3 【水量:和水:质
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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
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,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】.8km2纽—约1.6km—2丹佛6.4km】2,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】2km?2或:汇流时?间大于?15mi《n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《
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? , 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
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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Q》o时:需以下基《本资料
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— (1)调蓄—工程具有《确定的上《下游边界条件;
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【 (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
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【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
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—美国:联邦政府开发的F】AA法是一》。种常见的简化方【法如下式所示
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】
, 式中Qi暴!雨峰值?流量通过暴雨—强度公式获得;【
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《 】 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Jam!。es: C:.Y:.,Guo(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
】
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》 , 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(?2011年》版):规定一?般采:用24h《美国:丹佛市的城市暴雨】排水标?准(20《11:年版第一卷)—规定服务《面积小于1》0平方英里》(约2?5.9k《。m2)最小》降雨历?时为2h;1—0平方英里~2【0平方英里最小降】雨历时?。为3h;《大于2?0平方英里(约51!.8k?m,2):最小降雨历时为6】h美国休斯敦设计手!册第:九章雨?水设:计要求?(2005年版【)规定小于200英!亩(约0.8—k,m,2)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~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
【
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: (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
】
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? (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5min)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
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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
【
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》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12.7m【m的降雨能冲刷掉9!0%:。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6mm~8mm可!控制6?0%~?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
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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【60%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6mm~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~《8mm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
》。
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,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
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