雨水设计流量公式推导商榷.pdfVIP

Mar2003 No ’鼙％” m。．羔忒o^盏：‰燕。豫。恙惹。‰羔蕊。‰登Ec。 l 文章编号：1008¨0782(2叫3)01_L】o嘶一04 雨水设计流量公式推导的商榷 翟国静 (河北工程技术高等专科学校水利工程系，河北沧州06l001) 摘要：文中分析讨论了目前排水工程教材中在雨水管渠设计流量计算公式的推导中存在的不妥和矛盾之处，并从线性汇 流理论出发对}[水面积上的汇流过程进行了分析，借助等流时线的概念并结合极限强度{去的基本假定重新对公式进行了推 导，使公式推导过程更加完善。 关键词：城市排水}雨水设计流量；推理公式}线性汇流 中图分类号：Tu992 文献标识码：A 在城市排水管网的设计中，雨水管渠设计流量的计算，虽然已经开发研制了各种模型，但生产中最常用 的还是推理公式‘“。特别是极限强度法，尽管存在一些不足，与径流形成的过程不甚相符，但由于它能使雨水 设计流量的计算大为简化，因此，在生产中仍广泛应用，在排水工程的教学中雨水管渠设计流量的计算也主 要介绍这种方法…“。但是，对于坡面汇流概念和出口断面流量组成的认识不同，使设计流量计算公式的推导 中理论依据不明确，甚至出现了矛盾。文中试图就此问题进行探讨。 1公式中存在的问题 1．1关于汇流过程问题 在雨水设计流最计算公式的推导中引入了等流时线概念o’31，为简化起见，假定降落到地面的雨水全部 形成径流，即径流系数廿一1．O。 设汇水面积为扇形，如图1所示。n是集流点(如雨水口等)，如，，g，…，＆为等流时线，将汇水面积F划 分为n个等流时面积△F，，△Fz，…，△F．；q，龟，…，r。分别为相应于各等流时线的汇流时间，其中r。为该汇水 面积上的最大汇流时间，称为流域汇流时间，△r为汇流时段。若在该汇水面积上有一次m个时段的净雨过 程，以净雨累积曲线表示，如图2所示。假定净雨时段血与汇流时段△f相等，净雨历时r与流域汇流时间“ 相等。文献[2]，[3]认为，在不同净雨时段流达d点的雨水量为： 第一个时段束f。： W1一曲】△F1 (1) 第二个时段末屯： Ⅳ2一△^。△F2+龇2△F1 (2) 第”个时段末f。(f。一?1一“)： w。一∑觚}△F¨+1 (3) 文[2]，[3]中将Ⅳ，，Ⅳ。，Ⅳ。表述为某一时刻流达a点的雨水量的提法是不妥的，因为作为某一断面而言，某 ’时刻只有流量而不能提水量，而要提水量城哇应是某一时段，因此式(1)～(3)对应的应是某时段而不应表述 为某一时段末。 此外，式(1)～(3)是将△^，视为刚体，将汇流视为剐体运动的结果…，这显然是忽略了水质点在等流时 面积上的流行时间。就△F，而言，试想同时降落在n点和汇水面积边缘如线上的降雨怎能同时到达n点 收稿日期：2(102一lOL6 作者简介：翟国静(1962一)男，河北丰南人，河北工程技术高等专科学校副教授。 万方数据 6 河北工程技术高等专科学校学报 2003年 围l汇水面积与等藏时线示意图 圈2净雨累计曲线示意舶 呢?按照文[5]，当净雨△^。开始产流后，△^面积上降落在。点的水质点首先通过n点，而降落在其他位置 上的水质点则需经过不同的历时才能汇至n点，并且不同历时不同位置的水质点相互叠加使4点的径流量 不断增加。而降落在如线上的水质点则应经过△r(缸)时段后才能到达n点，并且与≠t时刻净雨在n点产生 的径流相遇，使n点的流量达到最大。