第一节 概述
一、概念：
雨水管渠系统是由雨水口、雨水管渠、检查井、出水 口等构筑物组成的一整套工程设施。
二、设计目的：
及时汇集并排除暴雨形成的地面径流
三、设计的主要内容： • 确定当地暴雨强度公式
• 划分排水区域，进行雨水管渠的定线，确定可能设置的调 节池、泵站位置
• 根据当地气象与地理条件，工程要求等确定设计参数计算
• 设计降雨历时(t)的确定
1. 设计计算：
A A1
街区一
B A2
街区二
c A3
街区三
雨水口
1
2
L t2 v 60
3
4
t t1 t2
qv12 1i1 A1
式中: L—— 各管段的长度(m) v—— 各管段满流时的水流速度(m/s) 60—— 单位换算系数 t1 —— 一般在5～15min
t1——地面集水时间(min)；
t2——管渠内雨水流行时间(min)；
四、雨水排水系统的水力计算
雨水量公式
Fq 5 Q 10000
Q F q5 h5
—— —— —— —— ψ ——
Fh5 Q 3600
屋面雨水设计流量，L/s; 屋面设计汇水面积，m2； 当地降雨历时5min时的暴雨强度,L/（s•104 m2）； 当地降雨历时5min时的小时降雨厚度,mm/h; 径流系数，0.9。
集 中 出 水 口 雨 水 管 布 置
一、雨水沟道平面布置
• 根据城市规划布置雨水管道
1. 根据建筑物分布，道路布置及街区内部的地形等布置雨
水管道。使街区内绝大部分雨水排入街道低侧雨水管。
2.雨水管应平行道路布设，且宜布置在人行道或者草地带
下，而不宜布置在快车道下，以免积水时影响交通或维 修时破坏道路路面，道路宽大于40m时，可考虑2侧设置 雨水管。
三、雨水沟道设计流量的估算
• 讨论
1. 雨水径流量的计算公式多是经验公式，精度不高 2. 径流系数(Ψ)的不准确性
3. 降雨强度的确定(q)的随意性：重现期1/Pn、集水时间t
4. 跟当地经济条件关系
qv KiA qA 167 iA
式中：
167A 1 C lg p) 1( A n (t1 m t2 b) A——汇水面积(ha)；
• 编制降Байду номын сангаас分析整理成果表和雨量曲线
90
120
t(min)
三、雨水沟道设计流量的估算
• 全国雨量公式表
167A1 (1 c lg p) q (t b) n
式中 : q——设计暴雨强度( L/(s·ha) )； t——地面集水时间(min)；
P——设计重现期(a)
A1、c、b、n——地方参数。
最小坡度 0.01
2 1 v R 3I n 1 2
• 雨水沟道流速公式：
• 管段衔接一般用管顶平接，条件不利时可用管底平接 • 最小覆土厚度：车行道 0.7m，基础应设在冰冻线下
三、雨水沟道平面布置
•合理布置雨水口，以保证路面雨水排除畅通
雨水口
雨水口的设置 布设位置 汇水点
截水点
十字路口处应根据雨水径流情况布置雨水口。
屋面集水优先考虑天沟形式，雨水都置于天沟内；建筑屋面内排水和长
天沟外排水一般宜采用重力半有压流系统；大型屋面的库房和公共建筑内 排水，宜采用虹吸式有压流系统，檐沟外排水宜采用重力无压流系统。
第四节 城镇雨水沟道的设计
一、雨水沟道平面布置 •充分利用地形，就近排入水体。
分 散 出 水 口 雨 水 管 布 置
三、雨水沟道设计流量的估算
重现期与沟道溢流之间的关系
• 雨水沟道按满流设计，实际到达满流时还没有溢流 • 重现期相同的降雨强度并非同时发生在同一阵雨中 下游沟段满流时，上游沟段并非满流，留有空间。 • 实际流量超过满流时，出现压力流，沟道的排水量
将超过满流流量。
三、雨水沟道设计流量的估算
• 降低设计流量的尝试
qv 23 ( 1 A1 2 A2 )i2
qv34 ( 1 A1 2 A2 3 A3 )i3
三、雨水沟道设计流量的估算
• 设计重现期(1/Pn)的确定
重现期选用长些年(10年、5年)还是短些年(1年、0.5 年)，主要看沟道溢流、地区积水造成的危害，其次是 施工费用。
设计流量和进行水力计算，确定每一设计管段的断面尺寸、 坡度、管底标高及埋深 • 绘制管渠平面图和纵剖面图。
第二节
雨水径流量的估算
降雨量 降雨历时
分析要素
暴雨强度
降雨面积及汇水面积
降雨频率和重现期
一、雨量分析的几个要素
• 降雨历时( t )：
• 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(min或者h);
明渠类别
粗砂或贫砂 质粘土 砂质粘土
最大设计流速（m/s）
明渠类别
最大设计流速（m/s）
0.8 1
草皮护面 干砌块面 浆砌块石 或浆砌砖
1.6 2
粘土 石灰岩、 砂 岩
1.2
3
4
混凝土
4
二、 雨水沟道水力计算
• 最小管径和最小设计坡度：
最小管径 300mm，
雨水口连接管径200mm，
最小坡度0.003；
qv KiA qA 167iA
qv—— 雨水设计流量(L/s) A —— 汇水面积(ha) I —— 降雨强度(mm/min) Q —— 降雨强度(L/ (s.ha) ) K —— 换算系数等于167 Ψ —— 径流系数其数值小于1
径流系数Ψ的确定
径流系数的值因汇水面积的地面覆盖情况、地面坡度、地貌、
郊区的Ψ =0.4～0.6。
三、雨水沟道设计流量的估算
• 设计降雨强度( q、i )的确定
1. 降雨分析
降雨强度i/(mm./min)
10 8 6 4 2 0
Δh=2.1
Δt=30
雨量h/mm
0.16 0.12 0.08 0.04 0.00 0 40 80 120 降雨历时t/min
Δh=1.3
0
集水时间的修正、自由容积的利用、压力流的利用 设计降雨历时理论公式： 设计降雨历时修正公式：
t t1 t 2 t t1 m t2
折减系数:
m ≈ 1.8～2.2
苏林系数m1 ：流行速度实际比设计小，m1 ≈ 1.2 容积利用系数m2 ：满流不同时出现在各管段， 可调蓄作用 m2 ≈1.7 规范m ：暗管2、明渠1.2、陡坡地区暗管1.2～2.0
雨水口的设置数量
依据：汇水面积产生的径流量
截水点及来水量较小处——单箅雨水口
汇水点及来水量较大处——双箅雨水口
Δt=10
40 80 120
历时t/min
三、雨水沟道设计流量的估算
• 设计降雨强度( q、i )的确定
• 雨量曲线和雨量公式 • 分析每一年的记录
• 整理每一年的降雨分析汇总表
3.5 3.0 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5 0.0
0 30 60
i(mm/min)
p=10 p=5 p=2 p=1 p=0.5
一、 雨量分析的几个要素
• 降雨频率( Pn )和重现期( 1/ Pn ):
降雨频率
是指等于或大于某指定暴雨强度值出现的次数m与观测资 料总项数n之比的百分数。 概念式： Pn
m 100% n
降雨重现期：等于或大于某特定值的暴雨强度可能出 现一次的平均间隔时间。
二、 推理公式
• 雨水沟道设计流量一般采用的推理公式
降水量不到0.1mm、但大于0.05mm，就记作O.lmm。
（3）如果降水量大，一次量不完，可以分多次量，每次计量后要记录， 并累计得出总降水量。
（4）降水量观测一般一天2次。学校气象站可根据实际情况安排观测时
间，如上午7时和下午5时。遇到特大阵雨时，在雨过之后就应立即测量， 及时了解这次降水的强度。
900年前的城市排水系统：江西赣州福寿沟
检查井内接管方式
135º
4. 雨水排出系统选择
能迅速及时将屋面雨水排至室外，屋面溢水频率低，室内管道不漏水，
地面不冒水。 密闭式系统优于敞开式系统，外排水系统优于内排水系统，堰流斗重力 流排水系统安全可靠性较差。 虹吸式系统泄流量大、管径小，造价最低，87斗重力流系统次之，堰流 斗重力流系统管径最大，造价最高。
全国雨量公式表
序 号 省、自治区、直辖 市 城市 暴雨强度公 式 q20 资料年份及 起止年份 25 1954～1979 编制方法 编制单位 安庆市市政 工程管理处 备注
1
安徽
安庆
198
三、雨水沟道设计流量的估算
• 设计降雨历时 ( t )的确定
入渗率u
i u
产流和汇流过程示意：
径流历时
降雨强度i
3. 考虑与其它地下构筑物相互协调（排水管道与其它构筑
物的最小净距可参阅附录3）。
• 设计充满度：管道 h/d 为1，明沟超≥0.20m， 街道边沟超高≥0.03m。
• 设计流速：管道最小为0.75m/s，明沟最小为 0.4m/s ；金属管最大设计流速10m/s，非金属管 最大设计5m/s
明沟最大设计流速
• 降雨面积和汇水面积(A)：
降雨面积指降雨所笼罩的面积； 汇水面积指雨水管渠汇集雨水的面积(ha 或 km2)
雨量筒
雨量筒
1．先用薄铁皮做一个圆柱形的筒，再做一个圆筒状的漏斗。漏斗口高
10cm。漏斗内壁衬一条薄铁皮，高出口子3~4mm，内直外斜，以防雨水 溅失。薄铁皮漏斗的直径约为20cm。 2．圆筒内放一个玻璃储水瓶，将漏斗放在圆筒上，这样漏斗承接的降水全 部流入瓶内。另外再配置一只雨量杯，用于测定降水量。 3．如果没有雨量杯，可以找一个直筒的玻璃瓶，瓶子外壁垂直贴一条白胶 布。向气象站借一只雨量杯，量出1mm高的降水倒入玻璃瓶内，在白胶布