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2018年注册城乡规划师相关知识考点解读:水力计算

发表时间:2018/1/18 16:40:23 来源:互联网 点击关注微信:关注中大网校微信
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雨水系统水力计算的目的是确定一定设计重现期的雨水管渠管径(断面)、坡度、埋深和雨水泵站设计流量。在计算中,雨水管道和暗渠按满流状况考虑。具体的据算公式、参数可参考有关的专业书籍。水力计算中要注意下列重要设计参数或计算条件的选择。

1.设计重现期

雨水系统设计重现期也叫设计标准。在雨水系统规划设计中,设计重现期高,发生积水的概率就低,但工程投资相应增加。因此,设计重现期应当根据排水区域的重要性、地形和气象特点等因素确定。《城市排水工程规划规范》GB 50318-2000规定,重要干道、重要地区或短期积水能引起严重后果的地区,重现期宜采用3— 5年,其他地区重现期宜采用1-3年,特别重要地区和次要地区或排水条件好的地区重现期可酌情增减。

2.径流系数

径流系数是指径流量与降雨量的比值,是影响雨水流量进而影响雨水工程工程量的重要因素,其值随汇水区地面情况而变。建筑物屋面、混凝土和沥青路面等不透水材料覆盖的地面,径流系数最大,一般为0.9;公园绿地等透水面积较多的地面,径流系数最小,一般为0. 15;其他类型的地面径流系数介于这两者之间。由于影响径流系数的因素很多,要精确地确定比较困难,在规划设计中通常采用综合径流系数。不透水面积较多的地段,综合径流系数一般取0. 4-0.8,透水面积较多的地段,综合径流系数一般取0.3-0.6。通过增加透水面积,可以有效地降低径流系数,在规划中应当积极倡导,例如在人行道、停车场、广场等处采用透水性良好的材料铺装。

3.雨水管渠断面形式

雨水管渠包括管道、暗渠和明渠。这里所称的明渠,是指专门排除城市雨水的排水渠道,不包括城市内的天然水系。。

管道都是施工前预制的,其优点是施工比较方便,进度也快,但在相同排水能力的情况下,工程投资高于暗渠,并且预制管径一般小于2000mm。因此,在排水流量不大的路段多采用管道。由于管道预制基本都在当地进行,规格有限,水力计算前应了解当地管道规格,避免不切实际地选用一些当地没有的管道。

暗渠都是现场建造,常用的建筑材料有砖、石、混凝土块、钢筋混凝土块和钢筋混凝土,常用的断面形式有矩形和拱形。其优点是建造暗渠的材料多样,可根据当地情况灵活选择,工程投资一般低于相同排水能力的管道,并且断面面积可根据需要在较大范围内变化,缺点是施工不如管道方便,进度较慢。因此,通常只有在当地管径最大的管道不能满足排水要求的情况下采用。

明渠是工程投资最低的雨水管渠,但采用明渠将增加桥涵费用,管理不善还容易淤积,影响环境卫生,目前在有比较适宜的地面坡度、排水条件良好的城市已很少采用。而在地形非常平坦,天然水系又比较稀少的情况下,采用管道或暗渠,要保证一定的坡度,可能会使下游段埋深很深,甚至排水出口低于受纳水体基底。在这种情况下,可适当布置一些明渠。为了形成良好的景观,最好配套建设一些控制设施,使明渠内经常保持有一定水量。

4.其他设计参数或计算条件

在水力计算中,还需要考虑雨水管渠的连接方式、流速、坡度、埋深等设计参数或计算条件。

(1)管渠连接方式

不同管径或断面的雨水管渠,其连接方式有管顶平接和管底平接两种。为了防止上游管段雍水,雨水管渠原则上应采用管顶平接方式。

(2)设计流速

设计流速既要考虑防止淤积,又要考虑防止冲刷,针对不同的管材,有最小流速和最大流速控制。雨水管道在满流时的最小流速应大于或等于0. 75 m/s,最大流速应小于或等于5 m/s。

(3)埋深

雨水管渠埋深是指管渠内底至地面的深度,而管渠外顶至地面的深度成为覆土厚度。在水力计算中,针对不同情况有最小埋深(或覆土)、最大埋深的控制要求。

雨水管渠最小埋深需要综合考虑地面荷载、上下游管道的衔接以及其他地下管线的建设等因素。为了防止地面荷载的破坏,在机动车道上,管渠覆土厚度一般不小于0.7m。考虑上下游管道的衔接,雨水管渠最小埋深应确保服务区内上游管段能自流接人。在与其他地下管线有交叉的管段,雨水管渠最小埋深(或覆土)应考虑到其他地下管线的建设空间。

管渠最大埋深,在自排方式下不要受河道底高程控制,管渠底标高不得低于河道基底标高。如果新建管渠要接入现状管渠,新建管渠底标高不得低于现状管渠底标高。采取强排的排水分区,为了减少工程投资,也应尽量降低管渠埋深。


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