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北京市近年来雨水重现期及暴雨强度计算调整对雨水工程设计的影响分析1
q
=
167
A1 (1+ C (t + b) n
lg
P)
式中:q-设计暴雨强度[L/(s·hm2)];
t-降雨历时(min);
P-设计重现期(a);
A1、C、n、b-参数,根据统计方法进行计算确定。
雨水管渠的降雨历时,应按下列公式计算:
t = t1 + m × t2
式中:t-降雨历时(min); t1-地面集水时间(min),视距离长短、地形坡度和地面铺盖情况而定,一般采用 5~ 15 min; m-折减系数,暗管折减系数 m=2,明渠折减系数 m=1.2,在陡坡地区,暗管折减系数 m=1.2~2; t2-管渠内雨水流行时间(min)。 2.2.2《新计算标准》提出计算方法 《新计算标准》中规定,设计暴雨强度根据汇流时间和重现期的不同应分别按下列公式 计算:
的雨水管渠规划设计重现期可采用 5 年一遇。
表1 雨水管渠及泵站设计重现期表
雨水管渠位置
一般地区
重要地区
特别重要地区
设计重现期(年)
3
5
10
雨水管渠位置
一般道路
重要道路
特别重要道路
设计重现期(年)
3
5
10
2.2 暴雨强度计算方法调整
2.2.1《规范》提出计算方法
《规范》中规定,设计暴雨强度,应按下列公式计算:
1. 问题的提出
北京市在 2011 年、2012 年连续两年遭遇了特大暴雨,造成严重的城市内涝并导致人员 伤亡。北京市规划委员会在 2011 年 9 月 20 日颁发了《关于北京市雨水排除系统规划设计重 现期的意见》将全市雨水管渠规划设计重现期作为强制规定进行了调整。作为该意见的后续 工作,2013 年 3 月 18 日,北京市规划委员会、北京市质量技术监督局联合发布《城市雨水 系统规划设计暴雨径流计算标准》(DB11-T 969-2013)(下文简称“新计算标准”),对暴雨 强度计算公式及相应的影响因素做出了明确规定,并于 2013 年 7 月 1 日正式实施。《新计算 标准》实施后,带来一些问题,主要体现在设计方案按照《新计算标准》提出的雨水管线规 模和前期批复的雨污水排除规划不一致,管径规模和投资都有一定程度的增加,给项目评估 工作和政府决策带来一定的障碍。本文按照《室外排水设计规范》(GB50014-2006)(下文简 称《规范》)、《意见》、《新计算标准》提出的计算方法,以常规雨水管线为案例,分析《意 见》和《新计算标准》实施后,对雨水管线和雨水工程投资带来的影响,为评估工作和政府 决策提供参考依据。
t2——管渠内雨水流行时间(分钟); m——折减系数,宜采用 1。
3. 《意见》和《新计算标准》实施后对雨水管线规模计算的影响
《意见》和《新计算标准》实施后,对雨水管道设计规模影响比较大的因素有两项,一 是设计重现期,另一个是折减系数 m。以城市主干道为例 ,在调整之前,设计重现期城市 主干道为 3 年,调整后为 5 年。影响系数 m 调整前为 2,调整后为 1。
218.94
27041.7
1-4.0x2.0
30627.0
2-2.8x2.0
43520.4 2-3.4x2.0
283.44 327.44
30345.7 33073.3
2-2.6x2.0 2-2.8x2.0
34365.8 37510.4
2-3.0x2.0 2-3.2x2.0
50532.7 55794.5
1780.6
1.2
9.64
2007.0
1.3
2305.5
1.4
2793.3
1.5
11.84
2410.1
1.4
2770.1
1.6
3383.7
1.6
14.04
2799.1
1.6
3221.4
1.8
3960.7
1.8
25.44
4892.8
1.8
5638.0
2.0
7016.2
1-2.0x2.0
40.29
7493.8
162.84
21715.6
1-3.4x2.0
24812.8
1-3.8x2.0
34590.0 2-3.0x2.0
175.14
23081.4
1-3.6x2.0
26380.5
1-4.0x2.0
36830.7 2-3.1x2.0
187.44
24422.5
1-3.8x2.0
27919.4
2-2.6x2.0
39028.5 2-3.2x2.0
《意见》中规定,雨水管渠及泵站的设计重现期,应按表 1 规定选取。特别重要道路指
高速公路及城市快速路的城市段,重要道路指中心城和新城的城市主干道,一般道路指中心
城和新城的城市主干道以下等级的城市道路,以及镇中心区和分散的规划城市建设区内的城
市道路。对于穿越镇中心区的一级公路,其位于镇中心区内段如为城市主干道,则该段道路
2. 主要参数调整
2.1 雨水重现期调整
《规范》中规定,雨水管渠设计重现期,应根据汇水地区性质、地形特点和气候特征 等因素确定。同一排水系统可采用同一重现期或不同重现期。重现期一般采用 0.5~3a,重 要干道、重要地区或短期积水即能引起较严重后果的地区,一般采用 3~5a,并应与道路设 计协调。特别重要地区和次要地区可酌情增减。
(1)流域面积较小时(小于 3 公顷),设计重现期的调整对管径影响不大,管径无需进 行调整。
(2)流域面积大于 3 公顷后,设计重现期的调整对管径影响逐步增大,管道结构尺寸
扩大一级至两级。在流域面积较大(200 公顷以上)的情况下,方沟尺寸提升幅度较大,伴
随着面积的增加,管径的提升有增加的趋势。
(3)流域面积较小时(小于 3 公顷),折减系数的调整对管径影响不大,管径无需进行
北京市近年来雨水重现期及暴雨强度计算调整对雨水工程设计的影响分
析
作者: 作者单位: 刊名:
英文刊名: 年,卷(期):
刘汝成, 王延娟 北京市工程咨询公司 城市建设理论研究
2014(11)
本文链接:/Periodical_csjsllyj2014111551t.aspx
113.44
17208.8
1-3.0x2.0
19635.8
1-3.2x2.0
26637.6 1-4.0x2.0
138.24
18898.1
1-3.2x2.0
21584.6
1-3.4x2.0
30000.5 2-2.6x2.0
150.54
20323.7
1-3.2x2.0
23214.9
1-3.6x2.0
32314.0 2-2.8x2.0
为了明确《意见》和《新计算标准》实施后对工程规模的影响,以城市主干道为例,取 北京市某规划新城(327.4 公顷,815 米、宽 4015 米长建设区)的算例,管道纵坡取较为常 见的 0.2%,分别计算设计重现期 3 年(m=2)、设计重现期 5 年(m=2)、设计重现期 5 年(m=1) 情况下的管道规模。这三种情况分别代表着城市主干道在调整前,《意见》实施后,《新计算 标准》实施后的三种情况,做横向比较。见表 2 及图 1。主要结论如下:
调整。
(4)流域面积大于 3 公顷后,折减系数调整对管径影响逐步增大,管径的提升基本上
为一级,影响不大,在流域面积大于 40 公顷以后,折减系数调整导致的方沟尺寸的提升随
着流域面积的增加急剧增大,对工程造价影响比较大。
表 2 参数对雨水管规模计算的影响
面积(公 顷)
P=3 m=2 径流量(升/
管径(米) 秒)
北京市近年来雨水重现期及暴雨强度计算调整对雨水工程设计的影响分析
刘汝成 王延娟
北京市工程咨询公司,北京 100031
摘 要:本文主要分析《关于北京市雨水排除系统规划设计重现期的意见》、《城市雨水系统 规划设计暴雨径流计算标准》(DB11-T 969-2013)实施后,对雨水管线和雨水工程投资带来 的影响,为评估工作和政府决策提供参考依据。 关键词:雨水重现期;折减系数;暴雨强度 中图分类号: TV122 文献标识码: A
1-2.4x2.0
15083.7
1-2.6x2.0
20127.9 1-3.2x2.0
92.84
14595.5
1-2.6x2.0
16645.4
1-2.8x2.0
22341.4 1-3.6x2.0
103.14
15920.2
1-2.8x2.0
18161.5
1-3.0x2.0
24512.3 1-3.8x2.0
2001(1 + 0.811lg P) q=
(t + 8)0.711
适用范围为:t≤120 分钟,p≤10 年。
1378(1 + 1.047 lg P) q=
(t + 8)0.642
适用范围为:t≤120 分钟,p>10 年。
q = 2313(1 + 1.091lg P) (t +10)0.759
2.0
8551.1
1-2.0x2.0
10875.8 1-2.2x2.0
54.09
9600.7
1-2.0x2.0
10948.2
1-2.2x2.0
14145.7 1-2.6x2.0
61.94
10707.7
1-2.2x2.0
12219.5
1-2.4x2.0
15921.4 1-2.8x2.0
82.54
13231.1
P=5 m=2 径流量(升/
管径(米) 秒)
P=5 m=1 径流1.9
0.6
273.3