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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4—km2芝加》哥,0.:8km2纽约1.6!km2丹佛6.4k!m2且汇流》时间小于10—min;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15》min?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2km2】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FA】A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:James C.】。。Y.Gu《o(郭?纯园)教授对FAA!法进:行了修正如下—式所示 》 ? ?    【 式中Qa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180min】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~!24:h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1—0平方英《里(约25》.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51.8》km2)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(2【005年《版,。)规定小于2—00英亩(》约0.8km2)时!最小降雨历时为3h!;大于200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~—。24h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1【h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1《0m:m时径流《水质已基《本稳定;《国内还有研究认为】一般控制量在—6mm~8m—m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!。~8mm《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(C—OD)?、,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2!mm~3mm时即可!控制整场降雨60%!以上的径流污—染负荷当超》过,3m:m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6!m,m~8mm可控制约!60%以《上的污染量当—超过10mm—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 ?