1、城市雨水(y shu)工程課程大作業 設計計算(j sun)參考樣例 裝訂(zhungdng)要求一、封皮(fngp)（班級統一）二、目錄(ml)三、設計計算書（參考以下目錄內容框架）四、設計任務與指導書（蓋章）目 錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc231272824 1 項目(xingm)基礎資料 PAGEREF _Toc231272824 h 3 HYPERLINK l _Toc231272825 1.1 項目(xingm)概況 PAGEREF _Toc231272825 h 3 HYPERLINK l _Toc231272826 1.2 降雨量與蒸發量

2、PAGEREF _Toc231272826 h 3 HYPERLINK l _Toc231272827 1.3 地質(dzh)條件與地下水位 PAGEREF _Toc231272827 h 4 HYPERLINK l _Toc231272828 2 總體設計思路 PAGEREF _Toc231272828 h 5 HYPERLINK l _Toc231272829 3 雨水收集利用與水量控制 PAGEREF _Toc231272829 h 5 HYPERLINK l _Toc231272830 3.1 收集方式 PAGEREF _Toc231272830 h 5 HYPERLINK l _To

3、c231272831 3.2 水量平衡分析 PAGEREF _Toc231272831 h 6 HYPERLINK l _Toc231272832 3.3 高程控制及溢流排澇 PAGEREF _Toc231272832 h 6 HYPERLINK l _Toc231272833 4 水質保障 PAGEREF _Toc231272833 h 8 HYPERLINK l _Toc231272834 4.1 源頭和輸送過程水質控制 PAGEREF _Toc231272834 h 8 HYPERLINK l _Toc231272835 4.2 末端控制 PAGEREF _Toc231272835 h

4、8 HYPERLINK l _Toc231272836 4.2.1水體生態系統 PAGEREF _Toc231272836 h 8 HYPERLINK l _Toc231272837 4.2.2循環曝氣與水質凈化設施 PAGEREF _Toc231272837 h 91 項目基礎(jch)資料內容(nirng)要點(根據(gnj)任務書整理）：項目概況降雨量與蒸發量地質條件與地下水位2 設計方案 內容要點：在充分分析項目平面布局、土地利用構成、水環境特征、自然地理條件等基礎上，提出雨水控制利用總體思路、設計原則和可行措施；結合設計原則，對可行的方案、措施進行比較分析，確定最優方案（要求寫出分析

5、過程、繪制最優方案框圖）例：(1) 重點區域利用景觀水體收集、調蓄利用雨水，有利于節約自來水用量、減少排水量、增加小區防澇能力、改善小區環境，但必須對不均勻的降雨進行合理有效的調蓄，降低投資和運行費用，同時必須采取有效的水質保障措施，防止水質惡化。整個設計方案主要圍繞水量和水質保障兩方面展開。水量方面包括收集調蓄項目區域內的雨水，用于景觀、綠化等，根據水體水位變化情況，制定補水及排澇方案；水質方面則從截污、水生態系統、水深及堤岸形式、水循環凈化處理等方面考慮。(2) 其它區域合理組織地面排水，,充分考慮利用分散式雨水控制措施(如透水地面、植草溝、雨水花園、植被緩沖帶、終端小型雨水濕地等）對徑流

6、進行削減和凈化。 經過綜合分析，制定整個小區雨水與水環境方案設計方案見圖5。 圖 雨水與水環境規劃(hun jn u hu)設計方案框圖（可參考(cnko)教材圖等）3 雨水收集(shuj)利用與水量控制 內容要點：結合項目景觀水體布局、場地平面和豎向特點、終端水體位置和濱水帶條件等，合理確定雨水收集利用方式，并確定適宜技術措施，在平面圖上用圖例標出雨水收集排放系統構成；選擇1-2處類典型雨水控制利用設施進行設計計算，并根據控制目標進行水力校核，繪制典型措施（如：雨水花園、植被淺溝、小型濕地等）的構造詳圖；選擇典型景觀水體進行水量平衡計算，列出水量平衡計算表，繪制景觀水體水位變化過程線（12個

7、月逐月變化）；根據給定的場地標高和水位高程變化數據，繪制高程控制斷面示意圖（要求繪制平面圖中匯流路線最長一條路線的高程圖）例：3.1 雨水收集利用方式（1）雨水收集排放系統設計：項目內有景觀水體，因此通過組織地面雨水系統，盡可能利用植被淺溝（grassed swale）、雨水花園(rain garden)、植被緩沖帶（baffle trip）等生態化方式收集并凈化雨水，利用景觀水體調蓄雨水，盡力避免建設地下大型雨水池，降低雨水收集成本（水景調蓄能力不足且有必要時，再考慮建設適當體積的雨水儲存池）。圖 雨水收集與截污系統布置（利用任務書中項目平面圖繪制，可適當放大）（2）植草溝斷面(dun mi

8、n)設計及校核(xio h)： 植草溝斷面(dun min)方案1見下圖。 圖 植草溝簡化剖面示意圖斷面校核計算： 匯入淺溝的徑流量 當地暴雨強度公式為 q=3360.04(1+0.639lgP)/（t+11.945）0.825（升/秒.公頃）取t=5分鐘，按重現期2年1遇的暴雨強度核算。利用曼寧公式計算，其中最大有效水深0.3m，植草溝斷面的最大輸水面積為 m2，斷面濕周為 m，曼寧（粗糙）系數根據經驗取0.03，縱向坡度為0.002,植草溝的輸水能力為：= m3/s 應 則設計流速為 V=Q2/A= m3/s 應 0.8m/s (防止徑流的沖蝕作用的最小流速) 可適當調整設計形式和尺寸以合

9、理滿足要求。也可根據現場條件和景觀要求設計植草溝斷面不同方案（如下圖所示）。 圖 植草溝剖面示意圖兩種溝的斷面參考尺寸：W=0.6m， h=0.2m（有效設計水深）， 超高=0.2mb=0.6m， h=0.2m（有效設計水深）， 超高=0.15m，e=0.2m可按上述同樣方法核算。3.2 水量平衡(pnghng)分析項目中收集雨水用于綠化及道路澆灑，因此水體需要具有足夠蓄水能力以滿足項目的用水需求，通過(tnggu)水量平衡分析確定水體規模是否合適(hsh)，掌握外排和補充水量等情況。水系統水量平衡如下式（忽略水面面積隨水位升降的變化）：入湖水量 出湖水量 = 水位變化 水面面積 其中： 入湖

10、水量=水面直接降水+周邊地表徑流 出湖水量=水面直接蒸發+湖體滲漏+回用水量水體常水位水深可按1m左右考慮,常水位到溢流水位(溢流堰頂高)差可按0.3-0.5m(即有效調蓄高度)考慮。回用水用于綠化以及道路澆灑，用水定額取2.0L/ m2d；滲漏損失按粘土防滲計算，取滲透系數為5.810-8m/s即約為5mm/d；蒸發量根據多年月平均蒸發量確定,查圖 將蒸發量和降雨量列于下表。蒸發量和降雨量(mm)月份123456789101112月蒸發量月降雨量各種匯水面的徑流系數可參考表 選用。表 園區匯水區域用地及徑流系數參考表匯水區域地面性質面積A(m2)比例徑流系數建議值硬屋面、瀝青屋面A1B110

11、.8鋪石子的平屋面A2B220.6綠化屋面（精細型）A3B330.4綠化屋面（粗放型）A4B440.6混凝土和瀝青路面A5B550.8塊石等鋪砌路面A6B660.5干砌磚、石及碎石路面A7B770.4非鋪砌的土路面A8B880.3綠 地A9B990.15水 面A10B10101總計A1注：用地性質分類及其徑流系數建議值參考建筑與小區雨水利用工程技術規范。綜合(zngh)徑流系數依據下式計算：1*B1+2*B2+11*B11 其中(qzhng)：Ai 不同性質(xngzh)用地的面積，m2；Bi 不同性質用地占總匯水面積的比例；i 不同性質用地的徑流系數。表 項目用地情況及徑流系數計算表匯水區域

12、地面性質面積A(m2)比例（）徑流系數硬屋面，路面0.8綠 地0.15水 面1總 計水量平衡按月份進行計算列入表 。表 水量平衡計算表項目匯流雨水量（可利用量） 補水量蒸發量用水量滲漏量水量差水體水深剩余調蓄高度外排水量額外補水量單位m3/月m3/月m3/月m3/月m3/月m3/月mmm3/月m3/月編號【1】【2】【3】【4】【5】【6】【7】【8】【9】【10】1月2月11月12月合計注：1 外排水量以溢流水位計算，額外補水量以滿足常水位要求為準；2 有效調蓄高度取 m。水位變化情況分析-供參考下面分析年內水體的水位變化情況，雨水回用于綠化及道路澆灑，水體設計低水位同設計高水位之間有0.3

13、m的調蓄高度。水體水位高于設計高水位時會發生溢流，水位認為等于設計高水位；當水體水位低于設計低水位時，可對水體進行補水到設計低水位，如果以3月份為起始月(月初為常水位)計，可以得到年內水體水位變化如下圖所示。圖 水體(shu t)水位變化示意圖從圖中可以看出由于匯水面積相對較小，考慮綠化與道路澆灑的消耗后，月末水位變化(binhu)將會較大，12月末水面與最低設計水位相比波動達0.7m之多。由此來調整設計方案，包括匯水(hushu)面積、調蓄高度、用水與補水方案等)。3.3 高程控制及溢流排澇（1）防澇驗算：小區內水體在雨季是排澇、蓄積雨水的主要設施，為了保證小區的防澇安全需要具有一定容蓄暴雨

14、的能力。例如，根據景觀設計要求，初步確定水體設計水位以上有0.3m的調蓄空間，為安全考慮，水體邊岸與溢流水位之間應有0.2m的安全超高，水體的防澇能力則可以根據0.5m調蓄高和水體面積確定，演算在不考慮溢流的極端情況下，一次可達到調蓄 mm的降雨，以此可判斷滿足防澇標準。按我國排水規范，小區排水設計重現期一般在0.53.0。水體實際設計有溢流口來排除大暴雨，水體蓄滿水后多余的雨水通過溢流排入河道或市政排水管道如圖10。具體排澇能力將由溢流口和溢流管的尺寸決定。圖 溢流堰排水示意如水體(shu t)溢流堰寬設為8m，可以計算(j sun)出不同重現期下溢流堰的堰上水頭(見下表)。重現期 12 3

15、5102050100堰上水頭/m0.1510.1550.1690.1780.1970.2090.2250.241因此，只要(zhyo)河岸高于溢流堰0.3就可以確保在百年一遇的降雨下小區匯水區內無內澇發生。（2）高程控制五常巷河50年一遇水位為4.20m，按排水防澇及景觀要求合理設計小區內地面、水位和溢流堰高程（還需要考慮土方平衡、提升泵等）。圖 水體高程示意圖（包括水體底部、常水位、高水位、堤岸、建筑室外地面和河道水位）4 水質保障內容要點：簡要說明各雨水控制利用措施的水質凈化效果和特點；提出景觀水體水質保障方案，列出主要凈化技術措施，并進行簡要設計計算，繪制平面布局示意圖、主要設施構造詳圖

16、等。 表4.1 源頭和輸送過程水質控制 根據小區條件選擇適當的源頭和輸送途中的雨水徑流水質控制措施，并結合到圖6中表示。4.2 末端控制4.2.1水體生態系統（1）堤岸設計水體盡量采用生態設計方式，多采用自然坡堤岸形式，增加水體內的植物量，形成類似濕地的水體環境。對水面窄不便采用自然坡堤岸的地方，可以采用石籠、磊石臺階等較生態化的堤岸形式，創造良好的水生物棲息環境，提高水體自然凈化能力。選擇設計的主要堤岸形式見下圖。圖 堤岸(d n)設計示意圖（2）水生動植物水體中可根據不同的水深種植不同種類的水生植物(zhw)，構成植物群落，根據景觀及凈化要求確定的植物分布。蘆竹、菖蒲、鳶尾等高植株水生植物

17、，凈化能力強，適合在水體死角處、邊緣地帶大面積種植，但應注意不阻擋景觀視野；荷花塘適合在水面開闊處營造景觀，可靠水邊也可靠近水面中心；睡蓮等浮葉植物，浮于水面上(min shn)，且景觀效果好，適合種植、布置在各種水面；沉水植物如菹草、金魚藻等，對水質維護效果好，適合于水體中心、水深較大處。水體各植物帶應將幾種植物搭配種植，避免單一。進行植物選擇時也可根據當地情況選擇一些具有地域特點的當地水生植物，進行合理搭配，一般使植物覆蓋率（包括濕地中植物）達到30%左右為宜，也可根據具體水質進行適當調整。表 不同水深水生植物種類分布植物類型種植水深植物名稱岸邊植物水楊、水柳等濕生植物00.3m鳶尾（水邊

18、-水深0.2m）、千屈菜（水邊水深0.3m）、菖蒲（水邊水深0.5m）挺水植物0.50.8m燈心草（水邊）、黑三棱（水邊水深0.3m）、澤瀉（水邊0.3m）、慈菇（水邊水深0.4m）、小香蒲（水邊水深0.5m）、水生美人蕉（水邊0.5m）、蘆葦（水邊水深1.0m）、荷花（水邊水深1.5m）浮葉植物1.01.3m睡蓮（水深0.31.0m）、菱（水深0.5-2.0m）、荇菜（水邊-1.0m）、莼菜（水深1.02.0m）等浮游植物1.51.8m鳳眼蓮、浮萍等沉水植物黑藻（水深0.5-1.5m）、苦草（水深0.5-2.0m）、伊樂藻、金魚藻等湖中可放養蚌類、魚類、螺螄和青蛙等水生動物。蚌能不斷濾水，將水中懸浮藻類及有機碎屑濾食、轉化；螺螄主要攝食固著藻類，并能分泌絮凝物質，使湖水中的懸浮物絮凝，作為其食物，使水變清；投放少量的濾食性魚類，它們可攝食浮游植物。鰱、鳙魚均有食藻習性，具有很好的凈水作用。草魚在水草未充分生長時不宜放養，以免破壞水生植被，但在水草過密時，可適當投放草魚，控制水草的過度繁殖；青蛙則可有效地控制蚊蟲的生長。另外，也可根據當地特點選擇放養具有本地特色的水生動物種類。4.2.2循環曝氣與水質凈化設施在水體循環過程中，可以利用項目內設置的濕地以及土壤過濾設施凈化水體。處理設施的規模通常不僅要考慮用于補水時凈化水質的要求（