市政排水与水利排涝设计暴雨重现期衔接关系的分析

目前市政排水与水利排涝设计标准仍无规范统一的方法,为保证设计重现期内的暴雨能够顺利地排出,构建两者的衔接关系十分必要。采用广州市长序列降雨资料构建长短历时降雨量的重现期衔接对比关系,表明汇流历时长短不同是导致市政和水利两者标准中重现期相差较大的主要原因。分析了市政排水与水利排涝设计暴雨过程线的雨峰衔接对比关系。结果表明:市政排水与水利排涝设计暴雨雨峰的重现期大约存在5倍的衔接关系,即一年一遇的市政排水的设计重现期大约对应水利排涝5年一遇的设计重现期。     

深圳城市两级排水系统设计暴雨重现期的衔接关系

城市内涝防治采用市政排水与水利排涝两级排涝模式,针对城市两级排水系统标准无法衔接的问题,以深 圳市大空港区为例,考虑城市两级排水系统可能遭遇的两类衔接风险,通过构建雨量结构关系分别得到以短历时 暴雨为主和以长历时暴雨为主的设计暴雨重现期衔接关系。同时利用芝加哥雨型和珠江三角洲雨型分别推求市 政排水与水利排涝设计暴雨过程,以探讨城市两级排水系统设计暴雨雨峰之间的衔接关系。最终通过 Spearman 相关系数评估截留河流域各条支流的衔接关系与地理参数之间的相关性。结果表明,水利排涝与市政排水设计 暴雨重现期的衔接关系受降雨强度和降雨历时共同作用,且设计暴雨雨峰衔接关系存在地区差异性。以德丰围 涌为例,在市政排水设计暴雨重现期为 X 年一遇时,水利排涝设计暴雨重现期应至少设计为（2~3）X 年一遇才能 实现城市两级排水系统的衔接。     

基于SWMM的城市排涝措施研究及应用

针对南方大多数老城区排涝措施不足、一到汛期就出现积水的问题,为了优选合理经济的排涝措施方案,采用SWMM模型研究某片老城区在不同重现期降雨的影响,分析现有排水管网的排水能力,对超载管道及积水区域提出了两个初步排涝方案。其中方案一为增大溢流段管径20%～50%,方案二为20%汇水面积布设LID措施,模拟结果表明两个方案在降雨重现期P≥10a时,都有部分区域出现积水现象。为此提出两个优化排水方案,即调整溢流区域管径大小、又调整布设LID措施比例的方案。其中方案三将管网管径改造比例调整为方案一的50%,LID措施占研究区域面积比例为方案二的50%;方案四中管网管径改造比例调整为方案一的100%,LID措施占研究区域面积比例为方案二的25%。通过排涝效果和经济效益综合分析,当防涝设计重现期P20a时,应选择方案三,重LID措施比例、轻管道改造比例;当防涝设计重现期P≤20a时,应选择方案四,重管道改造比例、轻LID措施比例。研究区排水防涝设计标准为30a一遇暴雨不成灾,建议选择方案三。研究成果对选择城市进行管网改造比例和LID措施比例有着一定的借鉴和指导意义,但由于受到其他参考指标的影响,最优比例仍有待深入研究。     

外河水位顶托下雨水管网排水能力变化的SWMM模拟

以沈阳市和平区雨水管网系统为例,选取芝加哥雨型为设计雨型,利用SWMM,模拟分析了不同暴雨重现期和外河设计洪水位下的雨水管网系统排涝过程。结果表明:随着降雨重现期增大,雨水管网排水能力增加,但积水程度加重;雨水管网系统有效排涝系数随着降雨重现期的增大而减小,且在高重现期时变化程度减缓;雨水管网系统总排水能力与外河水位和各节点(雨水井)的平均落差呈显著正相关,相关系数R为0.992,并呈近似线性关系;泵站排水在淹没出流地区至关重要,本例中可提升36.3%的管网系统排水能力,而对于自由出流地区,泵站对系统排水能力基本没有贡献。     

不同选样方法设计暴雨重现期衔接关系探讨

目前国内推行采用年最大值法进行短历时暴雨选样,为了解决年最大值法选样在小重现期(1a~5a)内暴雨强度设计值明显偏小以及设计重现期的衔接问题,以广州市设计暴雨为例,采用不同频率分布模型对年最大值法及年多个样法进行频率分布适线,得到不同情形下的暴雨强度公式。结果表明,虽然不同频率分布模型对两种选样方法的衔接关系有较大影响,但转换的年最大值法可在一定程度上改进由年最大值选样引起的小重现期暴雨强度较小的问题,同时也可解决室外排水工程常用设计重现期统一问题。     

关于城市排涝问题的探讨

暴雨后引发的城市内涝及造成的生命财产损失,越来越引起人们的关注及思考。防洪、排水、排涝三者的关系是紧密相连的,是城市发展的安全保障,是城市的命脉,缺一不可。北京依据防洪规范确定了防洪的体系,排水系统是依据室外排水设计规范确定了相应的排水系统,但没有相应的排涝标准及排涝规划。排水管网的设计标准大部分重现期是1年一遇的,当超频率降雨时,只有靠应急抢险。     

基于SWMM的高速公路服务区排水系统优化研究

高速公路服务区是为驾乘人员提供休息、加油和维修等服务的场所,对防洪排涝有较高的要求。为了快速分析和解决服务区地表积水问题,首先采用传统单排水系统SWMM模型对某服务区重现期为2,5,20 a的暴雨进行模拟,分析其地下管网排水状况;然后在传统模型基础上利用双排水系统理论完善模型,进而分析出其地表积水情况;最后针对服务区积水情况,采用低影响开发(LID)措施和管径修改对排水系统进行优化。模拟结果表明:对于重现期为5 a的暴雨,存在部分管道超载,无地表积水;对于重现期为20 a的暴雨,服务区多处地表积水,最大积水深度为30 cm;通过优化措施后,服务区可基本解决排水问题。研究结果可为服务区分析和解决积水问题提供技术参考。     

城市治涝标准的衔接及规模确定

近年来随着城市的建设发展,城市排涝问题日益突出,目前不同标准和规范对城市治涝标准的要求有所不同。一般北方城市雨水均通过排水管网排泄至承泄区,要求城市雨水管的设计规模应同时满足常遇暴雨和稀遇暴雨形成涝水的排除要求。目前,市政排涝设计中一般按常遇暴雨确定设计规模,缺乏对稀遇暴雨排除要求的分析,而造成城市内涝灾害的往往是稀遇暴雨。通过对银川市中心城区排涝规模的分析计算,找出地面涝水排除标准与雨水干管排水标准的对应关系,并结合规范确定其治涝标准。结果表明:区域地面排水标准与雨水管排水设计重现期及相应排水流量应存在一定的对应关系,才能使城市雨水管满足常遇暴雨及时排除和稀遇暴雨在一定时间内排除的要求。     

南四湖滨湖涝洼区排水模数比较分析

针对济宁市南四湖滨湖涝洼区万福河以北地区和万福河以南地区的排水模数进行比较,采用经验公式法进行计算,设计重现期为5年、10年和20年,并分析排水模数的影响因素。结果表明:南四湖滨湖地区排涝模数在流域面积小于1 000 km2时,随着流域面积增加排涝模数急剧下降,当流域面积超过1 000 km2时,该地区的排涝模数趋于稳定。万福河北部地区较万福河南部地区排涝模数较小,排涝区内的沟塘均具有一定的调蓄能力,排涝模数受水面率影响显著。     

南京市管网排水标准与水利排涝标准衔接关系研究

城市地区管道排水标准与水利排涝标准缺乏有效衔接已成为形成内涝的主要原因,有必要深入探讨两者之间的关系。本次引入破坏率概念,选取南京市南京站作为雨量代表站,采用年最大值选样方法,深入考虑河道水位顶托对管网排水的影响,研究管网排水与水利排涝之间的重现期衔接关系。结果表明,在破坏率影响下,管道排水设计标准2a、3a、5a分别对应河道排涝标准10a、15a、20a,在压力流下可适当提高。     

城镇内涝防治中市政排水与水利排涝的标准衔接研究

针对城镇内涝防治采用市政排水与水利排涝两级排涝模式,提出一套合理解决两级排涝标准衔接的理论体系与方法.通过剖析市政排水与水利排涝衔接的本质,揭示市政排水标准和水利排涝标准的衔接存在两类风险:市政排水不能及时排除水利排涝标准内的暴雨涝水,水利排涝不能将市政排水标准内的暴雨涝水有效蓄存或及时排出.两类衔接风险存在的机理是客...     

中小型土坝坝面排水系统的设计

一般中小型土坝工程缺乏当地的高频率常遇洪水的自记雨量降雨强度资料，因此，无法以满足工程精度要求的设计径流量来设计坝面的排水系统。首次提出了一种可操作性强的简便方法，通过计算表格和5年一遇10min降雨强度等值线图及60min降雨强度转换系数等值线图，可快捷地计算坝面排水的设计径流量，进而确定坝面排水系统的断面尺寸，使坝面排水系统的设计更加详尽。     

基于PCSWMM模型的城市内涝风险评估

构建了基于PCSWMM的海甸岛城市雨洪模型,采用3场次实测暴雨(20081013,20101005和20111005)内涝淹没资料对模型进行验证,结果表明所构建模型具有良好的精度和可靠性。以1 a、2 a、5 a、10 a和20 a 5种设计重现期降雨组合同频率设计潮位进行模拟计算,对海甸岛现状排水能力进行评估,结果表明,海甸岛84.8%管网排水能力低于1年一遇。以5 a、10 a、20 a、50 a降雨组合对应潮位对海甸岛进行内涝风险评估,得到了海甸岛4种不同重现期暴雨的内涝风险等级划分状况。     

应对污水量不均衡与变化的污水管网运行措施

针对近年来北京市城市发展过程中出现的污水量不均衡、污水处理厂实际来水量与规划污水量有较大变化以及污水管网运营出现安全性等问题,在分析其产生原因及影响的基础上,提出了可能采取的工程措施,并重点研究了新形势下大中城市污水管网规划设计可持续发展的新思路。     

感潮地区涝区暴雨与承泄区上游洪水的遭遇规律

感潮地区内涝防治规划设计必须合理确定与设计暴雨相组合的承泄区设计潮位过程,而上游洪水会抬高承泄区潮位,对低潮位的抬高作用尤为显著,导致利用闸门抢排涝水非常不利,故需进行涝区暴雨与承泄区上游洪水的遭遇分析。以中(山)珠(海)联围为例,分别采用定性分析法和概率风险分析法分析中珠联围暴雨与承泄区磨刀门水道的上游西江马口站洪水的遭遇规律。定性分析结果表明,在每年的5—8月,中珠联围发生大暴雨时,有较大可能遭遇到西江洪水,尤其在6—7月遭遇概率特别大。概率风险分析结果表明,当中珠联围发生不低于20年一遇大暴雨和未发生超过20年一遇大暴雨时,马口站发生不低于频率为90%、频率为75%、多年平均、5年一遇、10年一遇年最大洪水的概率分别为15.21%、10.99%、6.58%、4.12%、2.93%和13.62%、9.80%、5.84%、3.65%、2.59%。     

An Unsteady Subsurface Drainage Equation Incorporating Variability of Soil Drainage Properties

Almost all unsteady subsurface drainage equations developed so far use constant value of drainable porosity and hydraulic conductivity which may not be representative of entire drainage flow region. A drainage equation was, thus, developed incorporating depth-wise variability of drainable porosity (f) and hydraulic conductivity (K) of saline soils of Haryana state in India. The drain spacing with measured hydraulic heads at different periods of drainage were estimated by the developed equation and compared with the corresponding drain spacing estimated by commonly used unsteady drainage equations. The study revealed that the developed equation estimated the drain spacing that was nearest to the actual drain spacing of the existing subsurface drainage system, when a generally used design criterion of 30 cm water table drop in 2 days is considered. For a criterion of desired water table drop in 3 days and beyond, Glover equation was found to be the most superior. Hence, both the developed equation and Glover equation can be readily used with the associated design criteria for designing unsteady subsurface drainage systems in saline soils of the state of Haryana, India.     

华阳河流域复兴洲西片防洪排涝实施方案

复兴洲西片位于宿松县西部，南邻长江，北靠华阳湖，总面积158km^2。为解决该地区防洪除涝问题，经研究分析，提出堵口复堤、封港建闸、兴建洲头外排站的实施方案，将自排标准提高到20年一遇，抽排标准提高到10年一遇，使该地区整体防洪排涝能力得以提高。