重力流雨水管道动态规划系统分析

我国地区广阔,气候差异较大,降雨特征与雨量分布也很不均匀。不少地区雨量很集中,往往形成暴雨。为了及时排泄这些雨水,需在城市或工矿企业建立相当庞大的雨水管道系统。因此,如何在设计中满足规定技术条件下,尽量降低雨水管道系统的基建费用是很重要的。重力流雨水管道系统的传统设计方法是根据分区的雨水迳流量,分段计算管道的直径和坡度,决定其标高与敷设深度等参数,凭经验对之进行适当调整后进行设计的。设     

创新理念 让科技发挥效益

河北邯郸市是一座典型的平原城市,城市地势平缓,河流纵坡较小。自1957年以来,所建雨水系统均靠重力流自流入河,大部分雨水管道出口接近河底,常年淹没在水面下。受河流水位高、顶托影响,所建重力流雨水管道流速大打折扣,排水缓慢,该市中心城区多年来雨天积水较深,退水时间长达5~6 h,严重影响居民出行。     

沿海平坦地区雨水管道设计方法研讨

在沿海平坦地区,例如珠江三角洲地区,地面海拔低,河系水位及地下水位相对较高、雨频、雨量大、排雨防洪任务重,工程投资大。所以如何能够经济合理地设计雨水管道系统,使之既能满足当地排雨防洪要求,又能降低工程造价,少设泵站,方便施工,无疑对城市建设具有十分重要的意义。本文结合沿海平坦地区的水文地理特点,提出了雨水管道设计中管径确定与管道埋设分别独立进行,水力计算采用统一的水力坡降,管道埋设采用统一的安装坡度,以及提倡管底平接,主张出水口淹没等设计思想与计算方法。     

透水雨水管道的雨量入渗试验研究

本文通过透水雨水管道模型试验，对渗透式雨水管道雨量入渗的主要影响因素进行了分析探讨，得到了判定管道开孔情况的临界面积公式，以及透水雨水管道在不同开孔条件下单位管长的雨水稳定渗透量计算公式。这些公式的建立为渗透式雨水排水系统的理论研究及设计奠定了基础。透水雨水管道的减流实测结果显示，透水雨水管道的减流百分比达到21％～39％。由此可见透水雨水管道对削减管道的流量负荷、补充涵养地下水源和保护自然水文环境效果显著。     

雨水管网压力流设计的探讨

引言早在1932年,H.H.别洛夫教授就提出了两种按压力流计算雨水管道的方法,一为压力系数法,一为水头分配法。此后,什维佐夫,扎克等人也提出了各自的计算方法。一般认为H.H.别洛夫的压力系数计算法,理论依据较充分,计算较简单,因而被广泛采用。压力系数法是一种简化的计算方法,系将按重力流计算得出的设计流量乘以小于1的压力系数,然后再以此修正后的流量重新确定管道的水力参数。其计算公     

泵站拍门长时间拍击的原因及对策

城市雨水一般就近排入河道，在平原地区，因雨水管道埋深往往低于正常水位，故常在河道雨水管终端设置泵站，将雨水抽升后排入河道。此类泵站，一般扬程低流量大，故选用立式轴流泵较为适宜。为防止河水倒灌，应在泵出水口处设置拍门，但当汛期河水位很高时，拍门淹没水深...     

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。     

行业综合信息

淹没出流流速的确定由于北方平原城市多数雨水管道出口为淹没出流,受河水顶托影响,管道的实际排水能力能否达到设计要求,需要进行校核。可以从能量的角度校核淹没出流排水能力,这需要根据排放水体设计水面坡降线、管道沿程地面标高线、管道计算水力坡降线来计算,在此不再赘述。     

设有调蓄池的雨水管道设计计算探讨

以实际工程为例,结合雨水管道设计的推理法和雨水调蓄池的计算理论,比较了在雨水管道上设置调蓄池与不设调蓄池的雨水管道计算方案,结果表明,在雨水管道上设置调蓄池,可以提高系统的雨水调蓄功能,减小下游管道的断面,降低管道的造价和施工难度。并对设置调蓄池的雨水管道在设计、施工、运行管理中应注意的问题进行探讨。     

河道边界水位对管道排水能力的影响分析

为保证城市排水安全,缓解城市内涝,针对河道排涝水位对管道排水的动态影响问题,选用宿迁市马陵河排水片区为研究区,基于SWMM模型,模拟2、3和5 a重现期暴雨条件下出水口管道分别为自由出流、半淹没出流和完全淹没出流3种情形的管道相对排水能力变化,并在此基础上探求马陵河各分段控制水位。结果表明:管道水流主要受河道高水位作用,即管道完全淹没出流时,排水能力随水位的升高而不断减小,减小程度与末管道高差和水位动态顶托管道水流有关。此结论可为城市排水管网改造及河道调控水位除涝提供科学参考。     

舟山本岛海域“烟花”台风风暴高潮位研究

近年来登陆或严重影响浙江的强台风频率上升,北移次数增多,对舟山本岛及邻近岛屿经济活动威胁越来越大,开展舟山本岛风暴高潮位研究十分必要。分析了"烟花"台风在舟山本岛造成的风暴高潮位分布,基于海区的实测潮位资料及构建的风暴潮模型计算的风暴高潮位,揭示了本次风暴高潮位总体东部低、西部高、中部局部低值区的特征,中部局部低值区与天文高潮位的分布有关。本岛海域“烟花”台风风暴高潮位差异可达0.5 m以上;“烟花”台风若在本岛天文大潮高潮位登陆,定海至岱山风暴高潮位会继续抬高0.1~0.4 m;若南移至大目涂位置且在高潮位登陆则会造成本岛周边更高的风暴高潮位,超过本次风暴高潮位0.2~0.8 m。应高度重视风暴潮高潮位的区域差异性和变化特征,进一步提高区域风暴潮灾害防御能力。。     

Estimation of Urban Impervious Fraction from Satellite Images and Its Impact on Peak Discharge Entering a Storm Sewer System

The runoff coefficient in an urban basin is highly influenced by the impervious and pervious surface fractions since they affect the entity of rainwater entering a storm sewer system. Today these fractions can be estimated by reading high resolution satellite images that are readily available at a relatively low cost. However, this approach involves a certain margin of error when it comes to identifying the various types of cover and hence the total extent of impervious and pervious surfaces. The first problem addressed in this paper thus lies in assessing to what degree the error in the estimation of the two fractions—as derived from a reading of satellite images of the area taken into consideration—may impact the estimation of peak discharge which will be used in turn as a basis for designing or verifying a storm sewer system. A further aspect affecting the entity of rainwater that flows into a storm sewer system is the manner in which the impervious and pervious fractions are connected to the system itself. This type of information may not be deduced from satellite images, but only from an extensive field survey. However, such surveys are feasible only for areas of limited size, whereas they become prohibitive in terms of time and cost in the case of large catchments. An investigation was thus made into whether disregarding the type of connection would significantly affect the peak discharge taken as reference for the design or verification of a storm sewer system. The two above-mentioned problems were addressed in reference to a real case, represented by the town of Codigoro (Ferrara, Italy), in which five small basins with different types of land cover were selected. The results of our analysis show that an estimation of impervious and pervious fractions from high resolution satellite images is sufficiently precise and acceptable for estimating the peak discharge entering the sewer system. By contrast, disregarding the information on how the different areas are connected to the sewer system may lead to a marked overestimation of discharges.     

香港岛南区雨水管网改造总体规划概述

香港岛南区雨水管网整体规划设计是临海、临江城市雨水管网规划设计的典型实例。重点介绍了该工程如何使用水力模拟软件辅助设计的基本方法以及其它相关内容:确定潮汐水位对雨水管网排水能力的影响,划分集水分区防洪级别,利用HydroWorks和MIKE11建立、校核、调整雨水管网的水文水力模型(以下简称模型)以保证模拟结果的可靠性,根据现状模型的运行结果对管网进行现状评价和洪水风险评估,利用规划模型辅助管网改造设计和方案最优化。     

潮汐河口闸下风暴潮特征模拟

潮汐河口闸下风暴潮水位对于河道防洪排水至关重要。以苏北里下河主要入海通道射阳河、黄沙河、新洋河和斗龙河等建闸河口为例,采用模型嵌套的方法,以平面二维数学模型模拟了里下河地区“9711”台风风暴潮期间闸下河段的潮汐水流和风暴潮运动过程,研究了闸下风暴潮水位相对河口风暴潮水位的变化特征。模拟结果显示,底摩擦、浅水变形、边界反射等相互作用影响,闸下风暴潮水位和潮汐水位存在一致的变化特性,即高潮位抬升,低潮位下降,潮差(增水)增加;涨潮历时缩短,落潮历时延长;风暴潮水位的变化幅度大于同时期的潮汐水位,风暴潮过程对于闸下排水具有显著影响。在与闸顶高程一致的上游水位条件下,相比天文潮过程,“9711”风暴潮过程可减少闸门过流流量的20%~25%。     

Assessing dry weather flow contribution in TSS and COD storm events loads in combined sewer systems

Continuous high resolution long term turbidity measurements along with continuous discharge measurements are now recognised as an appropriate technique for the estimation of in sewer total suspended solids (TSS) and Chemical Oxygen Demand (COD) loads during storm events. In the combined system of the Ecully urban catchment (Lyon, France), this technique is implemented since 2003, with more than 200 storm events monitored. This paper presents a method for the estimation of the dry weather (DW) contribution to measured total TSS and COD event loads with special attention devoted to uncertainties assessment. The method accounts for the dynamics of both discharge and turbidity time series at two minutes time step. The study is based on 180 DW days monitored in 2007-2008. Three distinct classes of DW days were evidenced. Variability analysis and quantification showed that no seasonal effect and no trend over the year were detectable. The law of propagation of uncertainties is applicable for uncertainties estimation. The method has then been applied to all measured storm events. This study confirms the interest of long term continuous discharge and turbidity time series in sewer systems, especially in the perspective of wet weather quality modelling.     

泄水闸大淹没出流的泄流计算商榷

泄水闸在大淹没出流条件下的泄流能力的计算方法至今尚不完善。笔者在十多座低水头水利枢纽模型试验的经验基础上，再进行大量的断面模型试验研究，提出涵盖面较广的泄流能力的计算方法的雏形，试图对此类工程在建闸后的闸前壅水情况进行较全面地估算。     

长江口风暴潮流场计算

利用一、二维数学模型，并考虑长江口深水航道治理工程的进展情况，对长江口区风暴潮流场进行了数值模拟计算。计算结果表明，治理工程对风暴潮引起的增长影响不显著，风暴潮增水期间潮位升高，涨、落潮流速及长江口北槽的分流会增大。     

滁河中下游暴雨与长江潮位频率组合分析

针对滁河中下游暴雨与长江潮位频率组合问题,从滁河中下游暴雨与滁河河口长江潮位相关性着手,对不同重现期下滁河流域设计暴雨与长江潮位组合以及长江高潮位与滁河流域暴雨组合两种情况进行了分析。结果表明:不同重现期下滁河中下游暴雨与长江潮位遭遇的概率较小。在此基础上,给出了具体的频率组合方案。可为滁河中下游城市防洪、水文计算及设计洪水计算提供理论参考。     

城市雨水沟道容量平衡法设计流量的研究

城市雨水沟道设计流量计算是城市雨水领域内最重要的课题,我国一直沿用当年前苏联的计算方法,该法的基础暴雨公式与我国不同,在计算上也存在不少问题。在分析推理公式基本概念与现行雨水沟道计算理论上,结合我国暴雨公式,提出容量平衡法计算理论及其推理实用公式。     

北海市城区北部海堤的风潮组合分析

广西海堤一般采用设计潮位与同频率主风向风速组合方案进行波浪计算,由于北海市城区所处的特殊地理位置,按这种组合计算不切合实际.为此,通过3场典型风暴潮组合分析,提出在满足防潮要求的前提下,北海市区北部海堤按设计潮位与同频率相应风速、设计风速与同频率相应潮位两种组合之外包值作为设计值.