摘要：本文主要研究了考慮雨水徑流路徑的市政道路雨水口設計，首先闡述了雨水口流量理論計算。其次描述了雨水口布設間距。最后對雨水徑流的雨水口設計案例進行分析探討。通過對雨水口流量理論計算，得出了雨水口的尺寸、數量和布設間距等設計參數，并結合具體案例進行分析。本文為市政道路雨水排放系統(tǒng)的設計提供了一定的參考和指導。

關鍵詞：雨水口；徑流路徑；市政道路；設計；計算

隨著城市建設和交通網絡的不斷完善，市政道路的建設和改造越來越重要。其中，雨水排放系統(tǒng)是市政道路建設中不可或缺的一部分。考慮雨水徑流路徑的市政道路雨水口設計是保證道路排水暢通和行人、車輛安全的重要措施。

一、雨水口流量理論計算

（一）各水量間關系

在市政道路雨水口設計中，需要考慮到不同降雨強度下的雨水徑流量，以確保道路排水系統(tǒng)的正常運行和安全性。在進行雨水口流量理論計算時，需要考慮以下幾個水量之間的關系，降雨強度、雨水徑流量、設計流量。這些水量之間的關系可以用公式來表示，如下所示：

降雨強度 = 雨水徑流量 ÷ 設計流量

雨水徑流量 = 降雨強度 × 設計流量

設計流量 = 雨水徑流量 ÷ 降雨強度

在進行市政道路雨水口設計時，需要根據當地的氣象數據和降雨特征，選擇適當的降雨強度進行計算，并根據設計標準和要求，確定相應的設計流量和雨水口尺寸。

（二）雨水匯水流量

雨水匯水流量指的是在一定時間內，某個區(qū)域內雨水徑流流入某一點的總流量。計算雨水匯水流量需要考慮多種因素，包括降雨強度、道路坡度、路面材料、路面積、道路排水系統(tǒng)等，常用的計算方法有Rational公式和SCS Curve Number方法。

Rational公式是一種常用的計算雨水匯水流量的方法，其公式為：

Q = CIA

其中，Q為雨水匯水流量（m3/s），C為徑流系數，通常為0.8-0.9，I為降雨強度（mm/h），A為匯水面積（m2）。

SCS Curve Number方法是美國農業(yè)部（USDA）開發(fā)的一種計算降雨徑流的方法，其公式為：

Q = P × (A - 0.2S)2 / (A + 0.8S)

其中，Q為雨水匯水流量（m3/s），P為有效降雨量（mm），A為匯水面積（ha），S為土壤保持能力（mm）。在實際應用中，需要根據具體情況選擇適合的計算方法和參數，并進行合理的校驗和調整。

（三）道路邊溝雨水流量

邊溝是指道路兩側或其中一側的水溝，通常用于收集路面雨水，將其引導到雨水口或其他排水系統(tǒng)中。計算道路邊溝雨水流量也需要考慮多種因素，包括邊溝尺寸、坡度、路面材料、降雨強度等。常用的計算方法有Manning公式和斯托克斯公式。

Manning公式是一種常用的計算開放渠道水流量的方法，其公式為：

Q = (1.49/n) × A × R2/3 × S?

其中，Q為邊溝雨水流量（m3/s），n為Manning粗糙系數，A為邊溝橫截面積（m2），R為濕周長（m），S為邊溝坡度（m/m）。

斯托克斯公式是一種計算封閉管道水流量的方法，可用于計算較小的邊溝水流量，其公式為：

Q = πr2 × v

其中，Q為邊溝雨水流量（m3/s），r為邊溝內徑（m），v為邊溝內平均流速（m/s）。在實際應用中，需要根據具體情況選擇適合的計算方法和參數，并進行合理的校驗和調整。同時，還需考慮邊溝與雨水口的聯(lián)通情況和其他排水系統(tǒng)的影響。

（四）雨水口泄水量

雨水口泄水量指的是雨水口在一定時間內排出的雨水流量。計算雨水口泄水量需要考慮雨水口的結構形式、流量處理能力以及匯水區(qū)域的降雨情況等因素。

常用的計算方法有兩種，一種是經驗公式法，另一種是水力學計算法。一些常用的經驗公式如下：

噴嘴式雨水口泄流量Q（m3/h）=C×D2（其中C為常數，D為噴嘴直徑，單位為mm）

立式流量雨水口泄流量Q（m3/h）=C×H2（其中C為常數，H為液位高度，單位為mm）

路側立式流量雨水口泄流量Q（m3/h）=C×(H-2R)2×R（其中C為常數，H為液位高度，R為雨水口半徑，單位為mm）

水力學計算法是利用水力學原理進行計算，需要考慮較多的參數和因素，如雨水口口徑、形式、液位、匯水區(qū)域面積、降雨強度、地形坡度等，需要進行復雜的計算和模擬。一般需要利用計算軟件或模擬實驗進行計算和驗證。在實際應用中，需要根據具體情況選擇適合的計算方法和參數，并進行合理的校驗和調整。同時，還需考慮雨水口的位置、數量、排水管道和其他排水系統(tǒng)的配合和協(xié)調。

（五）雨水口連接管

雨水口連接管是將雨水口與排水系統(tǒng)（如排水管道或收水井等）連接起來的管道。設計合理的雨水口連接管可以保證雨水從雨水口順暢地排出，避免積水和洪澇等問題的發(fā)生。雨水口連接管的設計需要考慮多種因素，如管道材料、管徑、坡度、連接方式等。常用的材料有混凝土、鋼筋混凝土、磚、鑄鐵等，選擇合適的材料需要考慮其耐久性、耐腐蝕性、承載能力等因素。管道的管徑應根據雨水口的泄水能力和匯水區(qū)域的面積來確定。管道的坡度應根據排水系統(tǒng)的排水能力和雨水口的位置來確定，一般為0.5%~2%。連接方式有直接埋設、法蘭連接、橡膠密封連接等，需要根據具體情況選擇合適的連接方式。

二、雨水口布設間距

雨水口布設間距是指在市政道路等區(qū)域，為了保證雨水能夠順暢地排出，需要在道路兩側、交叉口和低洼處等位置設置雨水口，并確定它們的布設間距。布設間距的確定需要考慮多種因素，如道路等級、交通量、降雨強度、匯水面積等。一般來說，道路等級越高、交通量越大，雨水口的布設間距就應越小，以確保雨水能夠及時排出，避免積水和安全問題的發(fā)生。而在低洼處，應增加雨水口的數量和布設間距，以保證雨水能夠迅速排出。常用的雨水口布設間距計算方法有以下兩種：

（一）經驗公式法

雨水口布設間距可以根據經驗公式計算。根據中國建筑標準設計規(guī)范，道路干流雨水口的布設間距應滿足以下公式：

L = k × I × Q?·?

其中，L為雨水口布設間距，單位為m；k為系數，一般為0.8；I為設計雨量，單位為mm/h；Q為匯水面積，單位為m2。

（二）水力學計算法

水力學計算法是根據水力學原理進行計算的方法，可以更精確地確定雨水口的布設間距。具體計算需要考慮雨水口的形式、數量、位置、排水能力、匯水面積、降雨強度等因素，需要進行復雜的計算和模擬。一般需要利用計算軟件或模擬實驗進行計算和驗證。在實際應用中，需要根據具體情況選擇適合的計算方法和參數，并進行合理的校驗和調整。同時，還需考慮雨水口的位置、數量、排水管道和其他排水系統(tǒng)的配合和協(xié)調，以確保雨水能夠順暢地排出，避免積水和安全問題的發(fā)生。

三、考慮雨水徑流的雨水口設計案例分析

（一）案例背景

某城市一條主要道路因為雨水無法順利排放而導致道路積水，給車輛和行人帶來了不便和危險。為了解決這個問題，市政府決定對該道路進行改造，其中包括對雨水排放系統(tǒng)進行重新設計和安裝。

（二）設計方案

設計師考慮到該道路位于城市中心繁華地段，行人和車輛的通行量非常大，因此需要確保排放系統(tǒng)的效率和穩(wěn)定性。經過勘察和測算，設計師制定了以下設計方案，雨水流量估算，根據當地氣象數據和設計標準，估算出50年一遇的暴雨下的雨水流量為100m3/h，作為設計基準。排水管徑計算，根據設計基準，計算出合適的排水管徑為Φ200mm，以確保雨水能夠快速排放，并避免管道堵塞。

雨水口數量和位置，為了收集和排放大量的雨水，設計師決定在該道路的兩側各設置一個雨水口。為了避免過于低洼的問題，雨水口的位置應該稍微高于道路中心線，并且要保證與路面相平。同時，雨水口也要與人行道、路緣石等其他構筑物相協(xié)調，以不影響行人和車輛的通行。雨水口的形狀，根據需要收集的雨水流量和速度，設計師決定選擇長方形的雨水口，尺寸為1.2m×0.6m，并在雨水口處設置傾斜的板塊，以確保雨水能夠快速流入排水管道。

（三）實施效果

設計方案經過論證和改進后，得到了市政府的批準，并在該道路進行了改造工程。改造后的排水系統(tǒng)效率大大提高，暴雨天氣時，雨水能夠快速排放，道路積水現(xiàn)象得到了有效解決，為行人和車輛提供了更安全、更便利的通行環(huán)境。

總結

綜上所述，主要探討了雨水口設計的理論計算、布設間距以及案例分析等內容。通過深入研究各種水量之間的關系，計算道路邊溝雨水流量以及雨水口泄水量等參數，可以有效地規(guī)劃和設計出適合市政道路的雨水口布局。在實際設計過程中，還需要考慮雨水徑流的影響，以達到更加科學合理的設計方案。本研究旨在為市政道路雨水口的規(guī)劃與設計提供參考和指導，為改善城市排水系統(tǒng)、減輕城市內澇等問題作出貢獻。

宋偉 山東格瑞特公路工程有限公司  山東省煙臺市  264043

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