摘要：本文主要研究了考慮雨水徑流路徑的市政道路雨水口設(shè)計(jì)，首先闡述了雨水口流量理論計(jì)算。其次描述了雨水口布設(shè)間距。最后對(duì)雨水徑流的雨水口設(shè)計(jì)案例進(jìn)行分析探討。通過對(duì)雨水口流量理論計(jì)算，得出了雨水口的尺寸、數(shù)量和布設(shè)間距等設(shè)計(jì)參數(shù)，并結(jié)合具體案例進(jìn)行分析。本文為市政道路雨水排放系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供了一定的參考和指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞：雨水口；徑流路徑；市政道路；設(shè)計(jì)；計(jì)算

隨著城市建設(shè)和交通網(wǎng)絡(luò)的不斷完善，市政道路的建設(shè)和改造越來越重要。其中，雨水排放系統(tǒng)是市政道路建設(shè)中不可或缺的一部分?？紤]雨水徑流路徑的市政道路雨水口設(shè)計(jì)是保證道路排水暢通和行人、車輛安全的重要措施。

一、雨水口流量理論計(jì)算

（一）各水量間關(guān)系

在市政道路雨水口設(shè)計(jì)中，需要考慮到不同降雨強(qiáng)度下的雨水徑流量，以確保道路排水系統(tǒng)的正常運(yùn)行和安全性。在進(jìn)行雨水口流量理論計(jì)算時(shí)，需要考慮以下幾個(gè)水量之間的關(guān)系，降雨強(qiáng)度、雨水徑流量、設(shè)計(jì)流量。這些水量之間的關(guān)系可以用公式來表示，如下所示：

降雨強(qiáng)度 = 雨水徑流量 ÷ 設(shè)計(jì)流量

雨水徑流量 = 降雨強(qiáng)度 × 設(shè)計(jì)流量

設(shè)計(jì)流量 = 雨水徑流量 ÷ 降雨強(qiáng)度

在進(jìn)行市政道路雨水口設(shè)計(jì)時(shí)，需要根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍庀髷?shù)據(jù)和降雨特征，選擇適當(dāng)?shù)慕涤陱?qiáng)度進(jìn)行計(jì)算，并根據(jù)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和要求，確定相應(yīng)的設(shè)計(jì)流量和雨水口尺寸。

（二）雨水匯水流量

雨水匯水流量指的是在一定時(shí)間內(nèi)，某個(gè)區(qū)域內(nèi)雨水徑流流入某一點(diǎn)的總流量。計(jì)算雨水匯水流量需要考慮多種因素，包括降雨強(qiáng)度、道路坡度、路面材料、路面積、道路排水系統(tǒng)等，常用的計(jì)算方法有Rational公式和SCS Curve Number方法。

Rational公式是一種常用的計(jì)算雨水匯水流量的方法，其公式為：

Q = CIA

其中，Q為雨水匯水流量（m3/s），C為徑流系數(shù)，通常為0.8-0.9，I為降雨強(qiáng)度（mm/h），A為匯水面積（m2）。

SCS Curve Number方法是美國(guó)農(nóng)業(yè)部（USDA）開發(fā)的一種計(jì)算降雨徑流的方法，其公式為：

Q = P × (A - 0.2S)2 / (A + 0.8S)

其中，Q為雨水匯水流量（m3/s），P為有效降雨量（mm），A為匯水面積（ha），S為土壤保持能力（mm）。在實(shí)際應(yīng)用中，需要根據(jù)具體情況選擇適合的計(jì)算方法和參數(shù)，并進(jìn)行合理的校驗(yàn)和調(diào)整。

（三）道路邊溝雨水流量

邊溝是指道路兩側(cè)或其中一側(cè)的水溝，通常用于收集路面雨水，將其引導(dǎo)到雨水口或其他排水系統(tǒng)中。計(jì)算道路邊溝雨水流量也需要考慮多種因素，包括邊溝尺寸、坡度、路面材料、降雨強(qiáng)度等。常用的計(jì)算方法有Manning公式和斯托克斯公式。

Manning公式是一種常用的計(jì)算開放渠道水流量的方法，其公式為：

Q = (1.49/n) × A × R2/3 × S?

其中，Q為邊溝雨水流量（m3/s），n為Manning粗糙系數(shù)，A為邊溝橫截面積（m2），R為濕周長(zhǎng)（m），S為邊溝坡度（m/m）。

斯托克斯公式是一種計(jì)算封閉管道水流量的方法，可用于計(jì)算較小的邊溝水流量，其公式為：

Q = πr2 × v

其中，Q為邊溝雨水流量（m3/s），r為邊溝內(nèi)徑（m），v為邊溝內(nèi)平均流速（m/s）。在實(shí)際應(yīng)用中，需要根據(jù)具體情況選擇適合的計(jì)算方法和參數(shù)，并進(jìn)行合理的校驗(yàn)和調(diào)整。同時(shí)，還需考慮邊溝與雨水口的聯(lián)通情況和其他排水系統(tǒng)的影響。

（四）雨水口泄水量

雨水口泄水量指的是雨水口在一定時(shí)間內(nèi)排出的雨水流量。計(jì)算雨水口泄水量需要考慮雨水口的結(jié)構(gòu)形式、流量處理能力以及匯水區(qū)域的降雨情況等因素。

常用的計(jì)算方法有兩種，一種是經(jīng)驗(yàn)公式法，另一種是水力學(xué)計(jì)算法。一些常用的經(jīng)驗(yàn)公式如下：

噴嘴式雨水口泄流量Q（m3/h）=C×D2（其中C為常數(shù)，D為噴嘴直徑，單位為mm）

立式流量雨水口泄流量Q（m3/h）=C×H2（其中C為常數(shù)，H為液位高度，單位為mm）

路側(cè)立式流量雨水口泄流量Q（m3/h）=C×(H-2R)2×R（其中C為常數(shù)，H為液位高度，R為雨水口半徑，單位為mm）

水力學(xué)計(jì)算法是利用水力學(xué)原理進(jìn)行計(jì)算，需要考慮較多的參數(shù)和因素，如雨水口口徑、形式、液位、匯水區(qū)域面積、降雨強(qiáng)度、地形坡度等，需要進(jìn)行復(fù)雜的計(jì)算和模擬。一般需要利用計(jì)算軟件或模擬實(shí)驗(yàn)進(jìn)行計(jì)算和驗(yàn)證。在實(shí)際應(yīng)用中，需要根據(jù)具體情況選擇適合的計(jì)算方法和參數(shù)，并進(jìn)行合理的校驗(yàn)和調(diào)整。同時(shí)，還需考慮雨水口的位置、數(shù)量、排水管道和其他排水系統(tǒng)的配合和協(xié)調(diào)。

（五）雨水口連接管

雨水口連接管是將雨水口與排水系統(tǒng)（如排水管道或收水井等）連接起來的管道。設(shè)計(jì)合理的雨水口連接管可以保證雨水從雨水口順暢地排出，避免積水和洪澇等問題的發(fā)生。雨水口連接管的設(shè)計(jì)需要考慮多種因素，如管道材料、管徑、坡度、連接方式等。常用的材料有混凝土、鋼筋混凝土、磚、鑄鐵等，選擇合適的材料需要考慮其耐久性、耐腐蝕性、承載能力等因素。管道的管徑應(yīng)根據(jù)雨水口的泄水能力和匯水區(qū)域的面積來確定。管道的坡度應(yīng)根據(jù)排水系統(tǒng)的排水能力和雨水口的位置來確定，一般為0.5%~2%。連接方式有直接埋設(shè)、法蘭連接、橡膠密封連接等，需要根據(jù)具體情況選擇合適的連接方式。

二、雨水口布設(shè)間距

雨水口布設(shè)間距是指在市政道路等區(qū)域，為了保證雨水能夠順暢地排出，需要在道路兩側(cè)、交叉口和低洼處等位置設(shè)置雨水口，并確定它們的布設(shè)間距。布設(shè)間距的確定需要考慮多種因素，如道路等級(jí)、交通量、降雨強(qiáng)度、匯水面積等。一般來說，道路等級(jí)越高、交通量越大，雨水口的布設(shè)間距就應(yīng)越小，以確保雨水能夠及時(shí)排出，避免積水和安全問題的發(fā)生。而在低洼處，應(yīng)增加雨水口的數(shù)量和布設(shè)間距，以保證雨水能夠迅速排出。常用的雨水口布設(shè)間距計(jì)算方法有以下兩種：

（一）經(jīng)驗(yàn)公式法

雨水口布設(shè)間距可以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算。根據(jù)中國(guó)建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)規(guī)范，道路干流雨水口的布設(shè)間距應(yīng)滿足以下公式：

L = k × I × Q?·?

其中，L為雨水口布設(shè)間距，單位為m；k為系數(shù)，一般為0.8；I為設(shè)計(jì)雨量，單位為mm/h；Q為匯水面積，單位為m2。

（二）水力學(xué)計(jì)算法

水力學(xué)計(jì)算法是根據(jù)水力學(xué)原理進(jìn)行計(jì)算的方法，可以更精確地確定雨水口的布設(shè)間距。具體計(jì)算需要考慮雨水口的形式、數(shù)量、位置、排水能力、匯水面積、降雨強(qiáng)度等因素，需要進(jìn)行復(fù)雜的計(jì)算和模擬。一般需要利用計(jì)算軟件或模擬實(shí)驗(yàn)進(jìn)行計(jì)算和驗(yàn)證。在實(shí)際應(yīng)用中，需要根據(jù)具體情況選擇適合的計(jì)算方法和參數(shù)，并進(jìn)行合理的校驗(yàn)和調(diào)整。同時(shí)，還需考慮雨水口的位置、數(shù)量、排水管道和其他排水系統(tǒng)的配合和協(xié)調(diào)，以確保雨水能夠順暢地排出，避免積水和安全問題的發(fā)生。

三、考慮雨水徑流的雨水口設(shè)計(jì)案例分析

（一）案例背景

某城市一條主要道路因?yàn)橛晁疅o法順利排放而導(dǎo)致道路積水，給車輛和行人帶來了不便和危險(xiǎn)。為了解決這個(gè)問題，市政府決定對(duì)該道路進(jìn)行改造，其中包括對(duì)雨水排放系統(tǒng)進(jìn)行重新設(shè)計(jì)和安裝。

（二）設(shè)計(jì)方案

設(shè)計(jì)師考慮到該道路位于城市中心繁華地段，行人和車輛的通行量非常大，因此需要確保排放系統(tǒng)的效率和穩(wěn)定性。經(jīng)過勘察和測(cè)算，設(shè)計(jì)師制定了以下設(shè)計(jì)方案，雨水流量估算，根據(jù)當(dāng)?shù)貧庀髷?shù)據(jù)和設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，估算出50年一遇的暴雨下的雨水流量為100m3/h，作為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。排水管徑計(jì)算，根據(jù)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，計(jì)算出合適的排水管徑為Φ200mm，以確保雨水能夠快速排放，并避免管道堵塞。

雨水口數(shù)量和位置，為了收集和排放大量的雨水，設(shè)計(jì)師決定在該道路的兩側(cè)各設(shè)置一個(gè)雨水口。為了避免過于低洼的問題，雨水口的位置應(yīng)該稍微高于道路中心線，并且要保證與路面相平。同時(shí)，雨水口也要與人行道、路緣石等其他構(gòu)筑物相協(xié)調(diào)，以不影響行人和車輛的通行。雨水口的形狀，根據(jù)需要收集的雨水流量和速度，設(shè)計(jì)師決定選擇長(zhǎng)方形的雨水口，尺寸為1.2m×0.6m，并在雨水口處設(shè)置傾斜的板塊，以確保雨水能夠快速流入排水管道。

（三）實(shí)施效果

設(shè)計(jì)方案經(jīng)過論證和改進(jìn)后，得到了市政府的批準(zhǔn)，并在該道路進(jìn)行了改造工程。改造后的排水系統(tǒng)效率大大提高，暴雨天氣時(shí)，雨水能夠快速排放，道路積水現(xiàn)象得到了有效解決，為行人和車輛提供了更安全、更便利的通行環(huán)境。

總結(jié)

綜上所述，主要探討了雨水口設(shè)計(jì)的理論計(jì)算、布設(shè)間距以及案例分析等內(nèi)容。通過深入研究各種水量之間的關(guān)系，計(jì)算道路邊溝雨水流量以及雨水口泄水量等參數(shù)，可以有效地規(guī)劃和設(shè)計(jì)出適合市政道路的雨水口布局。在實(shí)際設(shè)計(jì)過程中，還需要考慮雨水徑流的影響，以達(dá)到更加科學(xué)合理的設(shè)計(jì)方案。本研究旨在為市政道路雨水口的規(guī)劃與設(shè)計(jì)提供參考和指導(dǎo)，為改善城市排水系統(tǒng)、減輕城市內(nèi)澇等問題作出貢獻(xiàn)。

宋偉 山東格瑞特公路工程有限公司  山東省煙臺(tái)市  264043

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