防洪， ２００７，（ ３） ： ５７－ ６０． ［４］ 中国市政工程东北设计研究院． 给水排水设计手册（ 第七册， 城市
防洪） ［Ｍ］．北京： 中国建筑工业出版社， ２０００． ［５］ 姚雨霖， 任周宇， 等， 城市给水排水（ 第二版） ［Ｍ］， 北京： 中国建筑工
业出版社， １９８６． ［６］ ＧＢ ５００１４－ ２００６， 室外排水设计规范［Ｓ ］．
广利河的例子只是一种理想状况。对于一般城市来说， 其雨 水汇入排涝河道更多的是依靠自流来完成的。自流出水口处的 设计流量可以通过暴雨强度公式推算得到， 其流量过程线相对 要比泵站提升复杂一些， 但是仍然可以近似使用本办法。
结论
随着各地对于环境改善力度的加大， 城市水系作为既担负 城市排涝调蓄功能又担负城市景观功能的载体， 越来越被各 个城市所重视。笔者在实际工作中经常接触到城市排涝河道 的设计工作。在设计中深感目前城市河道设计流量的计算缺 乏较为可靠的方法， 按照水利部门采用的排水模数法以及经 验公式法等在理论上与城市有组织排水的实际不符。虽然本 近似方法在理论上的合理性仍值得进一步探讨， 希望对于城 市排涝河道的设计能有一定的指导意义。
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室外排水公式法存在的不足 （ １） 无法考虑河道的调蓄能力
利用室外排水公式法可以计算出市区内各个雨水系统干 管的设计流量， 而无法计算雨水从管网汇入排涝河道后河道的 设计流量。这主要是因为河道的调蓄能力较强， 从不同排水口 进入河道的雨水流至河道时存在时间差， 即水杂， 因此必 须寻求比较符合实际情况的方法来推求河道的设计流量。
（ ２） 重现期的概念不同 城市排水设计中暴雨强度公式里面的重现期采用的是年 多个样本法， 即 每 年从 各 个 历时 的 降 雨资 料 中 选择 ６～８ 个 最 大 值 ， 取 资 料 年 数 ３～４ 倍 的 最 大 值 进 行 长 年 统 计 分 析 ， 该 法 在小重现期时可以比较真实地反映暴雨的统计规律； 而城市排 涝设计标准中的重现期采用年一次选样法， 即在 ｎ 年资料中选
设的流速 ０．６０ ｍ ３／ｓ ， 说 明 假 设的 水 深 ３．０ ｍ 偏大 导 致 流速 偏 大， 使得 ４ ｈ 范围的泵站叠加流量偏于保守。解决办法是将假 设水深减小， 再重新计算， 直到反算的河道流速与假设的流速 接近为止。则这时候得到的流量即为最终的河道设计流量， 可 以作为计算水面线以及河道可调蓄水量的依据。
推理公式法或者地区经验公式法计算城市河道流量存 在的问题
推理公式法或者地区经验公式法主要适用 于 山区 、农 田 等 天然小流域， 这种小流域属于无组织排水系统， 且汇流时间一 般 较 长 。而 城 市 建 成 区 的 排 水 形 式 一 般 都 采 用 管 网 系 统 来 进 行 有 组 织 的 排 水 。雨 水 通 过 地 面 径 流 汇 入 最 近 的 收 水 井 后 进 入 城 区各个雨水排水管网系统 ， 经过支管、次干管、干 管最 后 进 入河 道 或 者 经 提 升 泵 站 排 入 附 近 水 体 。这 个 产 汇 流 过 程 与 直 接 经 地 面 径 流 汇 入 河 道 的 过 程 显 然 是 有 很 大 的 差 别 。用 这 种 方 法 计 算 城市排涝河道设计排涝流量显然不太合理， 其关键问题是忽略 了城市建成区下垫面的变化以及产汇流方式的变化。
ν＝ —１ｎ—Ｒ２／３ Ｉ１／２
（ １）
式中： ν— ——流速， ｍ ３／ｓ ；
Ｒ— ——水力半径， ｍ ；
Ｉ— — — 水 力 坡 降 ；
ｎ— — — 粗 糙 系 数 。
依据式（ １） ， 分别 计 算 出广 利 河 干流 及 各 支流 的 流 速（ 假
设水深 ３．０ ｍ ） ， 见表 １。
表 １ 广利河干流及各支流的流速
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市政公用建设
Ｍｕｎｉｃｉｐａｌ ａｎｄ Ｐｕｂｌｉｃ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ
单位： 距离 ｋｍ 流量 ｍ３／ｓ
计算假设
（ １） 河道在每两个泵站之间段保持恒定均匀流， 水力坡 降与河道纵坡平行。
（ ２） 所有泵站同时开启且满负荷运行。
计算步骤
（ １） 计算河道流速
图 １ 分别表示了汇入广利河及其支流的泵站位置以及设计 流量， 已知每条河道纵坡及河道断面， 计算原理是： 沿广利河干 流分别取不同断面， 针对每个断面， 计算从每个泵站流到该断面 的时间。根据经验， 每次暴雨泵站开车时间大约为 ２～４ ｈ， 取保 守值 ４ ｈ， 然后从该断面向上游以 ４ ｈ 为单位依次截取泵站进行 叠加， 得到一系列设计流量， 则最大流量即为流经该断面的最大 设计流量。依此类推计算出水每个断面的最大设计流量。
取每年最大的一场暴雨的雨量组成 ｎ 个年最大值来进行统计 分析。由于每年只取一次最大的暴雨资料， 所以在每年排位第 二 、第 三 的 暴 雨 资 料 就 会 遗 漏 ， 这 样 就 使 得 这 种 方 法 推 求 高 重 现期时比较准确， 而对于小重现期其结果就会明显偏小。
（ ３） 泵站扬程的选取存在误差 市政部门在计算雨水泵站扬程时， 依据的是城市防洪规划 给出的河道的最高设计水位， 而这些设计水位是依据规划的流 量 通 过 河 道 水 力 计 算 得 来 的 。由 于 规 划 采 用 的 流 量 计 算 方 法 忽 略了产汇流形式的不同， 其得出的水位与实际情况很可能存在 较大的误差， 对泵站将来的使用必然会造成一定的影响。
□■
参考文献： ［１］ 陈 斌．福建省城区排涝标准及计算方法［Ｊ ］．中国给水排水， １９９９，
（ ２） ： ３２－ ３４． ［２］ 李汉印， 鲁航线． 采用“总量核算法”解决城市河道排水水力计算
问题［Ｊ ］．给水排水， ２００１，（ ８） ： １４－ １５． ［３］ 陈 鑫， 马细霞．郑州市市区设计洪水计算方法探讨［Ｊ ］．城市道桥与
河道 名称
干流
支流 １
支流 ２
支流 ３
支流 ４
支流 ５
支流 ６
支流 ７
支流 ８
支流 ９
支流 １０
流速 ０．６０ ０．４７ ０．４８ ０．６１ ０．５４ ０．５１ ０．６５ ０．４９ ０．４８ ０．５３ ０．５３
（ｍ ３／ｓ ）
（ ２） 计算每个断面最大设计流量 以广利河最终点为例， 计算出每 ４ ｈ 内不同河段的泵站流量 叠 加 得 到 一 系 列 流 量 分 别 为 ： ７、１５、２１．８、３１．２、４４、５３．２、８６．８、 ９１．２、１０４、８４．６、８１．８、８７．３、９３．３、９５．６、９９．３、１０５．２、１０４．４、１０９．５、 １１５．３、１２０、１２７．３、１５０．３、１５２．８、１５６．８、１５８．８、１６６．５、１６９．７、１８１．７ ｍ ３／ｓ， 则广利河终点处最大设计流量为 １８１．７ ｍ ３／ｓ。依次再计算沿 线另外几个主要控制断面的设计流量（ 计算结果略） 。 （ ３） 结果分析 通过上面的计算得到各断面的设计流量， 再用每个断面 的流量除以断面面积反算河道流速， 如果大部分小于开始假
□中图分类号： Ｕ４４２．３＋４ □文献标识码： Ｃ □文章编号： １００８－ ３１９７（ ２００８） ０３－ ００４５－ ０２ □收稿日期： ２００８－ ０６－ １０ □作者简介： 戴德全 ／ 男， １９５０ 年出生， 高级工程师， 天津市市政工程
建设公司， 从事给排水工程研究工作。 □鲁航线、陈 兵 ／ 天津市市政工程设计研究院。
Ｍｕｎｉｃｉｐａｌ ａｎｄ Ｐｕｂｌｉｃ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ
市政公用建设
城市排涝河道设计流量的近似计算
文 ／ 戴德全 鲁航线 陈 兵
问题的提出
编制城市防洪规划时需要推求城市排涝河道一定重现期 的涝水流量， 由于排涝河道流域面积较小， 一般缺乏实测资料， 因此水利部门经常采用的方法是推理公式法或者地区经验公 式法， 而市政部门一般采用的是室外排水公式法。两种方法均 有不足之处。
城区排涝河道设计流量近似计算
城市河道的设计流量应该依据排水（ 雨水 ） 规 划 得到 的 各 雨水出水口的流量综合考虑调峰错峰， 充分利用河道的调蓄作 用来得到。本文介绍一种已知河道沿线不同出水口设计流量， 估算河道不同断面设计流量的近似方法。
广利河是流经山东省东营市中心城区的主干河道， 流域面 积 为 ５１０ ｋｍ ２， 全 长 ４８．８ ｋｍ ， 其 中 市 区段 长 度 为 ２７ ｋｍ ， 有 １０ 条支流汇入。广利河原规划为城区防洪排涝及防潮河道， 城区 段防洪标准为 ５０ ａ 一遇， 排涝标准为 ５ ａ 一遇， 防潮标准为 ５０ ａ 一遇。新的一轮规划对城区防洪体系进行了调整， 调整后广 利河城区段去掉了防洪功能， 城区上游河道的洪水通过城市南 北分洪、河道分洪， 广利河变为了城区主干排涝 河道 ， 主 要 负责 将城区雨水排放至城外防洪河道。根据新的城区排水规划， 中 心城区雨水主要通过强排泵站进入广利河及其支流， 规划泵站 共 ３６ 座， 见图 １。