雨水流量公式详解(含计算过程及结果).doc

雨水设计流量公式
QS=qΨF
式中
QS———雨水设计流量(L /s)
q———设计暴雨强度，(L /s・ha)
Ψ———径流系数
F———汇水面积(ha公顷)
其中
一、暴雨强度公式为:
q=3245.114(1+0.2561lgP)(t+17.172)0.654
式中
t———降雨历时（min）
P———设计重现期（年）
（一）设计降雨历时
t=t1+mt2，
式中
t——设计降雨历时(min)
t1——地面集水时间(min)
t2——雨水在管渠内流行的时间(min)
m——折减系数
t1的确定：
地面集水时间t1受水区面积大小、地形陡缓、屋顶及地面的排水方式、土壤的干湿程度及地表覆盖情况等因素的影响。在实际应用中，要准确地计算t1值是比较困难的，所以通常取经验数值，t1=5～15min。在设计工作中，按经验在地形较陡、建筑密度较大或铺装场地较多及雨水口分布较密的地区，t1=5～8min；而在地势平坦、建筑稀疏、汇水区面积较大，雨水口分布较疏的地区，t1值可取10～15min。
m的确定:
暗管m=2，明渠m=1.2，在陡坡地区，暗管折减系数m=1.2～2，经济条件较好、安全性要求较高地区的排水管渠m可取1。
t2的确定：
t2=L60v
式中
t2——雨水在管渠内流行时间（min）
L——各管段的长度（m）
v——各管段满流时的水流强度（m/s）
v的确定：
v=1n∙R23∙I12
式中
v——流速（m/s）
R——水力半径(m)
I——水利坡度
n——粗糙系数
R确定：
R=AX
A——输水断面的过流面积（ｍ２）
X——接触的输水管道边长（即湿周）（m）
n的确定:

（二）设计重现期(P)
P的确定：
《室外排水设计规范》（GB50014-2006）第3.2.4 条原规定：雨水管渠设计重现期，应根据汇水地区性质、地形特点和气候特征等因素确定。同一排水系统可采用同一重现期或不同重现期。重现期一般采用0.5～3年，重要干道、重要地区或短期积水即能引起较严重后果的地区，一般采用3～5年，并应与道路设计协调。特别重要地区和次要地区可酌情增减。

二、汇水系数的确定（Ψ）
汇水面积通常是由各种性质的地面覆盖组成的，随着它们占有的面积比例变化，Ψ的值也各异。因此整个汇水面积的径流系数应采用平均径流系数；也可采用区域的综合径流系数，一般市区的综合径流系数Ψ=0.5-0.8.郊区的综合径流系数Ψ=0.4-0.6。

三、汇水面积的确定（F）
汇水面积指的是雨水流向同一山谷地面的受雨面积。跨越河流、山谷修筑道路时，必须建桥梁和涵洞。兴修水库必须筑坝拦水。而桥梁涵洞孔径的大小、水坝的设计位置与坝高、水库的蓄水量等都要根据这个地区的降水量和汇水面积来确定。
计算方法
确定汇水面积的边界线
汇水面积的边界线：是由一系列的山脊线和道路、堤坝连接而成。由图看出，由山脊线与公路上的AB线段所围成的面积，就是这个山谷的汇水面积。在图上作设计的道路(或桥涵)中心线与山脊线(分水线)的交点。沿山脊及山顶点划分范围线(如图的虚线)，该范围线及道路中心线AB所包围的区域就是雨水汇集范围。
汇水面积计算
具体方法：计算由山脊线围成的面积。

四、在此次试验中，已知的量有：
I=tan7。=2.13×10-３
n=0.0180
L=2ｍ
m=1
P=3年
Ψ=0.5
t1=12min
五、计算过程（保留四位小数）：
A=12ah=１２×0.33×０.３３２３＝0.0472ｍ２
ｘ＝３×0.33=0.9900ｍ
R=AX=0.0477m
v=1n∙R23∙I12=0.0156m/s
t2=L60v=2.1425min
t=t1+mt2=14.1425min
q=3245.114(1+0.2561lgP)(t+17.172)0.654=382.8784 L /s・ha
F=0.33×２×４０×４０＝１０５６ｍ２ =0.1056 ha
QS=qΨF=20.2160 L /s