街道的建設(shè)都比較完善，必須采用暗管（渠）排除雨水，而街道斷面又較窄，管（渠）的設(shè)置位置受到限制時(shí)；（3）地面有一定的坡度傾向水體，當(dāng)水體出現(xiàn)高水位時(shí)，岸邊不受淹沒(méi)。污水在中途不需要泵汲。54（2）街坊和街道的建設(shè)都比較完善，必須采用暗管（渠）排除雨水2．布置特點(diǎn)（1）管渠的布置應(yīng)使所有服務(wù)面積上的生活污水、工業(yè)廢水和雨水都能合理地排入管渠，并能以最短的距離坡向水體。（2）沿水體岸邊布置與水體平行的截流干管,在截流干管的適當(dāng)位置設(shè)置溢流井,使超過(guò)截流干管截流能力的那部分混合污水能順利地通過(guò)溢流井就近排入水體。552．布置特點(diǎn)55（3）合理地確定溢流井的數(shù)目和位置●從對(duì)水體的污染情況看，合流制管渠系統(tǒng)中的初期雨水雖被截流，但溢流的混合污水總比一般雨水臟，為保護(hù)受納水體，溢流井的數(shù)目宜少，其位置應(yīng)盡可能設(shè)置在水體的下游?！駨慕?jīng)濟(jì)上講，溢流井過(guò)多，會(huì)提高溢流井和排放管渠的造價(jià)，特別是在溢流井離水體遠(yuǎn)，施工條件困難時(shí)更是如此。當(dāng)溢流井的溢流堰口標(biāo)高低于受納水體的最高水位時(shí)，需在排放管渠上設(shè)置防潮門(mén)、閘門(mén)或排澇泵站。為減少泵站造價(jià)、減少對(duì)水體的污染和便于管理，溢流井應(yīng)適當(dāng)集中，不宜過(guò)多。56（3）合理地確定溢流井的數(shù)目和位置56（4）在合流制管渠系統(tǒng)的上游排水區(qū)域內(nèi)，如雨水可沿地面的道路邊溝排泄，則該區(qū)域內(nèi)可只設(shè)污水管道。只有當(dāng)雨水不能沿地面排泄時(shí)，才考慮設(shè)置合流管渠。57（4）在合流制管渠系統(tǒng)的上游排水區(qū)域內(nèi)，如雨水可沿地面的道路9.6.3合流制排水管渠的設(shè)計(jì)流量（1）完全合流制排水管渠設(shè)計(jì)流量的確定第一個(gè)溢流井上游管渠的設(shè)計(jì)流量為設(shè)計(jì)生活污水量Qs、設(shè)計(jì)工業(yè)廢水量Qg和設(shè)計(jì)雨水量Qy之和Qz=Qs+Qg+Qy=Qh+Qy式中Qh——旱流流量Qh=Qs+Qg589.6.3合流制排水管渠的設(shè)計(jì)流量（1）完全合流制排水管渠要求高的場(chǎng)合可取最大時(shí)生活污水量和最大生產(chǎn)班內(nèi)的最大時(shí)工業(yè)廢水量；一般情況下可取平均日生活污水量和最大班內(nèi)平均日工業(yè)廢水量。Qs+Qg為晴天的設(shè)計(jì)流量，稱(chēng)為旱流流量Qh。由于Qh相對(duì)較小，Q計(jì)算所得的管徑、坡度和流速，應(yīng)用旱流流量Qh進(jìn)行校核，檢查管道在輸送旱流流量時(shí)是否滿(mǎn)足最小流速的要求。59要求高的場(chǎng)合可取最大時(shí)生活污水量和最大生產(chǎn)班內(nèi)的最大時(shí)工業(yè)（2）截流式合流制排水管渠設(shè)計(jì)流量的確定溢流井下游管渠的雨水設(shè)計(jì)流量為：

Qy

=n0（Qs

+Qg）+Qy′

式中Qy′——

溢流井下游匯水面積上的雨水設(shè)計(jì)流量，按相當(dāng)于此匯水面積的集水時(shí)間求得。60（2）截流式合流制排水管渠設(shè)計(jì)流量的確定溢流井下游管渠的溢流井下游管段的設(shè)計(jì)流量是雨水設(shè)計(jì)流量與生活污水設(shè)計(jì)流量及工業(yè)廢水設(shè)計(jì)流量之和，即：

Q=n0（Qs+Qg）+Qy′+Qs+Qg+Qh′=（n0+1）（Qs+Qg）+Qy′+Qh′=（n0+1）Qh+Qy′+Qh′式中Qh′——

溢流井下游匯水面積上的生活污水設(shè)計(jì)流量與工業(yè)廢水設(shè)計(jì)流量之和。61溢流井下游管段的設(shè)計(jì)流量是雨水設(shè)計(jì)流量與生活污水設(shè)計(jì)流（3）從溢流井溢出的混合污水設(shè)計(jì)流量當(dāng)溢流井上游管段的設(shè)計(jì)流量超過(guò)溢流井下游管段的截流能力后，就會(huì)有一部分混合污水從溢流井處溢流泄出，通過(guò)排放渠道泄入水體。該溢流的混合污水設(shè)計(jì)流量為：

Qx

=（Qs+Qg

+Qy

）－（n0+1）

Qh

62（3）從溢流井溢出的混合污水設(shè)計(jì)流量62截流式合流制排水管渠系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算實(shí)例63截流式合流制排水管渠系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算實(shí)例6364646565

66

67

68

6969第10章給水排水管道材料與附件2022/12/2070Freetemplatefrom第10章給水排水管道材料與附件2022/12/1970F第10章排水管渠材料及附屬構(gòu)筑物10.1排水管渠的斷面及材料10.2排水管渠系統(tǒng)上的構(gòu)筑物71第10章排水管渠材料及附屬構(gòu)筑物71

10.1排水管渠的斷面及材料

常用排水管渠的斷面形式

排水管渠的材料7210.1排水管渠的斷面及材料72一、常用排水管渠的斷面形式

1、對(duì)排水管渠斷面形式的要求

2、常用的管渠斷面形式73一、常用排水管渠的斷面形式73對(duì)排水管渠斷面形式的要求靜力學(xué)要求：管道須具有較好的穩(wěn)定性.能抵抗內(nèi)外壓力。水力學(xué)要求：應(yīng)具有最大的排水能力,在一定流速下不產(chǎn)生沉淀。經(jīng)濟(jì)方面：管道每單位長(zhǎng)度的造價(jià)應(yīng)是最低的或輸送污水是較經(jīng)濟(jì)的。養(yǎng)護(hù)管理：不易淤積且易于沖洗。74對(duì)排水管渠斷面形式的要求靜力學(xué)要求：管道須具有較好的穩(wěn)定性.常用的管渠斷面形式圓形

半橢圓形

馬蹄形

蛋形

矩形

梯形75常用的管渠斷面形式圓形75圓形適用于：管徑小于2米且地質(zhì)條件好時(shí)。優(yōu)點(diǎn)：水力性能好，具有最大的水力半徑，流速大，流量大，便于預(yù)制，對(duì)外力抵抗能力強(qiáng)，運(yùn)輸施工維護(hù)方便。76圓形適用于：管徑小于2米且地質(zhì)條件好時(shí)。76半橢圓形優(yōu)點(diǎn)：在土壓力和活荷載較大時(shí)，可更好地分配管壁壓力，減少管壁厚度。適用：污水流量無(wú)大變化及管渠直徑大于2米。77半橢圓形優(yōu)點(diǎn)：在土壓力和活荷載較大時(shí)，可更好地分配管壁壓力，馬蹄形特點(diǎn)：高度小于寬度。優(yōu)點(diǎn)：因斷面下部大，宜輸送流量變化不大的大流量污水。適用：地質(zhì)條件較差或地形平坦需盡量減少埋深時(shí)。78馬蹄形特點(diǎn)：高度小于寬度。78蛋形特點(diǎn)：因底部較小，在小流量時(shí)可維持較大的流速，減少淤積。適用：實(shí)踐證明，這種斷面沖洗和疏通困難，管道制作、運(yùn)輸、施工不便，目前很少用。79蛋形特點(diǎn)：因底部較小，在小流量時(shí)可維持較大的流速，減矩形特點(diǎn)：可按需要增加深度，以加大排水量，并能現(xiàn)場(chǎng)澆制或砌筑。適用：工企業(yè)、路面狹窄地區(qū)的排水管道及排洪溝。80矩形特點(diǎn)：可按需要增加深度，以加大排水量，并能現(xiàn)場(chǎng)澆

梯形適用：明渠。特點(diǎn)：邊坡取決于土壤和鋪砌材料。81梯形適用：明渠。8110.2排水管渠的材料對(duì)管渠材料的要求常用的排水管渠排水管渠材料的選擇8210.2排水管渠的材料對(duì)管渠材料的要求82對(duì)管渠材料的要求足夠的強(qiáng)度，能抵抗內(nèi)外壓力和雜質(zhì)沖刷磨損；具抗腐蝕性（污水、地下水）；不透水（污水不透出、地下水不透入）；內(nèi)壁光滑，阻力小，排水通暢；就地取材，可預(yù)制管件，節(jié)省費(fèi)用。83對(duì)管渠材料的要求足夠的強(qiáng)度，能抵抗內(nèi)外壓力和雜質(zhì)沖刷磨損；8常用的排水管渠混凝土管和鋼筋混凝土管陶土管金屬管其他管材84常用的排水管渠混凝土管和鋼筋混凝土管84混凝土管和鋼筋混凝土管

管口形式：承插式、企口式、平口式。特點(diǎn)：管徑不超過(guò)450mm，長(zhǎng)度多為1m。可就地取材，價(jià)格較低。適應(yīng)于排除雨水和污水?？顾?、堿侵蝕性差。管節(jié)短，接口多，抗沉降、抗震性差。大口徑管的自重大，搬運(yùn)不便。85混凝土管和鋼筋混凝土管

管口形式：承插式、企口式、平口式。8陶土管內(nèi)外壁光滑、不透水、耐磨、防腐。管徑一般不超過(guò)600mm，管長(zhǎng)在0.8~1.0m之間。質(zhì)脆易碎。管節(jié)短，接頭多。主要用于排除工業(yè)酸性廢水。86陶土管內(nèi)外壁光滑、不透水、耐磨、防腐。86金屬管常用的有鑄鐵管和鋼管;在外力很大或?qū)B漏要求特別高的場(chǎng)合下使用；在穿越鐵路時(shí)，在土蹦或地震地區(qū)；在距給水管道或房屋基礎(chǔ)較近時(shí)；在壓力管線(xiàn)上或施工特別困難的場(chǎng)合采用鋼管時(shí)必須涂刷耐腐蝕的涂料并注意絕緣，以防銹蝕。87金屬管常用的有鑄鐵管和鋼管;87其他管材漿砌磚、石渠道；大型鋼筋混凝土渠道；新型管材-------“丹麥管”用芯模震動(dòng)成型工藝生產(chǎn)的鋼筋混凝土管；質(zhì)量高、生產(chǎn)效率高、環(huán)境污染?。皇┕し奖?，不易漏水。強(qiáng)化塑料管、聚氯乙烯管。88其他管材漿砌磚、石渠道；88排水管渠材料的選擇管材供應(yīng)情況經(jīng)濟(jì)上的考慮技術(shù)方面的要求（酸堿廢水及地質(zhì)情況）89排水管渠材料的選擇管材供應(yīng)情況89在選擇管材時(shí)，應(yīng)根據(jù)水質(zhì)、水溫，斷面尺寸、管內(nèi)外所受壓力和施工條件等因素，盡量選擇能就地取材、易于制造、便于供應(yīng)和運(yùn)輸方便的材料，以降低工程造價(jià)。在選材時(shí)，還要考慮技術(shù)要求：排除堿性（PH>10）的工業(yè)廢水用鑄鐵管；酸性（PH<5）的工業(yè)廢水可用陶土管；壓力管段，一般采用金屬管、鋼筋混凝土管或預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管；地震地區(qū)施工條件差的地區(qū)用金屬管；一般地區(qū)的重力流管道采用混凝土和鋼筋混凝土管。90在選擇管材時(shí)，應(yīng)根據(jù)水質(zhì)、水溫，斷面尺9010.2排水管渠系統(tǒng)上的構(gòu)筑物

檢查井

跌水井

水封井

換氣井

沖洗井

溢流井

測(cè)流井

雨水口、

連接暗井倒虹管、管橋出水口9110.2排水管渠系統(tǒng)上的構(gòu)筑物檢查井91檢查井作用：便于定期檢查、清通。要求：為了便于清通檢查井之間的管段應(yīng)是直通的，既不彎曲斷面又沒(méi)有變化。設(shè)置：管道交匯處、轉(zhuǎn)彎、管道尺寸或坡度改變、跌水處及相隔一定距離的直線(xiàn)管段上。組成：基礎(chǔ)、井底、井身、井蓋和蓋座。材料：磚、石、混凝土或鋼筋混凝土。92檢查井作用：便于定期檢查、清通。92跌水井設(shè)置：當(dāng)檢查井中上下游管渠的管底落差大于2米。跌水井內(nèi)應(yīng)有減速、防沖及消能設(shè)施。形式：豎管式（適應(yīng)于管徑等于或小于400mm管道）、溢流堰式（適應(yīng)于大于400mm管道）。當(dāng)上下游管渠的管底跌落差小于1m時(shí)，只把檢查井低部作成斜坡，不做跌水。管道轉(zhuǎn)彎處不宜設(shè)跌水井。93跌水井設(shè)置：當(dāng)檢查井中上下游管渠的管底落差大于2米。93水封井當(dāng)工業(yè)廢水中能產(chǎn)生引起爆炸或火災(zāi)的氣體時(shí)，管道中必須設(shè)置水封井。作用：阻隔易燃?xì)怏w流通，阻隔水面游火。位置：設(shè)在產(chǎn)生上述廢水的生產(chǎn)裝置、儲(chǔ)罐區(qū)等的廢水排出口處。94水封井當(dāng)工業(yè)廢水中能產(chǎn)生引起爆炸或火災(zāi)的氣體時(shí)，管道中必須設(shè)換氣井作用：避免有機(jī)物發(fā)酵產(chǎn)生的氣體遇火爆炸，排除有害氣體，保證工人檢修安全。95換氣井作用：避免有機(jī)物發(fā)酵產(chǎn)生的氣體遇火爆炸，排除有害氣體，溢流井設(shè)置：截流式合流制排水系統(tǒng)。作用：晴天截流混合污水進(jìn)污水廠(chǎng)，雨天部分混合污水溢流入水體。形式：截流槽式、溢流堰式96溢流井設(shè)置：截流式合流制排水系統(tǒng)。96沖洗井作用：污水管道內(nèi)的流速不能保證自請(qǐng)時(shí)，為防止淤塞。分類(lèi)：人工沖洗、自動(dòng)沖洗。設(shè)置：管徑小于400mm的管道上。97沖洗井作用：污水管道內(nèi)的流速不能保證自請(qǐng)時(shí)，為防止淤塞。97測(cè)流井作用：測(cè)定過(guò)水流量。測(cè)流設(shè)備：堰、文丘里管、量水槽。98測(cè)流井作用：測(cè)定過(guò)水流量。98雨水口設(shè)置：設(shè)在雨水管道或合流管道上。作用：收集地面雨水。位置：交叉路口、路側(cè)邊溝等低洼處。構(gòu)造：進(jìn)水箅、連接管、井身。形式：邊溝式、側(cè)石式、聯(lián)合式。99雨水口設(shè)置：設(shè)在雨水管道或合流管道上。99連接暗井設(shè)置：當(dāng)管徑大于800mm時(shí)，雨水口的連接管可通過(guò)連接暗井與雨水管道連接。100連接暗井設(shè)置：當(dāng)管徑大于800mm時(shí)，雨水口的連接管可通過(guò)連倒虹管設(shè)置：排水管道遇到河流、山澗、洼地或地下構(gòu)筑物時(shí)。組成：進(jìn)水井、管道、出水井。形式：直管式、折管式。注意的問(wèn)題：應(yīng)盡可能與障礙物正交，穿越河道的倒虹管應(yīng)選擇不易被沖刷的地段及埋深較小的部位。管頂與河床垂直距離不易小于0.5m工作管線(xiàn)不少于兩條。101倒虹管設(shè)置：排水管道遇到河流、山澗、洼地或地下構(gòu)筑物時(shí)。10防止淤積的措施提高管內(nèi)流速，一般采用1.2~1.5m/s,不易小于0.9m/s，當(dāng)達(dá)不到0.9m/s時(shí)，應(yīng)加定期沖洗措施。最小管徑200mm。進(jìn)水井低部設(shè)沉泥槽。折管式倒虹管的上行管與水平線(xiàn)夾角小于或等于300。合流制管道設(shè)倒虹管時(shí)，應(yīng)按旱流污水量校核流速。102防止淤積的措施提高管內(nèi)流速，一般采用1.2~1.5m/s,不管橋設(shè)置：當(dāng)管道穿越谷地時(shí)，可架橋敷設(shè)管道。優(yōu)點(diǎn)：易于施工、造價(jià)低。適用：小流量。103管橋設(shè)置：當(dāng)管道穿越谷地時(shí)，可架橋敷設(shè)管道。103出水口位置：根據(jù)排水水質(zhì)、下游用水情況、水體流量、水位變化、波浪等確定設(shè)置：當(dāng)污水需和水體水流充分混合時(shí)，出水口長(zhǎng)距離伸入水體分散出水。污水管渠出水口采用淹沒(méi)式，管頂標(biāo)高在常水位下。雨水管渠出水口采用非淹沒(méi)式，其管底標(biāo)高最好在水體最高水位以上以免水體水倒灌。形式：一字型、八字型、門(mén)字型。104出水口位置：根據(jù)排水水質(zhì)、下游用水情況、水體流量、水位變化、第11章給水排水管網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行管理與維護(hù)2022/12/20105Freetemplatefrom第11章給水排水管網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行管理與維護(hù)2022/12/為了維持管網(wǎng)的正常工作，保證安全供水，必須做好日常的管網(wǎng)養(yǎng)護(hù)管理工作，內(nèi)容包括：建立技術(shù)檔案；檢漏和修漏；水管清垢和防腐蝕；用戶(hù)接管的安裝、清洗和防冰凍；管網(wǎng)事故搶修；檢修閥門(mén)、消火栓、流量計(jì)和水表等。106為了維持管網(wǎng)的正常工作，保證安全供水，必須做好日常的管網(wǎng)養(yǎng)護(hù)第一節(jié)給水排水管道系統(tǒng)檔案管理一、給水排水管道系統(tǒng)技術(shù)資料管理管理現(xiàn)有給水排水管道系統(tǒng)平面圖，圖上標(biāo)明泵站、管線(xiàn)、閥門(mén)、消火栓等的位置和尺寸。大中城市的管道系統(tǒng)可以按照每一條街道一張圖紙列卷歸檔。107第一節(jié)給水排水管道系統(tǒng)檔案管理一、給水排水管道系統(tǒng)技術(shù)資第一節(jié)給水排水管道系統(tǒng)檔案管理給水排水管道系統(tǒng)管理所需要的技術(shù)資料有：管線(xiàn)圖，表明管線(xiàn)的直徑、位置、埋深以及閥門(mén)、消火栓等的布置，用戶(hù)接管的直徑和位置等。管線(xiàn)過(guò)河、過(guò)鐵路和公路的構(gòu)造詳圖；閥門(mén)和消火栓記錄卡，包括安裝年月、地點(diǎn)、口徑、型號(hào)、檢修記錄等?？⒐び涗浐涂⒐D。108第一節(jié)給水排水管道系統(tǒng)檔案管理給水排水管道系統(tǒng)管理所需要竣工圖管線(xiàn)埋在地下，施工完畢覆土后難以看到，因此應(yīng)及時(shí)繪制竣工圖，將施工中的修改部分隨時(shí)在設(shè)計(jì)圖紙中訂正?？⒐D應(yīng)在溝管回填土以前繪制，圖中標(biāo)明給水管線(xiàn)位置、管徑、埋管深度、承插口方向、配件形式和尺寸、閥門(mén)形式和位置、其它有關(guān)管線(xiàn)(例如排水管線(xiàn))的直徑和埋深等?？⒐D上的管線(xiàn)和配件位置可用搭角線(xiàn)表示，注明管線(xiàn)上某一點(diǎn)或某一配件到某一目標(biāo)的距離，便于及時(shí)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)檢修。109竣工圖管線(xiàn)埋在地下，施工完畢覆土后難以看到，因此應(yīng)及時(shí)繪制竣第一節(jié)給水排水管道系統(tǒng)檔案管理二、給水排水管網(wǎng)地理信息系統(tǒng)

地理信息系統(tǒng)(GeographicInformationSystem簡(jiǎn)稱(chēng)GIS)。給水排水管網(wǎng)地理信息系統(tǒng)的功能體現(xiàn)在：1）實(shí)現(xiàn)管網(wǎng)系統(tǒng)檔案的數(shù)字化管理，建立管網(wǎng)系統(tǒng)中央數(shù)據(jù)庫(kù)。2）有效、生動(dòng)地定位管道、閥門(mén)、水表等管網(wǎng)組件。3）為管網(wǎng)系統(tǒng)規(guī)劃、改建、擴(kuò)建提供圖紙及數(shù)據(jù)依據(jù)。4）為管網(wǎng)施工提供圖紙依據(jù)。5）科學(xué)高效地進(jìn)行爆管搶修等事故處理。6）供管網(wǎng)優(yōu)化規(guī)劃設(shè)計(jì)、實(shí)時(shí)運(yùn)行模擬、狀態(tài)參數(shù)校核、管網(wǎng)系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度等技術(shù)性功能的軟件接口。110第一節(jié)給水排水管道系統(tǒng)檔案管理二、給水排水管網(wǎng)地理信息系管網(wǎng)水壓和流量測(cè)定測(cè)定管網(wǎng)的水壓，應(yīng)在有代表性的測(cè)壓點(diǎn)進(jìn)行。測(cè)壓點(diǎn)的選定既要能真實(shí)反映水壓情況，又要均勻合理布局，使每一測(cè)壓點(diǎn)能代表附近地區(qū)的水壓情況。測(cè)壓點(diǎn)以設(shè)在大中口徑的干管線(xiàn)上為主，不宜設(shè)在進(jìn)戶(hù)支管上或有大量用水的用戶(hù)附近。測(cè)壓時(shí)可將壓力表安裝在消火栓或給水龍頭上，定時(shí)記錄水壓。111管網(wǎng)水壓和流量測(cè)定測(cè)定管網(wǎng)的水壓，應(yīng)在有代表性的測(cè)壓點(diǎn)進(jìn)行。管網(wǎng)水壓測(cè)定測(cè)定水壓，有助于了解管網(wǎng)的工作情況和薄弱環(huán)節(jié)。根據(jù)測(cè)定的水壓資料，按0.5—1.0m的水壓差，在管網(wǎng)平面圖上繪出等水壓線(xiàn)，由此反映各條管線(xiàn)的負(fù)荷。整個(gè)管網(wǎng)的水壓線(xiàn)最好均勻分布，如某一地區(qū)的水壓線(xiàn)過(guò)密，表示該處管網(wǎng)的負(fù)荷過(guò)大，因而指出所用的管徑偏小。由等水壓線(xiàn)標(biāo)高減去地面標(biāo)高，得出各點(diǎn)的自由水壓，即可繪出等自由水壓線(xiàn)圖，據(jù)此可了解管網(wǎng)內(nèi)是否存在低水壓區(qū)。112管網(wǎng)水壓測(cè)定測(cè)定水壓，有助于了解管網(wǎng)的工作情況和薄弱環(huán)節(jié)。1管網(wǎng)流量測(cè)定測(cè)定時(shí)將畢托管插入待測(cè)水管的測(cè)流孔內(nèi)。畢托管有兩個(gè)管嘴，一個(gè)對(duì)著水流，另一個(gè)背著水流，由此產(chǎn)生的壓差h可在U形壓差計(jì)中讀出。113管網(wǎng)流量測(cè)定測(cè)定時(shí)將畢托管插入待測(cè)水管的測(cè)流孔內(nèi)。113管網(wǎng)流量測(cè)定114管網(wǎng)流量測(cè)定114管網(wǎng)流量測(cè)定水管斷面內(nèi)任一測(cè)點(diǎn)的流速115管網(wǎng)流量測(cè)定水管斷面內(nèi)任一測(cè)點(diǎn)的流速115管網(wǎng)流量測(cè)定實(shí)測(cè)時(shí)，須先測(cè)定水管的實(shí)際內(nèi)徑，然后將該管徑分成上下等距離的10個(gè)測(cè)點(diǎn)(包括圓心共11個(gè)測(cè)點(diǎn))，用畢托管測(cè)定各測(cè)點(diǎn)的流速。因圓管斷面各測(cè)點(diǎn)的流速為不均勻分布，可取各測(cè)點(diǎn)流速的平均值Va，再乘以水管斷面積即得流量。用畢托管測(cè)流量的誤差一般為3％—5％。116管網(wǎng)流量測(cè)定實(shí)測(cè)時(shí)，須先測(cè)定水管的實(shí)際內(nèi)徑，然后將該管徑分成管網(wǎng)流量測(cè)定例題直徑700mm水管的11個(gè)測(cè)點(diǎn)的測(cè)定結(jié)果如下表，求該管流量。117管網(wǎng)流量測(cè)定例題直徑700mm水管的11個(gè)測(cè)點(diǎn)的測(cè)定結(jié)果如下管網(wǎng)流量測(cè)定例題118管網(wǎng)流量測(cè)定例題118第二節(jié)給水管道的防腐與維修金屬管道與水或潮濕土壤接觸后，因化學(xué)作用或電化學(xué)作用產(chǎn)生的腐蝕而遭到損壞。按照腐蝕過(guò)程的機(jī)理，可分為沒(méi)有電流產(chǎn)生的化學(xué)腐蝕，以及形成原電池而產(chǎn)生電流的電化學(xué)腐蝕(氧化還原反應(yīng))。給水管網(wǎng)在水中和土壤中的腐蝕，以及流散電流引起的腐蝕，都是電化學(xué)腐蝕。119第二節(jié)給水管道的防腐與維修金屬管道與水或潮濕土壤接觸后，影響電化學(xué)腐蝕的因素鋼管和鑄鐵管氧化時(shí)，管壁表面可生成氧化膜，腐蝕速度因氧化膜的作用而越來(lái)越慢，有時(shí)甚至可保護(hù)金屬不再進(jìn)一步腐蝕，但是氧化膜必須完全覆蓋管壁，并且附著牢固、沒(méi)有透水微孔的條件下，才能起保護(hù)作用。水中溶解氧可引起金屬腐蝕，一般情況下，水中含氧越多，腐蝕越嚴(yán)重，但對(duì)鋼管來(lái)說(shuō)，此時(shí)在內(nèi)壁產(chǎn)生保護(hù)膜的可能性越大，因而可減輕腐蝕。水的pH值明顯影響金屬管的腐蝕速度，pH值越低腐蝕越快，中等pH值時(shí)不影響腐蝕速度，pH值高時(shí)因金屬管表面形成保護(hù)膜，腐蝕速度減慢。水的含鹽量對(duì)腐蝕的影響是，含鹽量越高則腐蝕加快。流速和腐蝕速度的關(guān)系是，流速越大，腐蝕越快。120影響電化學(xué)腐蝕的因素鋼管和鑄鐵管氧化時(shí)，管壁表面可生成氧化膜防止給水管腐蝕的方法采用非金屬管材，如預(yù)應(yīng)力或自應(yīng)力鋼筋混凝土管、玻璃鋼管、塑料管等。在金屬管表面上涂油漆、水泥砂漿、瀝青等，以防止金屬和水相接觸而產(chǎn)生腐蝕。陰極保護(hù)。根據(jù)腐蝕電池的原理，兩個(gè)電極中只有陽(yáng)極金屬發(fā)生腐蝕，所以陰極保護(hù)的原理就是使金屬管成為陰極，以防止腐蝕。121防止給水管腐蝕的方法采用非金屬管材，如預(yù)應(yīng)力或自應(yīng)力鋼筋混凝犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法使用消耗性的陽(yáng)極材料，如鋁、鎂、鋅等，隔一定距離用導(dǎo)線(xiàn)連接到管線(xiàn)(陰極)上，在土壤中形成電路，結(jié)果是陽(yáng)極腐蝕，管線(xiàn)得到保護(hù)。122犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法使用消耗性的陽(yáng)極材料，如鋁、鎂、鋅等，隔通入直流電的陰極保護(hù)法埋在管線(xiàn)附近的廢鐵和直流電源的陽(yáng)極連接，電源的陰極接到管線(xiàn)上，因此可防腐蝕。在土壤電阻率高(約2500歐姆?cm)或金屬管外露時(shí)使用較宜。123通入直流電的陰極保護(hù)法埋在管線(xiàn)附近的廢鐵和直流電源的陽(yáng)極連接維修——檢漏檢漏是管線(xiàn)管理部門(mén)的一項(xiàng)日常工作。減少漏水量既可降低給水成本，也等于新辟水源，經(jīng)濟(jì)意義是很大的。水管損壞引起漏水的原因：因水管質(zhì)量差或使用期長(zhǎng)而破損；由于管線(xiàn)接頭不密實(shí)或基礎(chǔ)不平整引起的損壞；因使用不當(dāng)例如閥門(mén)關(guān)閉過(guò)快產(chǎn)生水錘以致破壞管線(xiàn)；因閥門(mén)銹蝕、閥門(mén)磨損或污物嵌住無(wú)法關(guān)緊等。124維修——檢漏檢漏是管線(xiàn)管理部門(mén)的一項(xiàng)日常工作。減少漏水量既可檢漏方法實(shí)地觀(guān)察法是從地面上觀(guān)察漏水跡象，如排水窨井中有清水流出，局部路面發(fā)現(xiàn)下沉，路面積雪局部融化，晴天出現(xiàn)濕潤(rùn)的路面等，本法簡(jiǎn)單易行，但較粗略。125檢漏方法實(shí)地觀(guān)察法125檢漏方法聽(tīng)漏法聽(tīng)漏法使用最久，聽(tīng)漏工作一般在深夜進(jìn)行，以免受到車(chē)輛行駛和其他雜聲的干擾。聽(tīng)漏棒，使用時(shí)棒一端放在水表、閥門(mén)或消火栓上，即可從棒的另一端聽(tīng)到漏水聲。這一方法的聽(tīng)漏效果憑各人經(jīng)驗(yàn)面定。檢漏儀是比較好的檢漏工具。所用儀器有電子放大儀和相關(guān)檢漏儀等。電子放大儀是一個(gè)簡(jiǎn)單的高頻放大器、利用晶體探頭將地下漏水的低頻振動(dòng)轉(zhuǎn)化為電訊號(hào)，放大后即可在耳機(jī)中聽(tīng)到漏水聲。也可從輸出電表的指針擺動(dòng)看出漏水情況。相關(guān)檢漏儀是由漏水聲音傳播速度，即漏水聲傳到兩個(gè)拾聲頭的時(shí)間先后，通過(guò)計(jì)算機(jī)算出漏水地點(diǎn)，該類(lèi)儀器價(jià)格昂貴，使用時(shí)需較多人力．對(duì)操作人員的技術(shù)要求高，國(guó)內(nèi)使用很少。優(yōu)點(diǎn)是適用于尋找疑難漏水點(diǎn)，如穿越建筑物和水下管道的漏水。126檢漏方法聽(tīng)漏法126聽(tīng)漏法電子聽(tīng)漏棒數(shù)字濾波漏水檢測(cè)儀127聽(tīng)漏法電子聽(tīng)漏棒數(shù)字濾波漏水檢測(cè)儀127檢漏方法分區(qū)檢漏法分區(qū)檢漏是用水表測(cè)出漏水地點(diǎn)和漏水量，一般只在允許短期停水的小范圍內(nèi)進(jìn)行。方法是把整個(gè)給水管網(wǎng)分成小區(qū)，凡是和其他地區(qū)相通的閥門(mén)全部關(guān)閉，小區(qū)內(nèi)暫停用水，然后開(kāi)啟裝有水表的一條進(jìn)水管上的閥門(mén)，使小區(qū)進(jìn)水。如小區(qū)內(nèi)的管網(wǎng)漏水，水表指針將會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)，由此可讀出漏水量。水表裝在直徑為10—20mm的旁通管上。查明小區(qū)內(nèi)管網(wǎng)漏水后，可按需要再分成更小的區(qū)，用同樣方法測(cè)定漏水量。這樣逐步縮小范圍，最后還須結(jié)合聽(tīng)漏法找出漏水的地點(diǎn)。128檢漏方法分區(qū)檢漏法128分區(qū)檢漏法129分區(qū)檢漏法129維修——清垢由于輸水水質(zhì)、水管材料、流速等因素，水管內(nèi)壁會(huì)逐漸腐蝕而增加水流阻力，水頭損失逐步增長(zhǎng)，輸水能力隨之下降。根據(jù)有些地方的經(jīng)驗(yàn)，涂瀝青的鑄鐵管經(jīng)10—20年使用后，粗糙系數(shù)n值可增長(zhǎng)到0.016—0.018左右，內(nèi)壁未涂水泥砂漿的鑄鐵管，使用1—2年后n值即達(dá)到0.025，而涂水泥砂漿的鑄鐵管，雖經(jīng)長(zhǎng)期使用，粗糙系數(shù)可基本上不變。為了防止管壁腐蝕或積垢后降低管線(xiàn)的輸水能力，除了新敷管線(xiàn)內(nèi)壁事先采用水泥砂漿涂襯外，對(duì)已埋地敷設(shè)的管線(xiàn)則有計(jì)劃地進(jìn)行刮管涂料，即清除管內(nèi)壁積垢并加涂保護(hù)層，以恢復(fù)輸水能力，節(jié)省輸水能量費(fèi)用和改善管網(wǎng)水質(zhì)，這也是管理工作中的重要措施。130維修——清垢由于輸水水質(zhì)、水管材料、流速等因素，水管內(nèi)壁會(huì)逐管線(xiàn)清垢產(chǎn)生積垢的原因：金屬管內(nèi)壁被水侵蝕；水中的碳酸鈣沉淀；水中的懸浮物沉淀；水中的鐵、氯化物和硫酸鹽的含量過(guò)高；鐵細(xì)菌、藻類(lèi)等微生物的滋長(zhǎng)繁殖等。131管線(xiàn)清垢產(chǎn)生積垢的原因：131金屬管線(xiàn)清垢方法松軟的積垢，可提高流速進(jìn)行沖洗。沖洗時(shí)流速比平時(shí)流速提高3—5倍，但壓力不應(yīng)高于允許值。每次沖洗的管線(xiàn)長(zhǎng)度為100—200m。用壓縮空氣和水同時(shí)沖洗，效果更好，其優(yōu)點(diǎn)是：清洗簡(jiǎn)便，水管中無(wú)需放入特殊的工具；操作費(fèi)用比刮管法、化學(xué)酸洗法為低；工作進(jìn)度較其他方法迅速；用水流或氣—水沖洗并不會(huì)破壞水管內(nèi)壁的瀝青涂層或水泥砂漿涂層。132金屬管線(xiàn)清垢方法松軟的積垢，可提高流速進(jìn)行沖洗。132金屬管線(xiàn)清垢方法水力清管法管垢隨水流排出。起初排出的水渾濁度較高，以后逐漸下降，沖洗工作直到出水完全澄清時(shí)為止。133金屬管線(xiàn)清垢方法水力清管法133金屬管線(xiàn)清垢方法氣壓脈沖射流清管法貯氣罐中的高壓空氣通過(guò)脈沖裝置1、橡膠管3、噴嘴6送入需清洗的管道中，沖洗下來(lái)的銹垢由排水管5排出。該法的設(shè)備簡(jiǎn)單，操作方便，成本不高。進(jìn)氣和排水裝置可安裝在檢查井中，因而無(wú)需斷管或開(kāi)挖路面。134金屬管線(xiàn)清垢方法氣壓脈沖射流清管法134金屬管線(xiàn)清垢方法堅(jiān)硬的積垢，需用刮管法清除。刮管器有多種形式，都是用鋼絲繩絞車(chē)等工具使其在積垢的水管內(nèi)來(lái)回拖動(dòng)。刮管器適用于刮除小口徑水管內(nèi)的積垢。它由切削環(huán)、括管環(huán)和鋼絲刷組成。使用時(shí)，先由切削環(huán)在水管內(nèi)壁積垢上刻劃深痕，然后刮管環(huán)把管垢刮下，最后用鋼絲刷刷凈。135金屬管線(xiàn)清垢方法堅(jiān)硬的積垢，需用刮管法清除。135金屬管線(xiàn)清垢方法大口徑水管刮管時(shí)可用旋轉(zhuǎn)法刮管，安裝情況和刮管器相類(lèi)似，但鋼絲繩拖動(dòng)的是裝有旋轉(zhuǎn)刀具的封閉電動(dòng)機(jī)。136金屬管線(xiàn)清垢方法136刮管法優(yōu)點(diǎn)：工作條件較好，刮管速度快。缺點(diǎn)：刮管器和管壁的摩擦力很大，往返拖動(dòng)相當(dāng)費(fèi)力，并且管線(xiàn)不易刮凈。137刮管法137清管器清管器用聚氨酯泡沫制成，其外表面有高強(qiáng)度材料的螺紋，外形如炮彈，外徑比管道直徑稍大，清管操作由水力驅(qū)動(dòng)，大小管徑均可適用。優(yōu)點(diǎn)是成本低，清管效果好，施工方便且可延緩結(jié)垢期限，清管后如不襯涂也能保持管壁表面的良好狀態(tài)。清管時(shí)，通過(guò)消火拴或切斷的管線(xiàn)，將清管器塞入水管內(nèi)，利用水壓力以2—3km/h的速度在管內(nèi)移動(dòng)。約有10％的水從清管器和管壁之間的縫隙流出，將管垢和管內(nèi)沉淀物沖走。沖洗水的壓力隨管徑增大而減小。軟質(zhì)清管器可任意通過(guò)彎管和閥門(mén)。138清管器138酸洗法將一定濃度的鹽酸或硫酸溶液放進(jìn)水管內(nèi)，浸泡14—18h以去除碳酸鹽和鐵銹等積垢，再用清水沖洗干凈，直到出水不含溶解的沉淀物和酸為止。這種方法的缺點(diǎn)是酸洗后，水管內(nèi)壁變?yōu)楣鉂?，如水質(zhì)有侵蝕性，以后銹蝕可能更快。139酸洗法139維修——涂料管壁積垢清除以后，應(yīng)在管內(nèi)襯涂保護(hù)涂料，以保持輸水能力和延長(zhǎng)水管壽命。一般是在水管內(nèi)壁涂水泥砂漿或聚合物改性水泥砂漿。水泥砂漿涂層厚度為3—5mm，聚合物改性水泥砂漿約為1.5—2mm。水泥砂漿用M50硅酸鹽水泥或礦渣水泥和石英砂，按水泥：砂：水＝1：1：0.37—0.4的比例拌和而成。聚合物改性水泥砂漿由M50硅酸鹽水泥、聚醛酸乙烯乳劑、水溶性有機(jī)硅、石英砂等按一定比例配合而成。140維修——涂料140第三節(jié)給水管道的水質(zhì)管理和供水調(diào)度維持管網(wǎng)水質(zhì)也是管理工作的任務(wù)之一。為保持管網(wǎng)的正常水量或水質(zhì)，除了提高出廠(chǎng)水水質(zhì)外，可以采取以下措施：通過(guò)給水栓、消火栓和放水管，定期放去管網(wǎng)中的部分“死水”，并借此沖洗水管。長(zhǎng)期未用的管線(xiàn)或管線(xiàn)盡端，在恢復(fù)使用時(shí)必須沖洗干凈。管線(xiàn)延伸過(guò)長(zhǎng)時(shí)，應(yīng)在管網(wǎng)中途加氯，以提高管網(wǎng)邊緣地區(qū)的剩余氯量，防止細(xì)菌繁殖。盡量采用非金屬管道。定期對(duì)金屬管道清垢、刮管和襯涂水管內(nèi)壁，以保證管線(xiàn)輸水能力不致明顯下降。無(wú)論在新敷管線(xiàn)竣工后，或舊管線(xiàn)檢修后均應(yīng)沖洗消毒。消毒之前先用高速水流沖洗水管，然后用20—30mg／L的漂白粉溶液浸泡一晝夜以上，再用清水沖洗，同時(shí)連續(xù)測(cè)定排出水的濁度和細(xì)菌，直到合格為止。定期清洗水塔、水池和屋頂高位水箱。141第三節(jié)給水管道的水質(zhì)管理和供水調(diào)度維持管網(wǎng)水質(zhì)也是管理工給水管網(wǎng)水質(zhì)控制1.影響管網(wǎng)水質(zhì)的因素

(1)出廠(chǎng)水水質(zhì)狀況包括兩個(gè)方面，一是水質(zhì)的合格率，二是水質(zhì)的穩(wěn)定性。

(2)輸配水管網(wǎng)狀況

(3)二次供水設(shè)施狀況

(4)加氯消毒狀況

(5)其它因素2.改善管網(wǎng)水質(zhì)的主要措施

(1)提高出廠(chǎng)水水質(zhì)和穩(wěn)定性，嚴(yán)格控制濁度超標(biāo)

(2)更新或改造供水管道系統(tǒng)，深化管網(wǎng)管理

(3)完善二次供水設(shè)施的設(shè)計(jì)與施工，加強(qiáng)管理

(4)合理加氯

(5)加強(qiáng)管網(wǎng)水質(zhì)的測(cè)定和預(yù)測(cè)142給水管網(wǎng)水質(zhì)控制1.影響管網(wǎng)水質(zhì)的因素142給水管網(wǎng)運(yùn)行調(diào)度任務(wù)城市供水管網(wǎng)運(yùn)行調(diào)度的重要任務(wù)是在保證城市供水水質(zhì)和水量安全可靠的前提下，使單位供水量的能耗降低到最低限度；并當(dāng)供水管網(wǎng)服務(wù)區(qū)內(nèi)出現(xiàn)異常情況時(shí)，如發(fā)生火災(zāi)、管網(wǎng)破裂、水質(zhì)突發(fā)性被污染、控制設(shè)備失控等，調(diào)度裝置運(yùn)行相應(yīng)的程序，以便將損失降低到最低限度。根據(jù)技術(shù)應(yīng)用的深度和系統(tǒng)完善程度，可以將城市供水的調(diào)度分為如下三個(gè)發(fā)展階段：1）人工經(jīng)驗(yàn)調(diào)度2）計(jì)算機(jī)輔助調(diào)度3）全自動(dòng)化調(diào)度與控制：這是當(dāng)今城市供水管網(wǎng)運(yùn)行調(diào)度的發(fā)展方向。主要通過(guò)對(duì)供水管網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)的遙測(cè)遙控系統(tǒng)（即SCADA），實(shí)現(xiàn)城市供水管網(wǎng)調(diào)度與控制的最優(yōu)化、自動(dòng)化和智能化；實(shí)現(xiàn)與水廠(chǎng)制水過(guò)程控制系統(tǒng)、供水企業(yè)管理系統(tǒng)的一體化進(jìn)程。143給水管網(wǎng)運(yùn)行調(diào)度任務(wù)城市供水管網(wǎng)運(yùn)行調(diào)度的重要任務(wù)是在保證城給水管網(wǎng)調(diào)度SCADA系統(tǒng)給水管網(wǎng)調(diào)度SCADA系統(tǒng)主要利用四項(xiàng)基礎(chǔ)技術(shù)：計(jì)算機(jī)技術(shù)(Computer)、通訊技術(shù)(Communication)、控制技術(shù)(Control)和傳感技術(shù)(Sensor)，簡(jiǎn)稱(chēng)3C+S技術(shù)。這就是現(xiàn)代城市供水SCADA系統(tǒng)的前身。城市供水SCADA(SupervisoryControlandDataAcquisition)系統(tǒng)也即監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，又稱(chēng)計(jì)算機(jī)四遙系統(tǒng)，指遙測(cè)(Telemetering)、遙控(Telecontrol)、遙訊(Telesingal)、遙調(diào)(Teleadjusting)技術(shù)。144給水管網(wǎng)調(diào)度SCADA系統(tǒng)給水管網(wǎng)調(diào)度SCADA系統(tǒng)主要利給水管網(wǎng)運(yùn)行調(diào)度任務(wù)及系統(tǒng)組成管網(wǎng)調(diào)度的目的是安全可靠地將水壓、水量、水質(zhì)符合要求的水送往每一用戶(hù)、以期最大限度地降低生產(chǎn)成本，取得較好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。城市管網(wǎng)的調(diào)度管理是很復(fù)雜的，應(yīng)充分利用計(jì)算機(jī)技術(shù)并建成管網(wǎng)圖形與信息的計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)。大城市的管網(wǎng)往往隨著用水量的增長(zhǎng)而逐步形成多水源的給水系統(tǒng)。多水源給水系統(tǒng)如不采取集中調(diào)度的措施，將使各方面的工作得不到協(xié)調(diào)，從而影響經(jīng)濟(jì)而有效地供水。通過(guò)集中調(diào)度，各水廠(chǎng)泵站可不必只根據(jù)本廠(chǎng)水壓的大小來(lái)啟閉水泵，而有可能按照管網(wǎng)控制點(diǎn)的水壓確定各廠(chǎng)工作泵的臺(tái)數(shù)。這樣，既能保證管網(wǎng)所需的水壓，且可避免因管網(wǎng)水壓過(guò)高而浪費(fèi)能量。建立城市供水的數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控系統(tǒng)，即SCADA系統(tǒng)。145給水管網(wǎng)運(yùn)行調(diào)度任務(wù)及系統(tǒng)組成管網(wǎng)調(diào)度的目的是安全可靠地將水用水量預(yù)測(cè)用水量預(yù)測(cè)的方法包括：（1）多元回歸分析（2）時(shí)間序列分析(TSA)（3）人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(ANN)（4）灰色模型146用水量預(yù)測(cè)用水量預(yù)測(cè)的方法包括：146本章小結(jié)本章主要從給水排水管道系統(tǒng)檔案管理、給水管道的防腐與維修、給水管道的水質(zhì)管理和供水調(diào)度三個(gè)方面介紹了給水排水管道系統(tǒng)的技術(shù)管理和維護(hù)。通過(guò)本章的學(xué)習(xí)大家要了解給水管網(wǎng)的檢漏、防腐、刮管涂料及維持管網(wǎng)水質(zhì)的措施，了解管網(wǎng)水壓和流量的測(cè)定原理和方法，了解管網(wǎng)的調(diào)度管理。了解排水管渠系統(tǒng)的管理和維護(hù)的主要任務(wù)，了解排水管渠系統(tǒng)清通及維修方法。147本章小結(jié)本章主要從給水排水管道系統(tǒng)檔案管理、給水管道的防腐與第9章雨水管渠系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算2022/12/20148Freetemplatefrom第9章雨水管渠系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算2022/12/191Free第9章雨水管渠系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算9．1雨量分析與暴雨強(qiáng)度公式9．2雨水管渠設(shè)計(jì)流量計(jì)算9．3雨水管渠設(shè)計(jì)與計(jì)算9.4雨水徑流調(diào)節(jié)9.5城市防洪設(shè)計(jì)9.6合流制排水管渠的設(shè)計(jì)計(jì)算149第9章雨水管渠系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算9．1雨量分析與暴雨強(qiáng)度公

1．確定當(dāng)?shù)氐谋┯陱?qiáng)度公式或暴雨強(qiáng)度曲線(xiàn)；

2．劃分排水流域，進(jìn)行雨水管渠的定線(xiàn)；

3．劃分設(shè)計(jì)管段，計(jì)算各設(shè)計(jì)管段雨水設(shè)計(jì)流量；

4．進(jìn)行管渠的水力計(jì)算，確定各設(shè)計(jì)管段的管徑、坡度、標(biāo)高及埋深。

5．繪制管渠平面圖及縱剖面圖。雨水管渠設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容包括：1501．確定當(dāng)?shù)氐谋┯陱?qiáng)度公式或暴雨強(qiáng)度曲線(xiàn)；雨水管渠設(shè)9．1雨量分析與暴雨強(qiáng)度公式雨水設(shè)計(jì)流量是雨水管渠系統(tǒng)設(shè)計(jì)的依據(jù)。由于雨水徑流的特點(diǎn)是流量大而歷時(shí)短，因此應(yīng)對(duì)雨量進(jìn)行分析，以便經(jīng)濟(jì)合理地推算暴雨量和徑流量，作為雨水管渠的設(shè)計(jì)流量。9.1.1雨量分析

降雨現(xiàn)象的分析，是用降雨量、暴雨強(qiáng)度、降雨歷時(shí)、降雨面積和重現(xiàn)期等因素來(lái)表示降雨的特征。1519．1雨量分析與暴雨強(qiáng)度公式雨水設(shè)計(jì)流量是雨水管渠（1）．降雨量

降雨量是指降雨的絕對(duì)量，是用降雨深度H（mm）表示，也可用單位面積上的降雨體積（L/ha）表示。在研究降雨時(shí)，很少以一場(chǎng)雨為對(duì)象，而常用單位時(shí)間表示：

1）年平均降雨量：指多年觀(guān)測(cè)所得的各年降雨量的平均值。

2）月平均降雨量：指多年觀(guān)測(cè)所得的各月降雨量的平均值。

3）年最大日降雨量：指多年觀(guān)測(cè)所得的一年中降雨量最大一日的絕對(duì)量。152（1）．降雨量5（3）．降雨歷時(shí)和降雨強(qiáng)度（暴雨強(qiáng)度）是指連續(xù)降雨的時(shí)段，可以指一場(chǎng)雨全部的時(shí)間，也可以指其中個(gè)別的連續(xù)時(shí)段。用t表示，單位以min或h計(jì)，從自計(jì)雨量記錄紙上直接讀得。降雨強(qiáng)度是指某一連續(xù)降雨時(shí)段內(nèi)的平均降雨量，即單位時(shí)間的平均降雨深度，用i表示。153（3）．降雨歷時(shí)和降雨強(qiáng)度（暴雨強(qiáng)度）降雨強(qiáng)度是（mm/min）在工程上統(tǒng)計(jì)的降雨多屬暴雨性質(zhì)，故稱(chēng)暴雨強(qiáng)度，常用單位時(shí)間內(nèi)單位面積上的降雨體積q（L/s·ha）表示。q與

i之間的換算關(guān)系為：

q＝167i式中167-—換算系數(shù)。154（mm/min）在工程上統(tǒng)計(jì)的降雨多屬暴雨性質(zhì)，故稱(chēng)暴雨強(qiáng)度是描述暴雨特征的重要指標(biāo)，也是確定雨水設(shè)計(jì)流量的重要依據(jù)。在任一場(chǎng)暴雨中，暴雨強(qiáng)度是隨降雨歷時(shí)變化的。所取的降雨歷時(shí)長(zhǎng)，則與該歷時(shí)相對(duì)應(yīng)的暴雨強(qiáng)度將小于短歷時(shí)對(duì)應(yīng)的暴雨強(qiáng)度。在推求暴雨強(qiáng)度公式時(shí)，降雨歷時(shí)常采用5、10、15、20、30、45、60、90、120min9個(gè)時(shí)段。在分析暴雨資料時(shí)，必須選用對(duì)應(yīng)各降雨歷時(shí)的最大降雨量。由于在各降雨歷時(shí)內(nèi)每個(gè)時(shí)刻的暴雨強(qiáng)度也是不同的，所以計(jì)算出的各歷時(shí)的暴雨強(qiáng)度稱(chēng)為最大平均暴雨強(qiáng)度。155暴雨強(qiáng)度是描述暴雨特征的重要指標(biāo)，也是確定雨水設(shè)計(jì)流量（4）暴雨強(qiáng)度頻率對(duì)應(yīng)于特定降雨歷時(shí)的暴雨強(qiáng)度的出現(xiàn)次數(shù)服從一定的統(tǒng)計(jì)規(guī)律，可以通過(guò)長(zhǎng)期的觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)計(jì)算某個(gè)特定的降雨歷時(shí)的暴雨強(qiáng)度出現(xiàn)的經(jīng)驗(yàn)頻率，簡(jiǎn)稱(chēng)暴雨強(qiáng)度頻率。156（4）暴雨強(qiáng)度頻率對(duì)應(yīng)于特定降雨歷時(shí)的暴雨強(qiáng)度的出現(xiàn)次數(shù)服從（5）暴雨強(qiáng)度重現(xiàn)期暴雨強(qiáng)度重現(xiàn)期是指在多次的觀(guān)測(cè)中，事件數(shù)據(jù)值大于等于某個(gè)設(shè)定值重復(fù)出現(xiàn)的平均間隔年數(shù)，單位為年(a)。一般情況下，低洼地段采用的設(shè)計(jì)重現(xiàn)期大于高地；干管采用的設(shè)計(jì)重現(xiàn)期大于支管，工業(yè)區(qū)采用的設(shè)計(jì)重現(xiàn)期大于居住區(qū)；市區(qū)采用的設(shè)計(jì)重現(xiàn)期大于郊區(qū)。重現(xiàn)期的最小值不宜低于0.33年；重要干道、重要立交路口或短期積水即能引起較嚴(yán)重?fù)p失的地區(qū)，選用的重現(xiàn)期可達(dá)10～20年。在同一排水系統(tǒng)中可采用同一重現(xiàn)期或不同重現(xiàn)期。重現(xiàn)期一般采用0.5～3年，重要干道、重要地區(qū)或短期積水即能引起較嚴(yán)重后果的地區(qū)，一般采用3～5年，并應(yīng)與道路設(shè)計(jì)協(xié)調(diào)。特別重要的地區(qū)或次要地區(qū)可根據(jù)實(shí)際情況酌情增減。157（5）暴雨強(qiáng)度重現(xiàn)期暴雨強(qiáng)度重現(xiàn)期是指在多次的觀(guān)測(cè)中，事件數(shù)4．降雨面積和匯水面積（1）降雨面積——是指降雨所籠罩的面積，即降雨的范圍。（2）匯水面積——是指雨水管渠匯集雨水的面積，用F表示，以公頃或平方公里為單位（ha或km2）。任一場(chǎng)暴雨在降雨面積上各點(diǎn)的暴雨強(qiáng)度是不相等的，但在城鎮(zhèn)雨水管渠系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)管渠的匯水面積較小，一般小于100km2，其匯水面積上最遠(yuǎn)點(diǎn)的集水時(shí)間不超過(guò)60min到120min，這種較小的匯水面積，在工程上稱(chēng)為小匯水面積。在小匯水面積上可忽略降雨的非均勻分布，認(rèn)為各點(diǎn)的暴雨強(qiáng)度都相等。1584．