雨水口之地面集水时间

《室外排水设计标准》（GB50014 - 2021）4.1.11：地面集水时间应根据汇水距离、地形坡度和地面种类通过计算确定，宜采用 5-15min。根据国内资料，地面集水时间采用的数据大多数不经计算，按经验确定。在地面平坦、地面种类接近、降雨强度相差不大的情况下，地面集水距离是决定集水时间长短的主要因素；地面集水距离的合理范围是 50-l50m, 采用的集水时间为5-15min。

小区内的雨水流程大概是：屋面分水线→女儿墙侧收水沟→雨水斗→雨水立管→外墙下散水地面→室外硬质地坪/绿地→室外道路→道路雨水口→雨水井，流程比较长，感觉这里采用5-15min能接受。但是市政车行道上的雨水呢？大概流程是：道路中心线→道路两侧→道路雨水口，一般雨水口间距25-50m，纵坡平缓时在25m左右，感觉这里的流程较短，单纯对于雨水口而言，采用5-15min的集水时间是不是有点长了。当然了，上述仅是个人感觉，还需要数据来进行判断。之所以了解集水时间，主要是考虑后续雨水口布置间距及布置个数问题，也即雨水口所能承担的过水量问题。

关于集水时间的计算模型呢，流派众多(见文末)，不一一介绍，因为太复杂了，自己也搞不明白，这里只取几种常见的方法进行简单介绍！

1. 小于90m的流行时间

1）Overton-Meadows公式（1976）

地面集水过程的流态分为片流（坡面流）、浅水集中流和明渠流3种状态。其中，片流通常发生在流线不大于90m的上游汇水区域，发生片流时，粗糙系数（曼宁系数）对应不大于3cm的浅层水深，其综合了雨滴影响、平面阻力和沉积物运移的影响。

式中：t_a为地面集水时间，min；n₀为粗糙系数；L为地面集水距离，m；q为设计重现期24h降雨量，mm；S为地形坡度。

原式如下：

和上式区别在于部分参数的单位，t_a单位为h，L单位为ft，P单位为in。经过转化，0.007变成了5.476。

2）Morgali-Linsley公式（1965）

《城镇内涝防治技术规范》（GB51222-2017）3.3.2：地面集水时间应根据汇水距离、地形坡度、地面种类和暴雨强度等因素通过计算确定，并应符合下列规定：

当地面汇水距离不大于90m时，可按下式计算：

式中：t_a为地面集水时间，min；n₀为粗糙系数；L为地面集水距离，m；q为设计暴雨强度，L/(s·ha)；S为地形坡度。

原式如下：

和上式区别在于部分参数的单位，如L单位为ft，i为单位in/h。经过转化，0.94变成了10.41。

2．大于90m的流行时间

在片流流行90m以后或片流不再存在时，会出现浅水集中流，水流厚度大于3cm，集中流动于小溪、洼地等。流行时间是坡度和流态的函数，见下式（《城镇内涝防治技术规范》（GB51222-2017）3.3.2：）：

式中：t_a为地面集水时间，min；k为地面截留系数，用混凝土、沥青或砖石铺装的地面取6.196，未铺装地面取4.916；L为地面集水距离，m；S为地形坡度。

3. 举例

假如道路红线宽40m，地面纵坡0.003，横坡0.015，雨水口间距25m，红线范围内的雨水都汇集至雨水口排出，重现期按3年考虑，道路雨水的流线长度不大于90m，按上述两种公式进行计算，暴雨强度公式如下：

1）按Overton-Meadows公式计算：t₁为0.8min，t₂为1.9min，总计2.7min；按Morgali-Linsley公式计算：t₁为1.5min，t₂为1.8min，总计3.2min。

2）两个公式的数据好像都不大于5min，当然了，你可能会说，那5min如果算上雨水口连接管流行时间呢，以25m连接管长度为例，其流行时间不到30s，算下来总时间也不到5min。

4. 其它

1）文中并未详细说明公式是怎么来的，公式应用范围是什么，主要是不想深究，水力学上的内容过于复杂。

2）两个公式相比较而言，感觉前者在外文书籍中出现的频率更高些，当然，书籍数量有限，也可能感觉有误。

3）探讨地面集水时间的主要目的在于确定雨水口的过流量，进而来合理设置雨水口的数量。

内容源于网络，如有侵权，请联系删除

相关资料推荐：

集水井水泵控制原理图CAD

https://ziliao.co188.com/d63538096.html

知识点：集水时间