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口的泄水量为85.40L?s,联合式雨水口的泄流能力比偏沟式雨水口的泄流能力提高了 29%;雨水管道
堵塞 75%时,偏沟式雨水口下泄水量为 33.40L?s,联合式雨水口下泄水量为 34.00L?s,两者的泄流能
力差异减少到了 2%。
3.5 道路积水情景下的雨水口泄流能力分析 对于联合式雨水口和偏沟式雨水口,在雨箅子堵塞程度
分别达到 25%、50%和 75%情况下,同时设置雨箅子末端下游 1m处作为试验控制积水水深分别为
5cm、10cm、15cm、20cm、27cm、30cm的观测点,模拟不同积水水深情况下雨水口泄流能力。
试验结果表明(图 9):当雨箅子堵塞 25%,积水深度分别达到 15cm和 30cm时,联合式雨水口略大
于偏沟式雨水口的泄水量,联合式为 132.2L?s和 148.5L?s,偏沟式为 131.4L?s和 148.0L?s。随着雨箅
子堵塞程度的增加,联合式雨水口泄水能力强于偏沟式的优势越显著。当雨箅子堵塞 75%,积水深度达
到 15cm和 30cm时,联合式雨水口的泄水量分别为 105.8L?s和 129.0L?s,偏沟式雨水口的泄水量分别
为89.5L?s和 116.06L?s,联合式雨水口的过流能力比偏沟式雨水口分别增加了 18.2%和 11.2%。
图 9 典型积水深度条件下联合式与偏沟式雨水口泄流能力对比
3.6 道路下游末端雨水口承纳水量计算及分析 根据前面试验结论可知,对于按照 《雨水口》 标准
建造的道路雨水口,几乎能够全部收纳自身设计汇水范围的 10年一遇及以下的降雨径流量,但实际
上大部分道路雨水口因建造不标准、雨箅子堵塞等因素,造成部分降雨径流跨越雨箅子流向下游,导
致道路下游末端雨水口除了承纳自身设计汇水区内径流量外,还要承纳上游道路来水水量。为了量化
道路下游末端单个雨水口的承纳水量,推导出了其理论计算公式。假设道路长 500m,中间有 10个雨
水口(根据雨水口标准,两雨水口间隔 50m),单个雨水口收纳自身设计汇水区域范围内的水量为 Q,
0
每个雨水口的收水率都为 a(0 ≤a ≤1),自上游至下游,雨水口编号为#1,#2,#3,…,#10。则
第 n个雨水口承纳水量:
N
n - 1
Q = Q 0∑ [(1 - a) a] (4)
n
n =1
第 n个雨水口未承纳水量为:
N
Q′ = Q 0∑ (1 - a) n (5)
n
n =1
式中:Q 为单个雨水口收纳自身设计汇水范围内的水量;a为单个雨水口的收水率;Q 为单个雨水
n
0
口收纳的水量;Q′为跨越单个雨水口流向下游雨水口的水量;N为雨水口的总数(N= 10 );n为雨水
n
口编号( n = 1 ,2,3,…,N)。
结合雨水口物理模型试验数据,根据式( 4)和式(5),分别计算下沉雨水口和非下沉雨水口情况
下,#1—#10雨水口不同重现期降雨所承纳上游来水水量与自身设计汇水区来水量的比值,记为 “超
载倍数”。根据图 10和图 11所示可知,随着上游来水量的增加,道路雨水口自上而下,其收水率逐
渐下降,道路下游末端雨水口承纳除自身汇水区水量之外的上游来水水量的倍数也逐渐增加。降雨重
现期为 100年一遇时,对于道路中间至末端的#5—#10下沉雨水口,超载倍数为 0.11,而在非下沉情
况下,超载倍数为 0.73。当来水量为 3倍于 100年一遇降雨时,对于道路中间至末端的#5—#10下沉
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