关于排水管道设计中集水时间计算记录

学生自己做的笔记……大神勿喷……

1.定义：地面集水时间是指降雨径流从相应汇水面积的水力最远点至流域下游出口点或设计点的流行时间。

2.影响：影响因素包括流域面积、地表坡度、降雨类型和地表粗糙度

3.规范：《室外排水设计规范》规定：地面集水距离Ｌ 的合理范围是5０～１５０ｍ，采用的集水时间为５～１５ｍｉｎ．

4.计算：地面集水时间常 用 的 计 算 方 法 包 括 Kirpich方法、Izzard方法、FAA方法、ACSE 方法、修正的ACSE方法、SCS方法和Nomograph方法．ACSE和修正的 ACSE 方法考虑了降雨类型、地表坡度、流线长和地表粗糙度系数等参数，其他５种方法仅考虑了部分影响因素．KANG J H通过模拟研究发现，使用 ACSE 和修正的ACSE 方法的计算结果差别较小，且修正的 ACSE 方法避免了迭代运算，虽然计算结果偏小，但偏安全 。

《城市水文学》中有相关计算方法：

4.1Kirpich公式：

出口的高差，单位为英尺。

4.2Kerby公式：

4.3Izzard公式

5.文献：

5.1《降雨－径流城市地面集水时间计算模型及模拟》杨德军（2015）将地面集水时间分为片流、浅水集中流、明渠流和雨水调蓄池内停留４种状态，分别使用曼宁动力学方法、USDA方法、曼宁公式法和均匀流计算法进行计算 。

1）片流：

结论：对于光滑地表，集水时间与集水距离成正比；对于粗糙地表，集水时间对集水距离的响应为在片流和浅水集中流临界处出现拐点；相同坡度的光滑地表，不同城市的５０ｍ 和１５０ｍ 集 水 时 间 差 别 较 大；《室 外 排 水 设 计 规范》（２０１４版）关于集水时间和集水距离的规定，在 地 面 平 坦 且 光 滑 的 情 况 下（坡度Ｓ≤０．００１）可以应用，当Ｓ＞０．００１时，则不安全；《室外排水设计规范》（２０１４版）关于集水时间和集水距离的规定对于非光滑地表要慎重应用；相同地表曼宁系数时，坡度越大，对设计流量的相对影响越大；相同坡度时，曼宁系数越大，对设计流量的相对影响越大．

5.2《城市雨水管网设计中地面集水时间的讨论》赵鹏（2010） 中讨论了两种情况：街区内部有无雨水管网

1：街区内部无雨水管网时，街区内部雨水主要以地表漫流方式沿地面坡度流动，最终汇入城市雨水管网的雨水口，地面流行时间比管道内流行慢，建议集水时间取较大值：10-25min

2：街区内有雨水管网时，街区内部雨水采用较小值，5-10min。

5.3《城市地表雨水汇流运动波计算方法研究》邹霞（2015）从求解圣维南方程的角度分析汇流过程：

当雨强均匀时，可求得运动波方程的解析解。其中坡脚的流量即可看成城市地表流域出口处的流量。

全面汇流时的平衡时间：

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