雨水口之地面集水时间
不上你的当
2022年09月05日 14:34:39
只看楼主

《室外排水设计标准》(GB50014 - 2021)4.1.11:地面集水时间应根据汇水距离、地形坡度和地面种类通过计算确定,宜采用 5-15min。根据国内资料,地面集水时间采用的数据大多数不经计算,按经验确定。在地面平坦、地面种类接近、降雨强度相差不大的情况下,地面集水距离是决定集水时间长短的主要因素;地面集水距离的合理范围是 50-l50m, 采用的集水时间为5-15min

《室外排水设计标准》(GB50014 - 20214.1.11地面集水时间应根据汇水距离、地形坡度和地面种类通过计算确定,宜采用 5-15min根据国内资料,地面集水时间采用的数据大多数不经计算,按经验确定。在地面平坦、地面种类接近、降雨强度相差不大的情况下,地面集水距离是决定集水时间长短的主要因素;地面集水距离的合理范围是 50-l50m, 采用的集水时间为5-15min

小区内的雨水流程大概是:屋面分水线女儿墙侧收水沟雨水斗雨水立管外墙下散水地面室外硬质地坪/绿地室外道路道路雨水口雨水井,流程比较长,感觉这里采用5-15min能接受。但是市政车行道上的雨水呢?大概流程是:道路中心线道路两侧道路雨水口,一般雨水口间距25-50m,纵坡平缓时在25m左右,感觉这里的流程较短,单纯对于雨水口而言,采用5-15min的集水时间是不是有点长了。当然了,上述仅是个人感觉,还需要数据来进行判断。之所以了解集水时间,主要是考虑后续雨水口布置间距及布置个数问题,也即雨水口所能承担的过水量问题。

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关于集水时间的计算模型呢,流派众多(见文末),不一一介绍,因为太复杂了,自己也搞不明白,这里只取几种常见的方法进行简单介绍!

1. 小于90m的流行时间

1Overton-Meadows公式(1976

地面集水过程的流态分为片流(坡面流)、浅水集中流和明渠流3种状态。其中,片流通常发生在流线不大于90m的上游汇水区域,发生片流时,粗糙系数(曼宁系数)对应不大于3cm的浅层水深,其综合了雨滴影响、平面阻力和沉积物运移的影响。

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式中:ta为地面集水时间,minn0为粗糙系数;L为地面集水距离,mq为设计重现期24h降雨量,mmS为地形坡度。

原式如下:

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和上式区别在于部分参数的单位,ta单位为hL单位为ftP单位为in。经过转化,0.007变成了5.476

2Morgali-Linsley公式(1965

《城镇内涝防治技术规范》(GB51222-20173.3.2:地面集水时间应根据汇水距离、地形坡度、地面种类和暴雨强度等因素通过计算确定,并应符合下列规定:

当地面汇水距离不大于90m时,可按下式计算:

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式中:ta为地面集水时间,minn0为粗糙系数;L为地面集水距离,mq为设计暴雨强度,L/(s·ha)S为地形坡度。

原式如下:

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和上式区别在于部分参数的单位,如L单位为fti为单位in/h。经过转化,0.94变成了10.41

2.大于90m的流行时间

在片流流行90m以后或片流不再存在时,会出现浅水集中流,水流厚度大于3cm,集中流动于小溪、洼地等。流行时间是坡度和流态的函数,见下式(《城镇内涝防治技术规范》(GB51222-20173.3.2:):

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式中:ta为地面集水时间,mink为地面截留系数,用混凝土、沥青或砖石铺装的地面取6.196,未铺装地面取4.916L为地面集水距离,mS为地形坡度。

3. 举例

假如道路红线宽40m,地面纵坡0.003,横坡0.015,雨水口间距25m,红线范围内的雨水都汇集至雨水口排出,重现期按3年考虑,道路雨水的流线长度不大于90m,按上述两种公式进行计算,暴雨强度公式如下:

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1)按Overton-Meadows公式计算:t10.8mint21.9min,总计2.7min;按Morgali-Linsley公式计算:t11.5mint21.8min,总计3.2min

2)两个公式的数据好像都不大于5min,当然了,你可能会说,那5min如果算上雨水口连接管流行时间呢,以25m连接管长度为例,其流行时间不到30s,算下来总时间也不到5min

4. 其它

1)文中并未详细说明公式是怎么来的,公式应用范围是什么,主要是不想深究,水力学上的内容过于复杂。

2)两个公式相比较而言,感觉前者在外文书籍中出现的频率更高些,当然,书籍数量有限,也可能感觉有误。

3)探讨地面集水时间的主要目的在于确定雨水口的过流量,进而来合理设置雨水口的数量。

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