重力流雨水管設計方案

重力流雨水管

【篇一：重力流屋面雨水設計方案說明】

 第1部分  方案設計說明書

 1、概述

 1.1工程概況

 本建筑位于江蘇省揚州市，總建筑面積為980m，地上十層，地下一層，地2

 面建筑物高度37.8m。地下室為設備用房及車庫；一層到十層為行政、辦公用房。

 1.2設計依據

 已批準的初步設計文件；

 建設單位提供的本工程有關資料和設計任務書；

 建筑和有關工種提供的作業圖和有關資料；

 國家現行有關給水、排水、消防、雨水排水和衛生等設計規范及規程。

 1.3設計內容

 本設計屋面雨水排水系統及屋面雨水排水排水總平面設計。

 2、設計方案說明

 2.1屋面雨水系統

 2.1.1屋面雨水系統選擇

 由于該建筑物為行政辦公樓，屋頂面積為980m較大，降落在屋面上的雨水2

 和融化的雪水，在短時間內會形成積水，如果不能及時排出，則會造成屋面積水

四處溢流，甚至造成屋面漏水，形成水患，影響人們的生產和生活。為了有效地排除屋面雨水，則必須設置完整的屋面雨水排水系統。重力流排水系統的設計施工簡易，運行可靠，而該行政樓面積大，地處江蘇揚州，降雨較多，從而選擇屋面雨水外排系統，重現年限為10年，屋面宣泄系數為1.0。

 2.1.2雨水系統的組成

 建筑屋面雨水系統由雨水斗、檐溝、立管、檢查口、連接管等部分組成。

 2.1.3雨水管道及設備安裝

 （1）立管布置間距根據江蘇省揚州市波與強度、屋面匯水面積和立管能力布置。15~20m設一根dn110mm的立管，立管標高37.8m，立管接口用焊錫，斷面型式為圓形，管材為高密度聚乙烯管(hdpe)。

 （2）雨水斗型號為dn100mm,額定排水量12.00l/s,為重力流65型（手冊），一共8個標高38.1m,比立管高30cm。

 （3）連接管直徑取與雨水斗相同的直徑為dn100mm，坡度為0.03，管材為高密度聚乙烯管(hdpe)，標高-1m。

 （4）由于該行政樓為十層，高37.8m為高層高層建筑，重力流排水系統采用承壓塑料管、金屬管。

 （5）檐溝采用混凝土制成，

 第2部分  設計計算書

 1． 雨水量計算

 式中qr----------屋面雨水設計流量，l/s;

 fw---------屋面設計匯水面積，m; 2

 qj----------當地降雨歷時為5min時的暴雨強度，l/(s*ha);

 (1) 設計降雨量

 設計降雨量是指單位時間降落到地面雨水深度。設計降雨量強度應按當地或相鄰地區暴雨強度公式計算確定。

 我國暴雨強度公式常采用以下計算

 式中 i--------暴雨強度,mm/min;

 p--------設計重現年限，a;

 t--------降雨歷時，min；

 a,b,c,d--------當地降雨參數。

 設計暴雨強度公式中有設計重現p和降雨歷時t兩個參數，設計重現期p應根據生產工藝性質及建筑物性質來確定，一般采用屋面，集水時間按5min計算。

 在工程設計中，暴雨強度常用單位時間面積上的降雨體積表示，符號為q，單位為l/(s*10^4*m)。q與i的關系如下 2

 q=167i;

 降雨歷時為5min時暴雨強度用符號q5表示。

（2）降雨歷時。

 屋面雨水排水管道設計降雨歷時按5min計算。

 （3）降雨的設計重限期。

 一般建筑的重力流屋面雨水排水工程與溢流設施的總排水能力不應小于10年重限期的雨水量。

 （4）匯水面積。

 屋面雨水的匯水面積按水平投影計算。

 排入雨水管的生產廢水量如超過雨水量的50%時，應計入雨水設計流量中，一般可將廢水量按下式換算為“當量匯水面積”，即

 fe=k*qw

 式中fe-------當量匯水面積，m； 2

 qw-------生產廢水流量，l/s;

 k-------換算系數，m*s/l,見下表

2

  （5）雨水徑流系數。

 各種屋面的雨水徑流系數可采用0.9 。 2． 雨水斗泄流量

重力流———自由堰流

 q=u*兀*d*h*√2gh

 q-----雨水斗泄流量，m^3/s;

 u-----流量系數，0.45；

 h-----斗前水深，m；

 d-----雨水斗進口直徑。

 （暴雨參數:  a=49.39  b=40.3  c=0.641  d=0.95  e=0.0

 重現期(年)：10.0 屋面渲泄系數：1.0）

【篇二：淺談重力流輸水管道工程設計】

  淺談重力流輸水管道工程設計

 摘要：對長距離重力流輸水管道設計的組成與特點進行了介紹，結合工程實例對輸水管道設計中的幾個相關問題進行了探討。

  關鍵詞：重力流輸水管道 高差 工程設計

 隨著城市建設的快速發展和人民生活水平的日益提高,長距離大型輸水工程越來越多，重力流輸水是一種比較理想的供水方式，它具有省電、節能、投資省、成本低、運行管理簡單、方便等特點。重力流輸水有它的特殊性，采用重力流輸水要具備一定的特殊條件。選用重力流輸水的基本條件就是要有一定的地形高差，這個地形高差要滿足輸水管道沿線各處理構筑物的水頭損失需要，并直接接入用戶的蓄水池，且其末端還需要一定的自由水頭，這時的地形高差還要求大一些，即地形坡降要等于或大于輸水水力坡降。結合某配水管網工程的實際情況，談幾點體會。

  某配水管網工程供水設計能力為24萬m3/d，是一個完全依靠重力輸水的大型長距離供水工程。

  工程概況

  輸水管道由水廠引出，主要供于洪慶、紡織城、航天基地、曲江二期及曲江旅游度假區。輸水可分為南北兩線供水。南線供水區域包括國家民用航天基地和曲江二期總供水量為12萬m3/d；北線向臨潼方向供水，包括紡織城、洪慶組團和國家旅游休閑度假區，總供水量為12萬m3/d。輸水管道全長約43km，設計管徑dn600～dn1200。

  輸水管道定線

  輸水管道擔負著將水廠出水送往城市的輸水任務，管線長、投資大，管線方案的選擇直接影響到管道的長度，對工程項目的技術可行性和經濟合理性影響巨大。因此，管位選擇應本著安全可靠、節約能源、降低投資、縮短工期、便于施工和運行維修管理的原則出發，并根據技術條件，多方案綜合考慮。管道選線應遵循以下原則：

  管道走向的位置應符合城市規劃要求，并盡可能沿現有道路或規劃道路敷設，以利施工和維護；注意與已批準的道路交通規劃、城區規劃等協調，減少沖突。

  管道盡量走直線，以縮短管道長度，并可減少大角度彎頭。

  盡量避開地形、地質不利地段，如河谷、山脊、沼澤、重要鐵路、泄洪地區和地質災害點。

【篇三：虹吸雨水和重力流雨水的區別】

 【論文】淺析重力流與壓力流雨水系統技術比較 2012-03-20 來源:光明論文 作者:郭慧 【大 中 小】

 摘要：建筑屋面需要設置雨水排水系統，有組織、有系統的將屋面雨水及時排除，否則會 造成四處溢流或屋面漏水形成水患，影響人們的生活和生產活動。本文主要討論了重力流 雨水排水系統和壓力流（虹吸式）雨水排水系統技術方面的比較，對于今后管道排水設計 具有一定作用。

 關鍵詞：屋面雨水處理，重力流，壓力流，房屋給排水

 1 引言：目前屋面雨水排水系統設計可采用的有兩種系統：一種為國內通常采用的重力流雨水排水系統，另一種為近三十年來國際上迅速發展起來，國內正在逐漸推廣的壓力流（虹吸式）雨水排水系統[1].究竟哪一種系統在現代建筑的屋面雨水排放中更具優勢，下面對這兩種類型雨水排水系統技術、經濟等方面進行比較。

 2 管道系統中的水流概況及工作原理

 2.1 重力流雨水系統國內的重力流雨水系統一般采用65型及87型雨水斗，構造較為簡單，一般都直接設在天溝或屋面較低處。在降雨初期，天溝水深很淺，斗前水位較低，水流通過斗的攔污整流柵后，順利地流入斗中，水流在斗內形成漏斗狀水舌，斗內為大氣壓；水下流通過較短的連接管排入懸吊管內，在管中形成較薄流層，水流平穩，壓力仍為大氣壓，水流為以管坡流動的重力流；水繼續下流入立管后，沿管壁下落形成附壁流，管內仍為大氣壓；水再下流入排出管后進入埋地管檢查井中。

 2.2 壓力流（虹吸式）雨水系統國產化的壓力流（虹吸式）屋面雨水系統開發了具有良好整流功能的下沉式雨水斗（如圖3.2所示）。雨水斗上部蓋有進水格柵，降雨過程中，通過格柵蓋進入雨水斗的屋面雨水落入深斗內，斗內帶孔隙的整流罩使處于渦流狀態的雨水平穩地以淹沒泄流進入排水管。在設計降雨強度下雨水斗不摻入空氣，降雨過程中相當于從屋面上一個有穩定水面的小水池向下泄水，經屋面內排水管系，從排出管排出，管道中是全充滿的壓力流狀態，屋面雨水的排水過程是一個虹吸排水過程。所以，把具有虹吸排水能力的屋面雨水排水系統稱之為壓力流（虹吸式）屋面雨水系統是比較貼切的[2]。

 2.3 但在實際的工程設計中，考慮到計算的誤差，也基于安全以及其他一些因素，對可利用的總水頭的使用常留有一定的余量。對于高大建筑，可利用的總水頭比較富裕，臨界點宜選在排水管的出口處，把排水出戶管列入壓力管段的計算范圍，以減少該管段的管徑，降

低造價；反之，如果建筑物的可利用總水頭不太富裕，則可以把臨界點的位置移到立管的下部，排出管按重力流計算，節省一些水頭損失，使系統在虹吸狀態下能正常工作。

 3 雨水斗的設置

 3.1 重力流雨水系統因為重力流雨水系統按有壓非滿流狀態設計，同一建筑屋面上降雨是均勻的，若兩個雨水斗距離立管的遠近不同，即使兩個雨水斗的直徑和匯水面積都相同，其泄流也是不同的出：離立管近的雨水斗泄水能力大；離立管遠，則泄水能力小。這是因為離立管近的雨水斗受立管內負壓的抽力作用，泄流能力大；而遠離立管的雨水斗由于排水流程長，水流阻力大，還受到近立管處的雨水斗排泄流量的阻擋，泄流能力小。因各雨水斗直徑和集流的匯水面積相同，而遠離立管雨水斗的泄水能力小，該雨水斗處天溝水位上升快，形成正壓。

 為了安全起見，規范規定重力流雨水系統宜采用單斗排水。當采用多斗排水時，懸吊管上設置的雨水斗不得多于4個。因此，以往國內設計的重力流排水系統通常為單斗排水系統，即一個雨水斗對應一根雨水立管。

 3.2 壓力流（虹吸式）雨水系統虹吸式雨水系統在降雨初期，屋面雨水離度未超過雨水斗高度時，整個排水系統工作狀態與重力排水系統相同。隨著降雨的持續，當屋面雨水高度超過雨水斗高度時，虹吸式雨水系統由于采用了防漩渦雨水斗，通過控制進入雨水斗的雨水流量和調整流態減少漩渦，從極大地減少了雨水進入排水系統時所夾帶的空氣量，使得系統中排水管道呈滿流狀態。每個雨水斗的泄流能力相同，不會因為距離立管的遠近不同或斗的數量增加而造成雨水斗不均勻排水。因此，懸吊管接入的雨水斗數量增多，在滿足水力計算要求下，接入的雨水斗數量不受限制，因此懸吊管長度可達150m左右。

 4 立管、懸吊管和其他橫管（包括排出管）的設置

 重力流雨水系統是在半壓力流的狀態下工作，但在較小流量時是以管坡流動的重力流，因此規范規定懸吊管及其他橫管（包括排出管）的坡度不小于0.005,以利排出小雨量或泄空之用。而虹吸式雨水系統管道均按滿流有壓狀態設計，管道內雨水能產生較強的抽吸作用，管道內水流流速很高，系統具有良好的自清作用，不易堵塞，且不要求懸吊管及其他橫管設排水坡度，但不得倒坡，以保證懸吊管內的雨水能基本排空，這樣既可以最大限度地有效使用建筑空間，又便于對管道系統（包括暖通、電、進水等等）本身的施工布置，而且還有利于后期工程（包括室內裝修等）的施工。同時，由于室外埋地管也不需要設置坡度，所以土方工程量很少，開挖范圍、地面破壞、檢查井的數量及管材用量都遠遠小于重力流雨水系統，施工簡便。

 由于重力流雨水系統宜采用單斗排水，國內設計也通常為一個斗對應一根雨水立管，這就造成了立管和與之連接的排出管數量過多，另外，由于排水管道內空氣的存在，尤其是因為立管中心被空氣氣流占據了大部分空間，導致管道排水的有效斷面大大減少，從而增大

了管道直徑；而虹吸式雨水系統由于采用滿流設計并且懸吊管上接入雨水斗不受限制，避免了上述問題，由于單一系統的懸吊管長度可達150m,主立管可以靠近外墻，建筑物內可以不需要做管道井，不埋設管道，對于建筑物內地面下管道多或不宜設井的場所尤為適宜。

根立管就意味著增加了幾平方甚至幾十平方的使用面積；懸吊管不需要設置坡度，安裝要求空間小，方便設計和施工；減少與室外管道的連接管和埋地管；可充分利用屋面至地面排出管的位能，提高管內流速，減小管徑；因管內流速提高，系統具有良好的自凈防淤的功能。

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2020/6/19 12:39:37

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