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湿塘设计计算示例-中国给水排水林书炜 点击上方蓝字关注“公众号”1. 基础资料现计划在某地块设计一湿塘,已知集水区总面积20000 m2,其中硬质下垫?


湿塘设计计算示例-中国给水排水林书炜

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1. 基础资料
现计划在某地块设计一湿塘,已知集水区总面积20000 m2,其中硬质下垫面(道路、硬质屋顶和地面)总面积15000m2,透水铺装地面3000m2范小萱 ,绿地2000m2景岛乐。土壤渗透系数为3.63×10-7m/s村嶋孟 ,年平均降雨日数为144天。湿塘水用于日常的绿地浇洒,用水量定额取3L/m2/d,雨天及冬季不浇水锦衣风流。地块附近无河道,湿塘溢流出水接市政雨水管网艾薇微。
2. 参数计算
2.1 流量确定
一般降雨事件径流量Q1和极端降雨事件径流量Q2的计算分别取重现期为10年和100年,降雨历时分别取15 min和13 min。


综合流量径流系数α按下表加权平均求得0.73暴虐皇妃。

设计流量计算如下:

式中:Q—设计流量(m3/s);
α—综合径流系数;
i—暴雨强度(mm/min);
A—集水区总面积(m2)。
2.2 沉泥区容积计算
前置塘沉泥区应定期进行清理维护,其容积应根据清淤周期和所汇入径流雨水的SS污染物负荷确定。本计算中清淤周期取每年一次。

式中:VS——沉泥区容积,m3;
AC——集水区面积法力陷阱,m2;
R——截留效率,一般取80%;
LO——沉淀负荷率,一般取1.6m3/hm2/年
FC——清理频率。
因此沉泥区容积可定为3 m3。

2.3 主塘规模计算
主塘永久水深取1.5m,主塘水面面积依照集水区面积的10 %,确定为2000 m2,储存容积和调节容积的计算如下所示:
(1) 储存容积
湿塘储存容积应按照“容积法”进行计算。按照年径流总量控制率为85 %的目标,可得该地块设计降雨量为34.0 mm,由此可计算储存容积:
V= 10HφF=10×34.0×0.73×2=496.4 m3
式中:V——储存容积,m3;
H——项目规定的年径流总量控制率所对应的设计降雨量,mm;
φ——综合雨量径流系数;
F——汇水面积,hm2。
因此,由储存容积和主塘面积共同确定储存深度为0.25m。
根据地块规划、降雨资料、蒸发量资料、地质资料和用水定额(如绿地浇洒、道路冲洗,本计算示例仅考虑绿地浇洒)等北乡记事,可以分别计算出汇流雨量、蒸发量、用水量、渗漏量(均为年均值),由水量平衡计算公式可得水量差:

根据水量差可得到保障湿塘正常运行而必须的外排雨水量或需要的补水量超级搜鬼仪。当水量差为正值时,表明需要外排;反之则需要额外进行补水黑石瞳。本设计示例中湿塘每年需要外排水量为3142m3。

(2) 调节容积
假设下游雨水管网设计过流流量为0.25m3/s,调节能力按照30 min(即可调节30 min内降雨)计算李刘坤 ,调节容积的计算如下:
V= T (Qin-Qout)=1800×(0.575-0.25)=502.2m3
式中:V——调节容积,m3;
Qin——湿塘的入流流量,即一般降雨事件径流量Q1,m3/s;
Qout——湿塘的出流流量,等于下游雨水灌渠设计过流流量,m3/s;
T——计算降雨历时,按照实际设计要求确定,s。
由调节容积和主塘面积可计算得到调节深度约为0.3m。
2.4 溢流竖管计算
由于湿塘出水接市政管网,因此需对溢流竖管进行计算:

式中:Qout——下游雨水管渠设计过流流量,当出水排入河道时可取Q1,m3/s;
B——阻滞因子,取0.5;
Cw——流量系数,取1.66;
L——堰宽,即溢流口周长皮夹 ,m;
h——堰上水深,m。
Qout取0.25 m3/s,堰上水深h取0.2 m。从而可计算得堰宽(即溢流竖管周长)L为3.4 m,因此溢流竖管直径取1.1 m,韩牧岑溢流口设置格栅至尊圣体。
2.5排水孔尺寸计算
具有峰值流量削减功能的湿塘,其调节容积应在24~48h内排空,本计算实例取排空时间为48h。溢流竖管上的排水孔按照孔口出流公式计算:

式中:Q孔——孔口排放流量,即调节容积与排空时间之比,m3/s;
B——阻滞因子,取0.5;
Cd——流量系数,取0.6;
A——孔口面积,m2;
g——重力加速度,取9.80 m/s2;
h——水面与孔口中心的高度差,本计算中取0.1m。
排水孔截面按照正方形计算,边长需大于0.083m喝粥求恋,因此,孔口尺寸可确定为0.1m×0.1m。
2.6放空管计算
湿塘常水位容积应在24h内排空,放空管尺寸计算如下:

式中:Q放——排放流量老哥救命啊,即永久容积与排空时间之比,m3/s;
B——阻滞因子,取0.5;
Cd——流量系数,取0.6;
A——放空管截面积,m2;
g——重力加速度,取9.80 m/s2;
h——常水位与孔口中心的高度差,m。
Q放为0.035m3/s,h为1.5m,可求得A为0.022m2,因此可确定放空管管径为100mm。
转载:未来的海绵城市
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