论雨水推理公式在管渠设计中的应用

为了完善雨水管渠系统的设计,在理论分析的基础上,文章结合杭州市某市政道路改建工程雨水管渠的设计,对恒定均匀流推理公式进行剖析。结果表明:划分不同长度的设计管段直接影响恒定均匀流推理公式中的汇水面积、降雨历时以及暴雨强度的大小,进而影响雨水设计流量的大小,即:设计管段划分得越短,雨水设计流量越大,雨水管的尺寸或敷设坡度也越大。因此,划分合理的设计管段,可以在控制工程投资的基础上,减少内涝灾害发生的频率。

压力流条件下的推理公式法研究

在沿海或地势低洼地区,很容易出现管道出水口的内管顶高程低于该处设计洪水位的情况。为了弥补现行的恒定流推理公式法仅依赖均匀流条件的缺陷,采用了一种不再用管底坡降替代水力坡降计算流速,而是直接用水力坡降求解恒定流推理公式的方法,使恒定流推理公式法也能精确计算在压力流条件下的雨水设计流量;同时,该方法还具有同数学模型一样能反映管道沿途各检查井水位的功能,有利于判断管道是否会发生漫溢和地面积水。

基于运动波模拟的雨水管网设计流量计算方法

雨水管网中管段的设计流量计算一般以恒定均匀流理论为基础,由于偏离了雨水管网实际流态,当应用于较大规模管网时,产生的误差会逐步累积。因此,该文提出一种基于运动波模拟的雨水管网设计流量计算方法,在地表产汇流阶段,基于管网设计参数等价原则,采用径流系数与φ指数法结合的方式进行产流计算,并与等流时线法耦合,完成产汇流阶段设计条件的等价设置;采用暴雨洪水管理模型(storm water management model,SWMM)运动波模块,计算管段汇流过程,并基于GDAL(geospatial data abstraction library)开发技术,实现雨水管网设计流程。对某区雨水管网进行实例验证,结果表明:与恒定均匀流计算相比,采用运动波模拟法得到的雨水管段集水时间短、设计流量大,且随汇水时间和汇水面积的增长,2种方法的流量计算差值呈递增趋势;在超标降雨情景下,运动波模拟法设计的方案具有更好的防涝性能,提高了管网的可靠性。