都市暴雨排水原理與案例

時間：2009-01-16  來源：明新技術學院土木工程系  作者：林永禎  下載次數：

3 1.水利計算以前述合理化公式求得之流量Q 需要多大斷面Aw 可以利用Aw=Q /V 求得，V 為斷面平均流速，在重力流況下以曼寧公式計算其平均流速：

V= {1/n}×R (2/3) ×S (1/2) Q =V ×A= {1/n}×R (2/3) ×S (1/2) ×A= {1/n}×A(5/3) /P (2/3) ×S (1/2) 其中n 為粗糙系數，一般采用n=0.015╋V 為斷面平均流速(M/S) ╋R 為水力平徑(M)╋S: 水力坡度，Q 為設計流量(M3/S，CMS) ╋A 為流水斷面積(M2) 。若為壓力流況下則以Hazen-Williams 公式計算其平均流速：V= 0.85 C R 0.63 ×S 0.54 其中C 為Hazen-Williams 流速系數，一般采用C=100╋V 為斷面平均流速(M/S) ╋R 為水力平徑(M)╋S: 水力坡度。配合所設計段面形式即可求出斷面積與水力平徑，例如矩形明溝，坡度需要配合地形決定，寬度b 與坡度決定即可經由計算求得水深d（A=bd, P=b+2d），暗管亦可以經由計算求得水深d。

1 2.流速限制為避免水中懸浮物沉積底部，最小流速不得大于0.6M/S ，而且為避免沖刷邊壁而縮短使用年線，管路內最大流速不得大于3.0M/S，一般流速以1.0~1.8M/S 為宜。(三)常見的排水設施有:

2 1. 排水溝：位于街道的兩邊，與街道走向平行，較道路中心略低，為天然的排水道，橫斷面一般呈三角形。

3 2. 下水道入水口：大小依設計排水量而定，它的平面布設密度視容忍淹水的程度而不同。

4 3. 下水道出水口：出水口原則上以低于出水口的低水位，且又不妨礙觀瞻為宜，為了避免出口高水位倒灌，則有防潮門設施。

4. 輸水管：視設計而決定規格，斷面不一定為圓形，可參考制式管路的規格和抗壓

強度而作選擇。

5 5. 人孔：為了便于檢查與清理，通常在下水道方向改變、管徑變換、坡度改變及分支干管交接處設置人孔。

6 6. 抽水站：在某些情況下，為了提高下水道的高程，俾能再應用重力作用輸水，而有采用抽水站設施的機會。

二、案例：明新技術學院教學區排水系統改善規劃

學校53年創立，86年改制技術學院。由于不斷發展，排水量持續增加，而原有排水系統管理不善、漸受淤泥阻塞、渠底高低起伏無法自然渲泄，遇降雨則雨水匯集無法排出，加上校內新建工程相繼落成完工，以致超出原有排水系統之功能，每逄大雨淹漬停車場、校內干道及校門所屬廣場，因此研擬規劃校區基地排水系統，以改善校區及學校外圍排水功能，并分年分期項目規劃施工，期能改善目前日益嚴重之積水狀況。本規劃目標為改善校園內排水系統，發揮有效排水功能，解決校園內部雨季嚴重水患之問題，以確保校園內建筑與設施之安全。進而研擬規劃干、支線之安全排水斷面及相關構造物改建工程改善方案為范圍。全校面積為25.2公頃。本期規劃面積5.62公傾，主要是教學大樓及各系館。(一)區域概況

1 1.地勢本區地形之自然坡度，基地區自東北向西南海邊遞降，縱向坡度以東西約四百分之一，橫向地面坡度以北向南約一千分之一遞減，另區域東方之湖口臺地地區由東北向西南傾斜，地面坡度約一百分之一。

2 2.土質本區域為嵌頭溪與鳳山溪之綜合沖積層，表層為淺薄之近代沖積層，但下部多為細密之黃色或紅色沖積土壤，并嵌有礫石層，透水性不佳。

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