計算方法
雨水的降落量用自記雨量計(見圖測錄。雨水徑流量可以用設在渠道或管道內的流量計測錄,也可以從雨水降落量推算。推算的方法有多種。雨水管道的匯水面積一般不大,故設計流量的確定常用估算小匯水面積徑流量的方法。一般採用推理公式: 雨水量
Q=сFq=167сFi
式中
Q為雨水管道設計流量(升/秒);
с為徑流係數(雨水徑流量和降落量的比值);
F為匯水面積(公頃);
q為設計
暴雨強度,以單位面積降雨流量計〔升/(秒·公頃)〕;
i為設計暴雨強度,以降雨深度計(毫米/分),167為單位換算值〔10000(平方米/公頃)/60(秒/分)。排水管道常分段設計。雨水管道設計段的匯水面積
F可從雨水管道系統平面圖上求得。徑流係數
с根據地面狀況和經驗數據確定,屋面、路面、場地等鋪砌地面可採用0.8或0.9,綠地可採用0.1或0.15,一般按設計規範採用。由於影響徑流係數的因素很多而複雜,故其數值精度不高,而且在實際套用時常採用加權平均後的綜合徑流係數。
設計暴雨強度根據當地降雨記錄選用。限於經濟條件,不能採用歷史上曾出現的最大值。常先把自記雨量計記錄歸納為暴雨曲線或公式,然後根據設計條件確定設計段的暴雨強度。常用公式為式中
t為降雨歷時(分);
p為重現期(年);
A、
A1、
b、
C、
n為與地區氣象條件有關的參數。可以看出,
i值是
t時段內的平均強度。一陣雨中有很多
t時段和相應的
i值,式中的
i值是其中的最大值。設計段的瞬時流量是由排水面上各點的雨水匯集成的,所以設計降雨歷時應當等於匯水面上最遠一點流到計算點的時間。它由兩部分組成:一部分為地面集水時間,其值可以估計,也可藉助某些經驗公式估算,一般在5分鐘左右;另一部分為雨水在管渠內的流行時間,隨流程長短而異,其值可以計算。對同樣的一個歷時(例如10分鐘),每陣雨的相應
i值(如
i10)不同,大雨值大,小雨值小。重現期
p也要影響
i值的大小。例如
p=2年時的
i10值是(
i10)2,表明平均每二年出現一次陣雨,它的
i10等於或大於(
i10)2;
p值愈大, (
i10)
p愈大。設計重現期的確定,決定於對暴雨積水的容忍程度和經濟條件,對設計雨水管道的選用範圍一般為0.33~2.0年;對設計涵洞一般為 20~50年(見
涵洞)。重要幹道、地區或短期積水即能引起嚴重損失的地區,宜採用較高的設計重現期。
值得注意的是,徑流係數有一定的可控性。通過地面的高程規劃,空地的平整、綠化和容許綠地短暫積水,可使徑流係數降低。此外,還可利用地區的湖泊、水塘調蓄雨水量,以減少雨水徑流量。
分級方法
一般按一定時間內降水量的多少來對雨量進行分級,可分為:小雨、中雨、大雨、暴雨、大暴雨、 特大暴雨。 分別定義如下:
小雨:12小時內 降水量小於 5mm或24小時內降水量小於10mm的降雨;
中雨:12小時內降水量 5~15mm 或24小時內降水量10~25mm的降雨;
大雨:12小時內降水量15~30mm或24小時內降水量25~50mm的降雨;
暴雨: 12小時內降水量30~70mm或24小時內降水量50~100mm的降雨;
大暴雨:12小時內降水量70~140mm或24小時內降水量100~250mm的降雨;
特大暴雨:12小時內降水量140mm以上或24小時內降水量250mm以上的降雨。
等級判斷
降水根據其不同的物理特徵可分為液態降水和固態降水。液態降水有毛毛雨、雨、雷陣雨、凍雨、陣雨等,固態降水有雪、雹、霰等,還有液態固態混合型降水:如雨夾雪等。
在氣象上用降水量來區分降水的強度。可分為:小雨、中雨、大雨、暴雨、大暴雨、特大暴雨,小雪、中雪、大雪和暴雪等。
小雨:雨點清晰可見, 沒漂浮現象;下地不四濺;窪地積水很慢;屋上雨聲微弱,屋檐只有滴水;12小時內 降水量小於5mm或24小時內降水量小於10mm的降雨 過程。
中雨:雨落如線,雨滴不易分辨;落硬地四濺;窪地積水 較快;屋頂有沙沙雨聲;12小時內降水量5~15mm 或24小時內降水量10~25mm的降雨過程。
大雨:雨降如傾盆,模糊成片;窪地積水極快;屋頂有嘩嘩雨聲;12小時內降水量15~30mm或24小時內降水量25~50mm的降雨過程。
暴雨: 凡24小時內降水量超過50mm的降雨過程統稱為暴雨。根據暴雨的強度可分為:暴雨、大暴雨、特大暴雨 三種。暴雨:12小時內降水量30~70mm或24小時內降水量 50~100mm的降雨過程。
大暴雨: 12小時內降水量70~140 mm或24小時內降水量100~250mm的降雨過程。 特大暴雨:12小時內降水量大於140 mm或24小時內降水量大於250mm的降雨過程。
小雪:12小時內降雪量小於1.0mm(折合為融化後的雨水量,下同)或24小時內降雪量小於2.5mm的降雪過程。
中雪:12小時內降雪量1.0~3.0mm或24小時內降雪量 2.5 ~5.0mm或積雪深度達3CM的降雪過程。
大雪:12小時內降雪量3.0~6.0mm或24小時內降雪量5.0 ~10.0mm或積雪深度達5CM的降雪過程。
暴雪:12小時內降雪量大於6.0 mm或24小時內降雪量大於10.0mm或積雪深度達8CM的降雪過程。