3》.2 雨》 水 量《
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3》.2.1 —规定雨水设计流【量的计算方》法
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—我国:目前采用恒定均匀流!推理公式即》用,式(3.2.—1)计算雨》水设计流量恒定均匀!流推理公式基于以】下假设降《雨在整个汇水面积上!。的,分布是均匀的;降雨!强度:在选定的《降雨时段内均—匀不变;汇》水面积随集流时【间增长的速度为【常数因此推理公【式适用于较小规【模,排水系统的计算【当应用于较大规模】排水:系统的计算时会产】生较大误差》随着技术的进—步管渠直径的放大、!水泵:能力的提高排水系】统汇水流《域面积逐《步扩大应《该修正?推理公式的精确【度,发达国家已采用数学!模型模拟《。降雨过程把》。排水:管渠:作,为一个系《统考虑并用数—学模:。型对管网进行管理】。。美国一些城市规定】的推理公式适用范】围分别为奥斯汀4】k,m,2芝加哥0.8【km2纽约1.6k!m2丹佛6.4【。km2?且汇流时间小于1】0,m,in;欧盟的—排水设计规范要【求当排水《系统面积大于2k】m2或汇流时—间大于1《5min时应—采用非?恒定流模拟进—行城:市雨水管网水力【计算在总结国内外资!料的基础上》本次修订提出当【汇水面积超过2【km:2时:雨水设计流》。量,宜采用数学模型进】行确定
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》 排水工程—设计:常用的数学》模型一般《。由降雨模型、产【流模型、汇流模型、!管网:水,。。动力模型等》一系列模型组成【涵,盖了排水《系统的?多个环?节数学模《型可以考虑同—一,降雨事件中》降,雨,强度在不同时—。间和:空间的分《布情况因而可以更】加准确地反映地【表径流的产生过程】。和径:。流,流量也便于与后续】的管网水动》力,学模型衔接
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》 数学模型》中用到的设计—暴雨资料包括设计暴!雨量和设计》暴雨过程即雨型设计!暴雨量可《按,。城,市暴雨强度公式计】算设:计暴雨过程可—按以下三种方法【确,定
《。
《。 1】)设计暴《雨统计模型结合编】制城:市,暴雨强度公》式的采?。样过程收集降雨过】程资料和雨》峰位置根据》常用:重现期部分的降雨】资料:采用统?计分析方法确定设】。计降雨过程》
— 》 : ,2)芝加哥降雨模】型,根据自?记雨量资料统计分析!城市暴雨《强,度公式?。同时采集雨》峰,位置系?数雨峰位《置系:数取值为降》雨雨峰位置除以【降雨:总历时
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《
, 】3)当地水利—部门推荐的降—雨模型采用》当地水利部门推荐】的设计降雨雨型资料!。必要时?需做适当修正并摈】。弃超过24h的长历!时降雨?
! 排水工程设计【常用的产、汇流【计算方法包括—扣损法、径流—系数法和单位线法(!U,。ni:t Hydro【graph)等【扣损法是参考径流形!成的物理《过程扣除集水区蒸发!、植被截《留、低洼地面积蓄和!土壤下渗等损失之】。后所形成径流过程】。的,计算方?法降雨强《度和下渗在》地,面径流的产生—过程中具《。有决定性《的作用而低洼地【面积蓄量《。和蒸发量一般—较小因此在城市【暴雨计算《中常常被忽略H【orton》模型或Green】-,Amp?t模:型常被?用来描述土壤下渗能!力,随时间变化的过程当!缺乏详细的土壤【。下渗系数等资料或】模拟城镇建》。筑较密集《的地区时可以将汇】水面:积划分成多个片区】采用:径流系数法》即式(?3,.2.1)》。计算每个《片,区产生的径流—然后运用《数学:模型模拟地面漫【流和:雨水在管道的—流动以每《个管段的最大—峰值流量《。作为设计雨水量单位!线是指单《位时段内均匀分【布的单位净雨量【在流域出《口断:面形成的地》面径流?过程线利用》单位线推求汇—流过程线的》方法称为《单位线?法单位线可根—据出流断面的实【测流量通过倍比、】叠加等数《学方法生成也可以通!过解析?公式如?线性:水,库模型来获得目前】单,位线法在我国排【水工程设计》中应用较少
】
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《 采用?数学模型《进行排水系统设计】时除应按本》规范执行《外还应满足当地的】地方设计标准应【。对模型的《。适,用条件和假定—参数:做详细分《析和评估当建立管】道系统的数》学模:型,时应对系统的—平面布置、管径和标!高等参数《进,行核实并运》用实测?资,料对模型进行校【正
【3.2.2 — 规定综合》。径流系数的确定原则!
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? 小区的开】发,应,体现低影响开发【的理念不应由市政】设施的不断扩建与】之适应而应在小【区内进行源头控制本!条规定了应严格【。执行规划控制的综】合径:流系数还提出了【。综合径流系数—高于0.7的地区应!采用渗透、调—蓄等措施
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: :。 :本次修订增加了应】核实地面《种类的组《成和比例的规定【。可,以采用的方》法包括遥《感,监测、实地勘测【等
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? 表3.—2.2-1列出【按地面种《类分:列的径流系数Ψ值】。表3.2.2-【2,列出按区域情—。况分列的《综合径流系数—Ψ,值国内一些地区【采用的综合径流系数!见表1日本》下水道设计》指,。南推荐的综合径流】系数见表2
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表?1 :国内一?些,地区采用的综—合径流系数
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表2 日【本下水道设》计指南推《荐的综合径流系【数
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】。3,.2.?2A: 关?。于,以径流?。。量作为地区改建控制!指标的规《定
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本条】为强制性条文—本次修订提出—以径:流量作为地》区开发?改建控?制指标的规》。定,地区:开发:应充分体现》低影响开《发理念除应执行规划!控制的综合》径流系数指标外还应!执行径流量控制指标!规定整体改建地区】应采取措《。施确保改《建后的?径流量不超过原【有径流量可采取的】综合措施《包括建设下凹式绿】地,设置植草沟、渗透】池等人?。行道、停车场、【广场和?小区道路等》可采用渗透性路【。面促进雨水下渗既】达,到,。雨水资源综合利用的!目的又?。不增加径流量
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3.2.3 !关于设计暴雨强【度的计算公》式的:规定
【。。
, 目前我国各!地已积累了》完整的?自动:雨量记录资料可采】用数理?。统计法计《算,确定暴雨强度—公式本条所列的【计,算公式为我》国目前普遍采用的】计算公式
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水—文统计学的取样方】法有年最大值法【和非年最大值法【两类国际上的发展】趋势是采用年最【大值法日本》在具有20年—以上雨量《记录的地《区采用年最大—值法在不足20年】雨量记录的地区【采用非?年最大值法年多个样!法,是非:年最大值法中的一种!由于以前国》内自记雨《量资料不多因此多采!用年多个《样法现在我国许多】。地区已具有40年】以,上的自记雨》量资料具备采用【年最大值法的条【件所以?规定具有20年以】上自动雨量》。记录的地区应采用】年最大值法
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?。3.:2.:4 ?规定雨?水管渠设计重现期的!选用范围
!
雨水管】渠,设计重现《期应根?据,汇水:地区性质、》城镇类型《、,地形特点和气候特征!等因素经《。技术:。经济比较后确—定原室外排水设计规!范GB 50—01:4-2006(2】011年版)中虽然!。将一般地区》的,雨水管渠设计重现】期调整为1年~3】年但与发《达国家相比较—。我国设计标准仍偏低!
— :。。 表3《。为我国当前雨水管】渠设计?重现期与发达国【家和地区《的对比情《况美:国、日本等国在城】镇内涝防治设施【上投入较大》城镇雨水管渠—设计重现期一般【采用5年~》10:年美国?各州:还将排水干》。管系统的设》计重现期规定为10!0年排水系统的其】他设:。施分别具有不—同的设计《重现期 日本也【将设计重现期—不断提高《日本下水《道设计指《南(2009年【版)中规《定排水系统设计重现!期在10年内应提】高到10年~15年!所以本次修订提出】按照地区性质—和城镇类型并结合】地形特点和气候特】征等因素《经技术经济比较【后适:当提高我国雨水管】渠的设计重》现期:并,与发达国家和地区】的标准?基本一致
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表3—。 ,我国当前雨》。水管渠设计》重现期与发达国【家和地区的对比【
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— 本次修订中表3】.2.4的城镇【类型根?据2:014年11月【2,0日国务院下发的】国务院关于调整【城市:规模划分标》准的通知(国—发[2014]【51:号,)进:行调整增加超—大城市城《镇类型按城》区常住人《口划分?为“超大城市和特】大城:市”、“大城市”】和“中等城市和小】城市”?城区类型则分—为“中心城区”、“!非中心城区”、“】中心城?区的:重,要地区”和“中心城!区的地下通》道,和下沉式广》。场”其中中心城区】重要地区主》要指行政中心、【。交通:枢,。纽,。、学校?、医院和商业聚集】区等
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】 根据我国目前城】市发展?现,状并:。参照国外相关标准】将“中心城》区地下通道和下沉】式广场等”》单独列出以德国、】美,国为:例德国给水废水和废!弃物协?。会(A?TV-DVW—K,。)推荐的设》计标:准(ATV-A【118)中规定地】下铁道/地下通道】的设计?。重现期为5年~【20:年我国上海市虹【桥商务区的规划【中将下沉式广场的设!计重现期规定为【50年由于》。中心城区《地下通道和下沉式】广场的汇水面积可以!控制且一般不能【与城镇内《涝防治?。系,统相结?合因此采用的—设计重现期》应与内涝防治设【计重现?期相协调
【
3.2.4A! 关于防止洪【水对城?镇影:响的规定
】
由于】全球气候变化—特,大暴雨发《生频率?越来越高引发洪水】灾害频繁为保障城镇!。居民:。生活和工厂企业【运行正常在城镇防】洪体系?中应采取措施防【止洪水对城镇排水系!统的影响而造成内】涝,措施有设《置泄洪通道城镇设置!圩垸等
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3.2.【4B 规《。定内涝防《治,设计:重现期的选用—范围
【
城镇内涝!防治:。的主要?目的是将降雨期【间的地面积水控制在!可接受的范围—鉴于我?国还没?有专门针《对内涝防治》的设计标准本规范】表3.2《.4:B列出了内涝防【。治设计重现期—和积水深度标准用】以规:。范和指导《内涝防治设施的设计!
【 : 本次修《订根据20》。14年?11月20》日国务院下发的【国务院?关,于调:整城:市,规模划分标准的通知!。(国发?[,2014《。]51号)》调整了表3》.2.4B的城【镇类型划分增加了】。超大:城市
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— 根据内涝防治设计!重现期校核地面【积水排?除能力时应根据当地!历史数据合理—确定用?。于校核的降》雨历时及该时段【内的降雨量分布情】况有:条件的地区宜采用】数学模?型计算如校核结果】不符合要求应—。调整设?计包括放大管—径、:。增设渗透设施、建】。设调:蓄段或调蓄池—等执行表3.2.】4B标准时雨水管渠!按压力流计算即雨】水管渠?。应处于超《载状态
《
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》 表3.2.—4B“地面》积水设计标准”中的!道路积水深度是指靠!近,路拱处的车道—上最深积水深度当路!面,积水深度《超过1?5cm时《车道可能因机动车】熄火而完全》中断因此表3.【2.4B规定每【条道路至少应有一】条车道的积水—深度不超过》15c?m发达国家和我国部!分城市已《有类似的规定如美】国丹佛市规定当降雨!强度不超过》10年一遇时—非,主干道路(c—olle《ctor)中—央的积水《深度不?应超过1《5cm主干道路和高!速公路?的中央不应有—积水:;当降雨强度为【1,0,。0年:一遇时非主干道路中!央的积?水深度不应超—过30cm主干【道路和高速公路中】央不应?有积:水,上海市关于》市政道?路积水的标准是路】边,积水深?度,大于15cm(即】与道路侧石》齐平)?或道:。路中心积水时间大于!1h积水《范围超过《50m2
!
发达国家!。和地区的城市内涝防!治,。系统包含《雨,水管渠、坡》地、道?路、河?道和调蓄设施—等所有雨《水径流可《能流:经的地区美国和澳】大利亚的内涝防治】设计重现期为10】0年或大《于10?0,年,英国为3《0年~?100年香港—城,市主干管为200】年郊区主排水—渠为5?0年
】 , , 图1引自日本】下水道设计》指南(?2001年版)【中日本横滨市—鹤见川地区的“不同!设,计,重现期标准的—综合应对《措施”图1反映了】该地区从单》一的城市排水管道】排水系统到包—含雨水管渠、内【河和流?域调:蓄等综合应》对措施在《内,的内涝防治》系,统的发?展历程当采用雨水】调蓄设施中》的排水管道调蓄【应对:措施时该地区的设计!重现:期可达10年一遇】可排除50mm【/h的降雨;—当,采,用雨水调蓄设施和】利用内河调蓄应对措!施,时设计重现》期,可进一步提高到40!年一遇;在此基【础上:再利用流域调—蓄时可应对1—50年?一遇的降雨
】
《
图1 不!同设计重《现期标准的》综合应?对措施(鹤见川地】区)
《
欧!盟室外排水》系统排放标准—(,BS EN》 ,7522008)见!表3A和表3—B,该标准中“设计暴雨!重现期(Desi】gn Stor【m, Fr?equenc—y)”与我国雨【水管渠设计重现【期,相对应;“设计【洪水重现《期(De《sign《 F:loodi》ng Fre—quenc》y)”与我国—的内:涝防治?设计重现期》概念相近
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《表3A 欧盟推荐】设计:暴,雨重现期(》D,esign S【torm 》Fre?q,uen?cy)
》
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】
表3B 欧盟推荐!设,计洪水重《现期(Desig】n, Flood—ing? Frequ—ency《)
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》 ?根,据我国内涝》防治整体现状各地区!应采取渗透》、调蓄、设置—行泄通?道和内河整治—等措施?积极应?对可能出现的超过】雨水管渠设计重现】期的:。暴雨保障城》。镇安全运行
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:3,.2.5 规定】。雨水管渠降雨—历时的计算公式【
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? , 本次修订取消】了原室?外排水设计规范G】B 50《014?-2006》(2:。01:1年版)降》雨历时计算公式中】的折减系《数m折减系数m是根!据前苏联的相关研究!成果提出的数据近年!来我国许《多,地区发?生严:重内涝给人民生活】和生产造成》了极不利影响—为防止或减少类【似事件?有,必要提高城镇排【水管渠设计标准【而采用?降雨历时《计算公式中的折减】系数降低了设—计标准?发达国?家,一般不采用折减系】。数为有效应》对日益?频发的城镇》暴雨内涝灾害—提高我国城镇排【水安全性本》次修订取消折减系】。数m
《
】根,据国内资料地面集】。水,时间采用的》。数据大多不经计算】按经验确定》在地面平坦》、,地面种类接》近、降雨《强度相?差不大的情》况下地面集水距离】是决定集水时间长短!的主要因素》;地面集《水距离的合理范围是!50m~《1,50m采用的集水】时,间为5min~15!min国外常用的地!面集水时间见表【4
【表4 国外常—用,。的地面集水时间【
【
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3?.2.5A》 关于延缓出流时!间的:规定
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— 采用就地》渗透、调蓄、延【缓径流出流》时间等措施延—缓出流时《。。。间降低暴雨径流【量渗透措施包括【采用透水地面、下凹!式绿地、《。生态水池、调蓄池等!延缓径流出流—时间措?施如屋面绿化—和,屋面:雨水就地综合利用】等
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3《.2.6 》 关于可《设雨水调蓄池的规】定
》。
随着城!镇化的发展雨水径流!量增大排水管渠【的输:送,能力可?能不能满足需要为提!高排水?安全:性一种经济》的做法是结》合城镇绿地、运动场!等公共设施设雨【水调蓄池
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