按表面类型的径流系数
基础计算器计算理论上降落到集水区的降雨量。实际上你永远无法收集所有的水:有些水从温暖的屋顶蒸发,有些渗入多孔材料,有些在沟槽、下水管和初期冲洗导流器中损失,有些在暴雨中溅出沟槽外。工程师们用无量纲径流(或集水效率)系数 \(C\)来解释这种情况,将其作为一个简单的乘数。
下面的范围是广泛使用的雨水收集和小型场地排水设计经验法则。它们不是单一的国家标准——不同的设计规范(例如澳大利亚、印度、德国或美国的国家雨水收集指南)发布的值略有不同,因此请检查适用于你的建筑所在地的规范。
表面类型
典型 \(C\)
损失说明
金属/波纹钢板屋顶
0.90 – 0.95
最光滑、性能最好的表面;几乎没有吸收。损失主要来自初期冲洗导流和暴雨时沟槽溅水。
混凝土或粘土瓦屋顶
0.80 – 0.90
未釉面的瓦吸收水直至饱和,所以短阵雨产生的水较少。接缝处积累碎屑;苔藓生长会随时间降低 \(C\)。
沥青/沥青木瓦屋顶
0.80 – 0.85
粗糙的颗粒表面保留一层薄水膜。砂砾脱落意味着强烈建议在储存前使用初期冲洗导流器。
绿色/植被屋顶
0.25 – 0.50
基质按设计储存每次降水的大部分。高度可变:干基质上的小阵雨接近0,饱和后更高。
混凝土铺装/密封院
0.80 – 0.90
效率高但地面水会沾染灰尘、油和有机物——除非经过适当过滤,否则应视为非饮用水。
砾石或夯实土壤
0.40 – 0.60
大量渗透进孔隙;高度取决于表面已经有多湿润以及斜坡。
裸露地面/草坪
0.10 – 0.30
大部分降雨渗透或被植被吸收。一旦土壤饱和或土壤含粘土量大就会迅速增加径流。
调整后的集水公式是:
$$V = \frac{R \times A \times C}{1000}$$
其中 \(R\) 是降雨深度(毫米),\(A\) 是水平(平面)集水面积(平方米),\(C\) 是径流系数,\(V\) 是收集量(立方米)。使用平面面积——从上方看的足迹——而不是倾斜表面积,因为雨水是竖直下落的。
应用示例
一场25毫米的降雨事件降落在一个100 m²的金属板屋顶上,\(C = 0.90\)。
理论量(计算器返回的值):
$$V = \frac{25 \times 100}{1000} = 2.5\ \text{m}^3 = 2{,}500\ \text{L}$$
所以原始集水量是 2.5 m³。应用系数:
$$V = \frac{25 \times 100 \times 0.90}{1000} = 2.25\ \text{m}^3 = 2{,}250\ \text{L}$$
大约250升在初期冲洗、润湿和溅水中损失。实际使用方式:根据调整后的数字来确定水箱大小,根据理论值来确定沟槽和溢流口大小。