重力流雨水管设计方案

重力流雨水管

【篇一:重力流屋面雨水设计方案说明】

 

 1部分  方案设计说明书

 1、概述

 1.1工程概况

 本建筑位于江苏省扬州市,总建筑面积为980m,地上十层,地下一层,地2

 面建筑物高度37.8m。地下室为设备用房及车库;一层到十层为行政、办公用房。

 1.2设计依据

 已批准的初步设计文件;

 建设单位提供的本工程有关资料和设计任务书;

 建筑和有关工种提供的作业图和有关资料;

 国家现行有关给水、排水、消防、雨水排水和卫生等设计规范及规程。

 1.3设计内容

 本设计屋面雨水排水系统及屋面雨水排水排水总平面设计。

 2、设计方案说明

 2.1屋面雨水系统

 2.1.1屋面雨水系统选择

 由于该建筑物为行政办公楼,屋顶面积为980m较大,降落在屋面上的雨水2

 和融化的雪水,在短时间内会形成积水,如果不能及时排出,则会造成屋面积水

四处溢流,甚至造成屋面漏水,形成水患,影响人们的生产和生活。为了有效地排除屋面雨水,则必须设置完整的屋面雨水排水系统。重力流排水系统的设计施工简易,运行可靠,而该行政楼面积大,地处江苏扬州,降雨较多,从而选择屋面雨水外排系统,重现年限为10年,屋面宣泄系数为1.0。

 2.1.2雨水系统的组成

 建筑屋面雨水系统由雨水斗、檐沟、立管、检查口、连接管等部分组成。

 2.1.3雨水管道及设备安装

 1)立管布置间距根据江苏省扬州市波与强度、屋面汇水面积和立管能力布置。15~20m设一根dn110mm的立管,立管标高37.8m,立管接口用焊锡,断面型式为圆形,管材为高密度聚乙烯管(hdpe)。

 2)雨水斗型号为dn100mm,额定排水量12.00l/s,为重力流65型(手册),一共8个标高38.1m,比立管高30cm。

 3)连接管直径取与雨水斗相同的直径为dn100mm,坡度为0.03,管材为高密度聚乙烯管(hdpe),标高-1m。

 4)由于该行政楼为十层,高37.8m为高层高层建筑,重力流排水系统采用承压塑料管、金属管。

 5)檐沟采用混凝土制成,

 2部分  设计计算书

 1. 雨水量计算

 式中qr----------屋面雨水设计流量,l/s;

 fw---------屋面设计汇水面积,m; 2

 qj----------当地降雨历时为5min时的暴雨强度,l/(s*ha);

 (1) 设计降雨量

 设计降雨量是指单位时间降落到地面雨水深度。设计降雨量强度应按当地或相邻地区暴雨强度公式计算确定。

 我国暴雨强度公式常采用以下计算

 式中 i--------暴雨强度,mm/min;

 p--------设计重现年限,a;

 t--------降雨历时,min;

 a,b,c,d--------当地降雨参数。

 设计暴雨强度公式中有设计重现p和降雨历时t两个参数,设计重现期p应根据生产工艺性质及建筑物性质来确定,一般采用屋面,集水时间按5min计算。

 在工程设计中,暴雨强度常用单位时间面积上的降雨体积表示,符号为q,单位为l/(s*10^4*m)。q与i的关系如下 2

 q=167i;

 降雨历时为5min时暴雨强度用符号q5表示。

2)降雨历时。

 屋面雨水排水管道设计降雨历时按5min计算。

 3)降雨的设计重限期。

 一般建筑的重力流屋面雨水排水工程与溢流设施的总排水能力不应小于10年重限期的雨水量。

 4)汇水面积。

 屋面雨水的汇水面积按水平投影计算。

 排入雨水管的生产废水量如超过雨水量的50%时,应计入雨水设计流量中,一般可将废水量按下式换算为“当量汇水面积”,即

 fe=k*qw

 式中fe-------当量汇水面积,m; 2

 qw-------生产废水流量,l/s;

 k-------换算系数,m*s/l,见下表

2

  5)雨水径流系数。

 各种屋面的雨水径流系数可采用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-----流量系数,0.45;

 h-----斗前水深,m;

 d-----雨水斗进口直径。

 (暴雨参数:  a=49.39  b=40.3  c=0.641  d=0.95  e=0.0

 重现期(年):10.0 屋面渲泄系数:1.0)

【篇二:浅谈重力流输水管道工程设计】

 

  浅谈重力流输水管道工程设计

 摘要:对长距离重力流输水管道设计的组成与特点进行了介绍,结合工程实例对输水管道设计中的几个相关问题进行了探讨。

  关键词:重力流输水管道 高差 工程设计

 随着城市建设的快速发展和人民生活水平的日益提高,长距离大型输水工程越来越多,重力流输水是一种比较理想的供水方式,它具有省电、节能、投资省、成本低、运行管理简单、方便等特点。重力流输水有它的特殊性,采用重力流输水要具备一定的特殊条件。选用重力流输水的基本条件就是要有一定的地形高差,这个地形高差要满足输水管道沿线各处理构筑物的水头损失需要,并直接接入用户的蓄水池,且其末端还需要一定的自由水头,这时的地形高差还要求大一些,即地形坡降要等于或大于输水水力坡降。结合某配水管网工程的实际情况,谈几点体会。

  某配水管网工程供水设计能力为24万m3/d,是一个完全依靠重力输水的大型长距离供水工程。

  工程概况

  输水管道由水厂引出,主要供于洪庆、纺织城、航天基地、曲江二期及曲江旅游度假区。输水可分为南北两线供水。南线供水区域包括国家民用航天基地和曲江二期总供水量为12万m3/d;北线向临潼方向供水,包括纺织城、洪庆组团和国家旅游休闲度假区,总供水量为12万m3/d。输水管道全长约43km,设计管径dn600~dn1200。

  输水管道定线

  输水管道担负着将水厂出水送往城市的输水任务,管线长、投资大,管线方案的选择直接影响到管道的长度,对工程项目的技术可行性和经济合理性影响巨大。因此,管位选择应本着安全可靠、节约能源、降低投资、缩短工期、便于施工和运行维修管理的原则出发,并根据技术条件,多方案综合考虑。管道选线应遵循以下原则:

  管道走向的位置应符合城市规划要求,并尽可能沿现有道路或规划道路敷设,以利施工和维护;注意与已批准的道路交通规划、城区规划等协调,减少冲突。

  管道尽量走直线,以缩短管道长度,并可减少大角度弯头。

  尽量避开地形、地质不利地段,如河谷、山脊、沼泽、重要铁路、泄洪地区和地质灾害点。

【篇三:虹吸雨水和重力流雨水的区别】

 

 【论文】浅析重力流与压力流雨水系统技术比较 2012-03-20 来源:光明论文 作者:郭慧 【大 中 小】

 摘要:建筑屋面需要设置雨水排水系统,有组织、有系统的将屋面雨水及时排除,否则会 造成四处溢流或屋面漏水形成水患,影响人们的生活和生产活动。本文主要讨论了重力流 雨水排水系统和压力流(虹吸式)雨水排水系统技术方面的比较,对于今后管道排水设计 具有一定作用。

 关键词:屋面雨水处理,重力流,压力流,房屋给排水

 1 引言:目前屋面雨水排水系统设计可采用的有两种系统:一种为国内通常采用的重力流雨水排水系统,另一种为近三十年来国际上迅速发展起来,国内正在逐渐推广的压力流(虹吸式)雨水排水系统[1].究竟哪一种系统在现代建筑的屋面雨水排放中更具优势,下面对这两种类型雨水排水系统技术、经济等方面进行比较。

 2 管道系统中的水流概况及工作原理

 2.1 重力流雨水系统国内的重力流雨水系统一般采用65型及87型雨水斗,构造较为简单,一般都直接设在天沟或屋面较低处。在降雨初期,天沟水深很浅,斗前水位较低,水流通过斗的拦污整流栅后,顺利地流入斗中,水流在斗内形成漏斗状水舌,斗内为大气压;水下流通过较短的连接管排入悬吊管内,在管中形成较薄流层,水流平稳,压力仍为大气压,水流为以管坡流动的重力流;水继续下流入立管后,沿管壁下落形成附壁流,管内仍为大气压;水再下流入排出管后进入埋地管检查井中。

 2.2 压力流(虹吸式)雨水系统国产化的压力流(虹吸式)屋面雨水系统开发了具有良好整流功能的下沉式雨水斗(如图3.2所示)。雨水斗上部盖有进水格栅,降雨过程中,通过格栅盖进入雨水斗的屋面雨水落入深斗内,斗内带孔隙的整流罩使处于涡流状态的雨水平稳地以淹没泄流进入排水管。在设计降雨强度下雨水斗不掺入空气,降雨过程中相当于从屋面上一个有稳定水面的小水池向下泄水,经屋面内排水管系,从排出管排出,管道中是全充满的压力流状态,屋面雨水的排水过程是一个虹吸排水过程。所以,把具有虹吸排水能力的屋面雨水排水系统称之为压力流(虹吸式)屋面雨水系统是比较贴切的[2]。

 2.3 但在实际的工程设计中,考虑到计算的误差,也基于安全以及其他一些因素,对可利用的总水头的使用常留有一定的余量。对于高大建筑,可利用的总水头比较富裕,临界点宜选在排水管的出口处,把排水出户管列入压力管段的计算范围,以减少该管段的管径,降

低造价;反之,如果建筑物的可利用总水头不太富裕,则可以把临界点的位置移到立管的下部,排出管按重力流计算,节省一些水头损失,使系统在虹吸状态下能正常工作。

 3 雨水斗的设置

 3.1 重力流雨水系统因为重力流雨水系统按有压非满流状态设计,同一建筑屋面上降雨是均匀的,若两个雨水斗距离立管的远近不同,即使两个雨水斗的直径和汇水面积都相同,其泄流也是不同的出:离立管近的雨水斗泄水能力大;离立管远,则泄水能力小。这是因为离立管近的雨水斗受立管内负压的抽力作用,泄流能力大;而远离立管的雨水斗由于排水流程长,水流阻力大,还受到近立管处的雨水斗排泄流量的阻挡,泄流能力小。因各雨水斗直径和集流的汇水面积相同,而远离立管雨水斗的泄水能力小,该雨水斗处天沟水位上升快,形成正压。

 为了安全起见,规范规定重力流雨水系统宜采用单斗排水。当采用多斗排水时,悬吊管上设置的雨水斗不得多于4个。因此,以往国内设计的重力流排水系统通常为单斗排水系统,即一个雨水斗对应一根雨水立管。

 3.2 压力流(虹吸式)雨水系统虹吸式雨水系统在降雨初期,屋面雨水离度未超过雨水斗高度时,整个排水系统工作状态与重力排水系统相同。随着降雨的持续,当屋面雨水高度超过雨水斗高度时,虹吸式雨水系统由于采用了防漩涡雨水斗,通过控制进入雨水斗的雨水流量和调整流态减少漩涡,从极大地减少了雨水进入排水系统时所夹带的空气量,使得系统中排水管道呈满流状态。每个雨水斗的泄流能力相同,不会因为距离立管的远近不同或斗的数量增加而造成雨水斗不均匀排水。因此,悬吊管接入的雨水斗数量增多,在满足水力计算要求下,接入的雨水斗数量不受限制,因此悬吊管长度可达150m左右。

 4 立管、悬吊管和其他横管(包括排出管)的设置

 重力流雨水系统是在半压力流的状态下工作,但在较小流量时是以管坡流动的重力流,因此规范规定悬吊管及其他横管(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。而虹吸式雨水系统管道均按满流有压状态设计,管道内雨水能产生较强的抽吸作用,管道内水流流速很高,系统具有良好的自清作用,不易堵塞,且不要求悬吊管及其他横管设排水坡度,但不得倒坡,以保证悬吊管内的雨水能基本排空,这样既可以最大限度地有效使用建筑空间,又便于对管道系统(包括暖通、电、进水等等)本身的施工布置,而且还有利于后期工程(包括室内装修等)的施工。同时,由于室外埋地管也不需要设置坡度,所以土方工程量很少,开挖范围、地面破坏、检查井的数量及管材用量都远远小于重力流雨水系统,施工简便。

 由于重力流雨水系统宜采用单斗排水,国内设计也通常为一个斗对应一根雨水立管,这就造成了立管和与之连接的排出管数量过多,另外,由于排水管道内空气的存在,尤其是因为立管中心被空气气流占据了大部分空间,导致管道排水的有效断面大大减少,从而增大

了管道直径;而虹吸式雨水系统由于采用满流设计并且悬吊管上接入雨水斗不受限制,避免了上述问题,由于单一系统的悬吊管长度可达150m,主立管可以靠近外墙,建筑物内可以不需要做管道井,不埋设管道,对于建筑物内地面下管道多或不宜设井的场所尤为适宜。

根立管就意味着增加了几平方甚至几十平方的使用面积;悬吊管不需要设置坡度,安装要求空间小,方便设计和施工;减少与室外管道的连接管和埋地管;可充分利用屋面至地面排出管的位能,提高管内流速,减小管径;因管内流速提高,系统具有良好的自净防淤的功能。


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2020-6-19 12:39:37

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