在设计海绵城市的过程中,道路集水通过路缘石开口排至路边的低影响设施(LID)是很常用的一种设计思路。
路缘石开口又叫泄水口、泄水豁口。路缘石开口的长度、个数以及间距怎么计算,有很多从业人员搞不明白,本文以最常见的情况作为例子,来演算一下。
道路的横坡一般单一的,并且正常状态下,雨水不会漫过路缘石孔洞或豁口,我们以此作为计算的基础。
一般海绵城市道路的泄水口是不设凹区的,我们可以使用下面的公式计算道路泄水口的开口长度。
式中:
Q0 -- 最大泄流量,m3/s;
m -- 流量系数,1.66;
L -- 泄水口开口长度;
h -- 沟或者过水断面的水深, m。
最大泄流量Q0、流量系数m都是已知,泄水口开口长度L是要计算的结果,所以要求得结果,要先计算海绵城市道路的雨水水深。
海绵城市道路可以看做是单一横坡的浅三角形沟,可以使用修正曼宁公式进行计算,公式如下
式中:
Qc -- 最大泄流量,m3/s;
ih -- 沟或者过水断面横向坡度;
n --沟、管或地面的粗糙系数;
h -- 沟或者过水断面的水深, m;
I -- 水力坡度。
通过这个公式就可以计算得到海绵城市道路的雨水水深。
需要注意的是,最大泄流量Qc是通过当地的暴雨强度公式计算得到的。
各地最新的暴雨强度公式可以在这个软件中找到:下载最新暴雨强度公式
暴雨强度公式中降雨历时
t = t1 + t2
式中:
t --降雨历时(min);
t1 --地面集水时间(min);
t2 --排水管内雨水流行时间(min)。
地面集水时间t1使用道路长度除以0.6m/s的漫流速度求得;因为 没有排水管,所以t2=0。
原理不难,计算还是有点繁琐,海绵城市计算辅助软件中已经实现了自动计算,可以下载试用。
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