[发明专利]一种LID型雨水沟渠及其设计计算方法

权利要求书

1.一种LID型雨水沟渠，其特征在于：其构造由沟渠体、蓄水坝、溢流口、粗石层、砂土层以及生态边坡组成；该沟渠体床面自下而上铺设砂土层与粗石层，该蓄水坝沿沟渠体纵向每隔一段距离连续设置，使沟渠沿程形成一系列连续分布的蓄水池；每个蓄水坝上设置溢流口。 

2.根据权利要求1所述的一种LID型雨水沟渠，其特征在于：所述蓄水坝上所设置的溢流口其形状为梯形、或矩形、或倒三角形、或圆形。 

3.根据权利要求1或2所述的一种LID型雨水沟渠，其特征在于：所述的溢流口底宽是蓄水坝坝顶全宽或者小于蓄水坝坝顶宽度。 

4.根据权利要求1所述的一种LID型雨水沟渠，其特征在于：所述的粗石层为粗砾石-沸石层。 

5.根据权利要求1所述的一种LID型雨水沟渠，其特征在于：所述的生态边坡为非硬化的边坡，而是采用生态护岸技术的绿色边坡。 

6.根据权利要求1所述的一种LID型雨水沟渠，其特征在于：所述的蓄水坝坝脚附近的沟渠床面上抛掷有一些乱石作为坝脚护石。 

7.根据权利要求1所述的一种LID型雨水沟渠，其特征在于：所述沟渠体的沟渠床上设置有配有雨水口的渗透井或渗透管。 

8.根据权利要求7所述的一种LID型雨水沟渠，其特征在于：所述的渗透井或渗透管四周铺设有碎石保护墙。 

9.根据权利要求1-8之一所述的一种LID型雨水沟渠的设计计算方法，其特征在于包括:a）蓄水坝布设间距的设计计算；b）溢流口尺寸的设计计算；具体方法如下： 

a）蓄水坝布设间距的设计计算方法： 

设沟渠床比降为i₀，蓄水坝坝底至溢流口底部的高度为△H_溢，上下游两蓄水坝的距离为L，上游蓄水坝坝底与蓄水池的最高蓄水位即下游蓄水坝溢流口底部高程H_溢之高差为△h； 

可得： 

△h的取值范围为：

故，蓄水坝合理的布设间距为：

b）溢流口尺寸的设计计算方法： 

（1）设计暴雨强度q 

设计暴雨强度q应按下列公式计算： 

式中，t—降雨历时（min）； 

P—设计重现期（a）； 

A₁、C、n、b—参数； 

（2）雨水设计流量Q 

雨水设计流量Q的计算公式为 

Q=ψqF     （5） 

式中：Q—雨水设计流量（l/s）； 

ψ—径流系数； 

F—汇水面积（ha）； 

q—设计暴雨强度（l/s·ha），1ha=10000m²； 

（3）单位时间内的下渗量： 

设雨水沟渠床的底宽为b，第i个蓄水坝距离沟渠首的长度为l_i， 沟渠床的稳定下渗能力为f_渗；如忽略沟渠两侧的下渗量，则到第i个蓄水坝为止，单位时间通过雨水沟渠床底的下渗量F_i渗为： 

F_i渗=b×l_i×f_渗     （6） 

（4）溢流口的尺寸： 

第i个溢流口需排放的雨水设计流量： 

Q_i溢=Q-F_i渗     （7） 

溢流口的流量可采用无淹没的实用堰的流量公式，即： 

式中ε为侧收缩系数；m为流量系数；b为溢流口底部宽度，H为溢流口处的水头； 

根据（8）式，可获得b和H的关系式，拟定若干个b和H的比例，计算出对应的b和H值，根据工程实地情况，选定最合适的一组b和H值； 

最后，由溢流口深度D=H+安全超高，确定溢出口的底宽与深度。 

10.根据权利要求9所述的一种LID型雨水沟渠的设计计算方法，其特征在于：所述溢流口尺寸的设计计算方法中，用第一个溢流口需排放的雨水设计流量Q_1溢这个最大值代替（8）式中的Q_i溢值来进行统一的溢流口尺寸设计。