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3  【水量和?水质 》 , —3.1 《 水    量 】 3】.1.?1  雨水》调蓄设施的主—。要功能是削减峰值流!。量、防治内》。涝、控制雨》水,径流污染和雨水综】合利用雨水调蓄设】施的设计调蓄量应根!据,主,要功能?要求经计算确定当雨!水调蓄?。设施具有多种功【能时应分别计—。算各:种功能所需要的调蓄!量根据不同功—能发挥的时序确【定取最大《值或是合计值作为设!计调蓄量 】 3.1.2 】 我国?目前采用恒定均匀流!推理公?式计算雨水》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【渠直径放大、水【泵能力提高排水系统!汇水面积逐》步扩大?应对推理公》式,进行修正《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:对管渠进《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4km2—。芝加哥0.》8,km2?纽约1?.6km2丹—佛,6.4?km2且汇流时间】小于10min【;欧盟的排水—设计规范要求—当排水系统面—积大于2km2或】汇流时间大于—15min》。时,应采用非恒定流模拟!进行城市排水管渠】水力计算在总结国】内外资料的基础上本!规范提出当汇水【面积大于2k—m2时雨水》设计流量宜》采用数学模型进【行确定 《     !无论采用推理公式】法还是数学模型【法当设计降雨历时】小于暴雨强度—。公式编制时采—用的降雨《历时都?。可,以采用暴雨》强度公?式计算设计暴雨强度!或推算设计》降雨过程设计降雨】历时等于汇水区域】。。的集水时间即汇【水区域最远》点流到设计断面所】需时:间其数值等于地【面汇流时间和管渠】汇流时间之和对【于集水时间超过暴】雨,强度公式编制时【采用的降《雨历时情况由于【已超出了暴雨强【度公式的适用范围宜!采用当地有代—表性的长《历时降雨资料通过同!。频率放大或同倍比】。放大的分析方—法得:出相:应,的设计值 ! 3.1.3  本!条规定?了调蓄量《的确定方法 !  ?   1  公式】(3.1.3-1】)是基于水》流的连续性》。方程通过在不同设】。计暴雨重现》。期条件下计算入流和!出流过程线确定所需!调蓄:量的基本《理论公式其中—入流过程线根据设计!标准计?算确定?设计标准可以—是当地的内涝—防治设计重》现期、雨水》管渠设计重现期或】。者径流量控制标准;!出流过?程线是按《调蓄池?下游系统受纳能【力确:定的式中的降雨【历时t指《设计:降雨过程的总持续】时间与计算暴雨强】度时的集水时间有所!区别描述式》中,的入:流和出流过程线Qi!和Qo时需以下基】本资料? 《。     (1】),调蓄工程《具有确定的上下【游边界条件;— :   —  (2)》足够的降雨资料【特别是较长历时的】降雨资料《;  】   (3)足够的!下垫面条件数据如】径流系数、》土,壤渗透系数》、不透水面》积所占?比例:等用:于计算汇《水区域内的产—流和汇?流过程; —    【 (4?),调,蓄设施的形式和【各部位尺寸用于计】算,调,蓄设施的出口流量】随,时间和设施内水深】等因素的变化过程 !  —   此外Qo【的取值不《应超过区域开—发前:相同设计重现期【下的雨?水峰值?。流量和调蓄工程下游!的受纳能力 【   —。  公?式(:。3,.1.3-1)【所需的基《础资料较《。多,且所得的调蓄设施】有效容积需根据试算!结果不断《修正以?。。满足设?计要求当汇水—区,域面积较小时—可对调蓄设施—的入:流和出流过程进行】适当简化 】     美国】联邦政府开发—。的FAA法是一【种常:见的简化方法如下式!所示 — 【     》式中Qi暴》雨,峰值流?量通过暴雨》。强度公式获得; !。    【    《   Qo调蓄设】施平均出口》流量(适用于串联】式调蓄池)》或,下游排水系统设计】流量(适用于并【联式调?。蓄池)?;  】。         !t降雨历时 】   》  鉴于《上,式中Qo的》定义不够明确美【国科罗拉多大—学,丹,佛分校的《J,ame?s C.Y.Guo!(郭:纯园)教授对F【AA法进行》了修:正如下式所示 【 , !  :   ?式中Q?a调蓄设施的最大允!许出口?流量(适《用,。于串联式调蓄池)或!下游排水系统设计流!量(适?用于并联式调蓄池)!; 》     —   ?   tc集水时】。间(有别于降雨历】时t) 《 :。 ?    2  【。公式(3.1—.3:-2:)采用的是》。脱过系数法这是一】种采用由径流成【因所推理的流—量过程线推求调【蓄,容积的方法选取【脱过系数《时,调蓄设施上》游的设计流量应根】。据其上游服务—面积的雨水设—计流:量确:定,;,调蓄设施下游的设】计流:量不应超过其下游排!水设施的最大受纳】能力;降雨》历时不应《大于:编制暴雨强度公式】时采纳的最大降雨】历时由于脱过系数法!是在暴雨强》度公:式的:基,础,上推理得到》。的,因,此该方法的适—用范:围应与?暴雨强度公式的适用!范围相同鉴于我国】目前暴雨强度—公式的降雨》历时大多不超过18!0mi?n因此运用脱—过系数?。法确定调蓄》量时应注意其适用范!围 《 ?。    3 — ,用于削?减峰值?流量雨?水调蓄工程的设计】过程:中需进行内涝防【治设计重现期的校】核应考虑工程对雨水!的调:蓄作用因此宜采【用较长历时降雨且应!。考虑降雨历程—即,。雨型的影《响   !  发达《国家采?。用的:降雨历时一般为3h!~24h《如美国得克萨斯州】交,通局颁布的》水力设计手册(2】。011?年版)规定一般【采用24h美国【丹,佛市的城市暴雨排水!标准(2011年】版第一卷)规定服】务面积小于10平】方英里?(约2?5,.,9km2)最小降雨!历时为2h;—10:平方:英里~2《0平方英里最—小降雨历时为—3h;大于20平方!英里(约5》1.8k《m2)最小》降雨历时为6h美国!休斯敦设计手—册第九章雨》水设计要求(20】05年?版)规定小于20】0英亩(《约0.8km2【)时最小降雨历【时为3h;大于20!0英亩时最小降雨】历时为6h因—此本规范《。规定用于削减峰【值,流量的雨水调蓄工】程的:调蓄:量,计算中设计降—雨历时?宜,选,用3h~2》4h计算该范围【内,不同降雨《历时时出《入调蓄设施的雨水】量之差得到在每个】降雨历时情》况下所需的调蓄容积!最大:值即为所需的调【蓄设施容《积 ?     当!雨型的统计》资料匮乏时排水系统!的设计一般假定在】一定降雨历》时范围?内暴:雨,。强度保持恒定不考】虑雨:型当地雨型资料【缺乏时可以》采用附近城市或地】区的雨型或采—用当:地发:生过的有代表性的典!型暴雨过程 — 》    《典型暴?雨过程应在》暴雨特性一致—。的气:候区内选择有代表性!。的雨量?过程所谓有代—表,性就:是指:暴雨特性能够反【映设计地区情况符】合设计要求主要【遵循:以下几?。。个原则 !。    (》1)历史上已经发】生过的流域性特大暴!雨雨量时空分布【资料充分和可靠 !     (!2):造成:特大洪涝灾害—的暴雨?水,文气象条件较接近规!划情况 !    (3—)暴雨类型和时空分!布特:征具有代表性 【 ?   《 , (4)对规划【调蓄工?程不利的雨型—。 《     选【。定了典型暴雨过程】后就可用同频率或同!倍比设计暴雨量控】制方法对典型暴雨分!段进行缩放不—同时段控制》放大时控《制时段划分不宜【过细(如江苏省【各市控制时段主【要采用?5m:in)对暴雨核心部!分24h暴雨的时】程,分配时段划分视流域!大小和汇流计算所】。用的:时段而定 】 ,     (1)】。同频率放大》法 —     在—放大典型过程线【时按:雨,峰和:不同历时的雨量分别!采用:不,同倍比使放大后的过!程线的?雨峰:和各种历时的雨量】分别等于《设计雨峰和》设计雨量《也就是说《经放大后的过程线】其雨:峰值和各《种历时的《。降雨总量《都等于?同一设计频率—称为同?频率放大法 【     同!频率:放大法可保证指定设!计时段规划区域和指!。定分区雨量等于设计!频率:满足:。各种规划方案水【文,计算要求缺点—是对雨量《时空分布分时段和】分,。。区域缩放《会引起雨型时空分】布,的变形且《统计时段和》分区数越多雨型变】形越大? :   —  (2)》同,倍比放大法 — , 《    用同—一放大倍比k值【放大典型《。。暴雨:。过程线?的雨:量坐标使放》大,后的暴雨量》等于设计暴雨—量或使?放大:后的控制时段的【暴雨量等于设—计暴雨?量称为同倍比放大法! 《     同倍】比放大法计算出【的,暴雨时?间和空间《分布的?形状不会发》生变化仅降雨—强度的?同倍比?改,变缺点是仅一—个时段的雨量满足】设计频?率当区域设》计暴雨的敏感历时】。未知或变化时或【者,各项内涝防治工程】。具,有不同的敏感—历时同倍比放—大法:得出的设计暴雨结果!无法:。满足要求 ! 3.1.4  截!流倍数计算法是一】种基于合流制排水】系统设计截流—倍数的计算方法【由于雨水径流—量和污水量并无直接!的比例关系》因,此通过公式》(3.1.4—)得到的调蓄量【不能直?接反映合流制排水系!统中溢流污水被截】流的程度《一些发达国》家常用的指标是【合流污?水的截流率即截流】量占降雨《量的百分比上—海等地曾通过统计】总,结,了当地截《流倍数和合流—污,水截流率的》。直接关系《并,用于调蓄工》程的设计 【 ?    截》流倍:数计算法是一种简化!计,算方法该方法建【立在降雨事》件为:均匀降雨的基础上且!假,设调蓄工《程,的运行时间不—小,于发生溢流的降【雨,历时以及调蓄工【程的:放空时间小于两场】降,雨的间隔而》实际:情况很难满足上述两!种假设因此以—截流倍数计》算法得?到的调蓄量偏小计算!得到的调蓄量在实】。。际,运行过程《中,发挥的效益小—于设定的调》蓄效益?在,设计中应乘以—安全系数β》根据上海等地—工程:实,践可取1.1~【1.5 【 3.1.5【。  用于源头径【流总量和《污染控?制的雨水《调蓄工?程,其调:蓄量可?按,当,地年径流总》量控制率对应—的单位面《积调蓄深度计算后】确定住房城乡建【设部发布的“海【绵城:市建设技术指南”】。中列举了部分城市不!同年径流总量控制率!。对应的单位面—积调蓄?深度在缺乏相关资料!时,可作为参考 — :     用于!分流制?排水系统《径流:污染控制的雨水调蓄!工程其调蓄》量的确定应》综合考虑《当地降雨《特征、受纳》水体的环境容量【、降雨初期的雨水水!质水:量特征、排水系统】服务面积《和下游污《水处理系统的受【纳能力等因》素,国外有研究认为【1h雨量达到12】.7mm的》降雨能冲刷掉90%!以上的地表污染物;!同济大学对上—海芙蓉江、水城【。路等地区的雨—水地面径流研究表】。明在降雨《量达:到10mm》时径流水质已基本稳!定;国内《还有研究认为一【般控制量在6—mm~?8mm可控制—60%~80%的污!染量:因此:结合我?国实际情况调—蓄,量,可取4mm~8【。mm地面污染—程,度较严重的》区域宜取《上限 3!.1.6  确定调!蓄量时应《考虑地理《位置限制《、雨水水质》水量、雨水》综,合利用效《率和投资效益等多】种因素并进行—综合比较《后,确定 《 《3.:1.7 《 相关研究表—明城镇径流存在明】显的初期《冲刷作用但由于降】雨冲:刷过程的《复杂性和随》机性:确定:不同条件下的初期】径流弃流量》是一个难题在有条件!的地区应在实测服务!。范围内不同下—垫面收集《。雨水:的化学需氧量—(COD)》。、悬:。浮物(SS)等【污染物浓度》根据污染物》浓度随?降雨量的变化—曲线确定初期径流】弃流量 》   —  根据实测—数据计算《分析通常一场—降雨路面的初期径流!弃流量?。是屋面的3》倍以上当屋面—的弃流量《为2mm~3mm】时,即可:控制整场降雨6【。0,%以上的《径流污染负荷当超】过3mm时污染控制!效果无显著增加路面!的,情况:更为复杂数据变化】幅度更大但一般【弃流量?为6m?m~8mm可控【制约60%以上【的污染?量当超过10m【m,时污染控制效果无显!著增加?因此结合我国—实际:情况地面径流深度】可为4mm》~8m?。m地面?污染程?度较严重《的区域宜取》上,限 — 3.1.8  】。新建多?功能调蓄设施—的调蓄?量,应综合考虑》自身景观或休—闲娱乐功能并根据调!蓄功能和《设计标?准经计算后确定原】有景观或休闲娱【乐设:施改建为多》功能调蓄设施—时应根?据设:施的可调蓄水量校核!设计标?准是否满足调蓄量要!求当不满足要求时】可对设施进》行改扩建《但,不应影响设施—。原有功能的发挥【 —3.1.9》  调蓄设施—可设置在排水—系统的不同位—置,如进入排水》管渠系?统前、?。管渠系统中间和管渠!系统末端等当—多个调蓄设》施联合?运行时?应考:虑其综合效果和投】。资效益确定各项设】。施的位置《和规模并采用—。数学:模型对其调蓄—效果进行综合评估】满足调蓄工程的【总体设计要求 】