1、第三章 雨水管渠系统设计 雨水管渠系统 由雨水口、 雨水管渠、检查井、出水口 等构筑物组成的工程设施。 雨水管渠系统的功能： 及时汇 集并排除暴雨所形成的地面 径流，保障 居民 生命安全和 正常生产。 雨水管渠设计主要内容 1确定当地暴雨强度公式或暴雨强度曲线； 2划分排水流域，进行雨水管渠定线； 3划分设计管段，计算管段雨水设计流量； 4管渠水力计算，确定设计管段的管径、坡度、标高及埋深； 5绘制管渠平面图及纵剖面图。3-1 雨量分析与暴雨强度公式一、雨量分析的要素1、降雨量：降雨量 指单位地面面积上在一定时间内降雨的 雨水体积，其计量单位为 :（体积 /时间） /面积。由于体积除以面积等于
2、 降雨的深度 ，所以降雨量的单位又可以采用 深度 /时间 。这时降雨量又称为 单位时间内的降雨深度 常用的降雨量单位有以下几种： (1)年平均降雨量： 指多年观测所得的各年降雨量的平均值 （ mm/a） (2)月平均降雨量： 指多年观测所得的各月降雨量的平均值 （ mm/月） (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降雨量 （ mm/d）2、降雨历时：是指连续降雨的时段，可以指一场雨全部降雨的时间，也可以指其中个别的连续时段。用 t表示，单位为min或 h 3、暴雨强度：是指某一连续降雨时段内的平均降雨量，即单位时间的平均降雨深度，用 i（ mm/min）表示 :i=H/
3、t (mm/min)所以有 : q=167i i与 q两种表示方法的换算关系为：由于 1mm/min l（ L/m2） /min 10000（ L/min） /ha， =10000/60 （ L/s.ha）=167 （ L/s.ha） 在工程上，常用单位时间内单位面积上的降雨体积q（ L/s.公顷）表示 . 暴雨强度是描述暴雨特征的重要指标，是确定雨水设计流量的重要依据。 在任一场暴雨中，暴雨强度随降雨历时的变化而变化 。就雨水管渠设计而言，有意义的是找出降雨量最大的那个时段内的降雨量。因此，暴雨强度的数值 与所取的连续时间段 t的跨度和位置有关 。在城市暴雨强度公式推求中，经常采用的降雨历时
4、为5min、 10min、 15min、 20min、 30min、45min、 60min、 90min、 120min等 9个历时数值，特大城市可以用到 180min。 在分析暴雨资料时，必须选用对应各降雨历时的最大 降雨量。各历时的 暴雨强度 为最大平均暴雨强度 。 暴雨强度和降雨历时的关系自动雨量计所记录的数据一般是每场雨的累积降雨量和降雨时间之间的对应关系。以降雨时间为横坐标、以累积降雨量为纵坐标，绘制的曲线称为降雨量累计曲线。最大平均暴雨强度 （教材 P 65的表 3-1）降雨历时 t(min)降雨量 H(mm)暴雨强度 I(mm/min)所选时段起 止5 6 1.2 19： 07
5、 19： 1210 10.2 1.02 19： 04 19： 1415 12.3 0.82 19： 04 19： 1920 15.5 0.78 19： 04 19： 2430 20.2 0.67 19： 04 19： 3445 24.8 0.55 19： 04 19： 4960 29.5 0.49 19： 04 20： 0490 34.8 0.39 19： 04 20： 34120 37.9 0.32 19： 04 21： 04 4，降雨面积与汇水面积 （ 1）降雨面积 是指降雨所笼罩的面积，即降雨的范围。 （ 2）汇水面积 是指雨水管渠汇集雨水的面积，用 F表示，以公顷或平方公里为单位（ h
6、a或km2） 。 在城镇雨水管渠系统设计中，设计管渠的汇水面积较小，一般小于 100 km2，其汇水面积上最远点的集 水时间不超过 60 min到 120 min ，这种较小的汇水面 积，在工程上称为 小汇水面积 。在小汇水面积上可 忽略降雨的非均匀分布，认为各点的暴雨强度都相等。 这样，雨量计所测得的点雨量资料可以代表整个小汇水面积的面雨量资料。 5，暴雨强度的频率 某一特定暴雨强度的频率是指等于或大于该值的暴雨强度出现的次数 m与观测资料总项数 n之比的百分数，即：nPn=m100%若每年只选一个雨样，称为年频率 n = N,用经验频率表示：N+1Pn=m100%N 降雨观测资料的年数一般在水文计算中常采用以下公式计算n+1Pn=m100%
