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1、城市排水防涝分区整体思路（一）城市排涝系统总体思路我国城市雨水利用的思想具有悠久的历史，秦汉时期修建涝池塘坝拦蓄雨水进行灌溉，清朝甘肃会宁修筑的水窖至今仍在使用、新疆的“坎儿井”、北京北海团城古代雨水利用工程，都是古代雨水利用的典范，我国真正意义上的城市雨洪利用始于20世纪80年代，发展与90年代，2001年水利部颁布了雨水集蓄利用工程技术规范，标志着雨洪利用技术的初步成熟。城市雨洪利用可大致分为直接利用（回用）、间接利用（渗透回灌）、雨水调蓄排放等，结合城市具体情况，本次对排涝研究主要从雨水的收集系统、雨水的调蓄排放系统、雨水的集蓄利用系统以及雨水渗透等方面进行。（二）雨水调蓄排放系统的研究
2、1、雨水量计算（1）暴雨强度公式采用暴雨强度公式：（2）雨水计算公式（3）计算参数的选取设计重现期根据汇水区域用地性质、地形特点和气候特征等因素确定，本次规划雨水设计：一般地区设计重现期取L0；下穿立交桥段和城市主干道重现期取3.0径流系数平均雨量径流系数和平均流量径流系数，根据室外排水设计规范相应的下垫面情况选取，按面积加权平均得到，不同区域的采用不同的径流系数。2、相关技术指标与标准的研究（1）暴雨强度公式中国的城市暴雨强度公式大部分在20世纪80年代以前建立，近30年以来对公式少有修正。但近30年是城市化发展速度最快的时期，由于气候变暖导致全球水循环速度加快，城市雨岛效应导致城市暴雨强度
3、增大等，城市暴雨强度公式所适用的环境已经发生了巨大的变化，城市暴雨强度公式是否适用缺乏科学论证。在实际的操作中，我国部分城市已经开展了城市暴雨强度公式的校核，如杭州。建议城市有关部门加强基础资料的积累，校核城市的暴雨强度公式。(2)对于城市截流倍数的研究在城市排水管网的设计中，特别是对老城区的改造中，截流式排水系统经济实用，运用广泛，这就涉及到截流倍数如何取值问题。合流制排水系统截流倍数的确定，直径影响工程规模和工程环境效益。若截流倍数偏小，在地表径流高峰期混合污水将直接排入水体而造成污染；若截流倍数过大，则截流干管和污水厂的规模就要加大，基建投资和运行费用也将相应增加。与截流倍数相关的主要因
4、素有：合流水量，包括污水总变化系数及当地水文气象条件的不同形成暴雨强度的区别；合流水质，包括污水水量和雨水水量的比值，合流水的各项污染物指标；受纳水体卫生排放要求及受纳水体的自净能力等。我国现行的室外排水设计规范(GB50014-2006)中对截流倍数的取值规定为“截流倍数应根据旱流污水的水质、水量、排放水体的卫生要求、水文、气候、经济和排水区域大小等因素经计算确定，一般采用l-5o在同一排水系统中可采用同一截流倍数或不同截流倍数。”截流倍数与地表径流污染物的弄得有密切的关系，考虑沙河范围内建设用地、自然地理环境、社会经济发展程度的代表性，再次借用沙河截管道工程中关于地表径流污染物弄得的现场实
5、测资料作为确定截流倍数的参考依据之一，为了明示地表径流的污染程度，同时比较污水综合排放一级标准一级地表水In类标准。老城区降雨径流中污染物浓度与排放标准和地表水标准的比较表污染物(mgL)降雨径流中污染物浓度污水综合排放以及标准地表水环境治理标准In类标准值CODcr6020C(M(I32.0(24)8NH.-N2.4150.5TN4.4(215)23.2TP0.57/0.1PoAP/0.5/由表中数值可见，降雨径流中污染物浓度NHN和TN都远低于污水综合排放一级标准值；CODmn.TP与综合排放一级标准相当。但若按地表水In类标准控制，径流中仅TN远低于标准，其余各项均高于标准45倍或以上。
6、因此初期雨水务必收集起来与污水一并处理后再排入水体，才能达到地表水!类标准的水质目标要求。实测资料显示，除大、暴雨外，降雨过程约经600秒（10分钟）后，城镇地表径流中污染物的浓度一般可降低50%以上；当降雨过程超过800100O秒时，径流中污染物浓度便趋于一个稳定值。显然前期雨水集中了城镇地表各处的大部分污染，需要截流一定量的地表径流，经处理后再排入环境水体是合适的。影响截流倍数的主要因素主要包括水体功能要求，城市文明程度、经济承受能力。水体功能要求国内外截流倍数的取值情况地区纽约曼哈顿华盛顿波多麦克河上游下游截流倍数22大于55英国第国沈阳533-521-2桂林苏州排水规范1132.43-
7、2.631-5对于收纳水体水质要求严格的，截流倍数易取大些、对于低功能水体，水质要求低，则截流倍数取小些。城镇文明程度城镇的文明程度高，人们的卫生习惯良好，街道、社区清洁，城市地面垃圾量相对较少，截流倍数可取小些。否则，截流倍数取大些。经济承受能力截流倍数取大值，排入河道的受污染雨水就较少，有利于保持水体功能，但截流管道的直接需要加大,污水处理厂规模也需要加大，工程投资也相应变大;截流倍数取小值，排入河道的受污染雨水增加，对河道水体的污染程度加剧，不利于保持水体功能。不同截流倍数对应的污水处理及截流主管系统总造价对比（一定管长时）截流倍数截流干管（万元）提升泵站（万元）级污水处理设施（万元）总
8、造价（万元）相当于n。时的百分比1459.84613.6811891.2712504.95100%2491.31881.8116636.6117518.42140.29%3536.91124.1821962.3523086.53184.62%4591.561340.8027178.0828518.83228.62%5627.421340.7532283.7933819.59270.24%6669.681729.8637278.3239008.78311.95%从上表中可以看出，截流倍数n。时污水系统的总造价是n。时的2倍多。考虑到实际汇流范围内实际地面的污染情况以及的经济实力，规划建议截流倍数
9、适当增大，按照n=2来考虑，规划老城区在现有截流主管网的基础上，增加一趟截流主管网，增加对于前期雨水的截流，改善沙河水质。（3）雨水设计重现期与径流系数的选择研究雨水径流系数和重现期的确定直接影响着一个城市抵御雨水安全的能力和其雨水设施造价的多少。所以如何选择雨水径流系数和重现期，在雨水工程中起着关键的作用。暴雨强度公式暴雨强度公式采用太原工业大学参考1985年山西省城镇暴雨等值线图使用数理统计法推导的公式。对于同一地区，暴雨强度公式中只有两个因素是可变化的，就是暴雨重现期和径流系数，这两个数字的选用，直接制约着城市的雨水安全及雨水工程管线及雨水泵站等的规模造价。暴雨重现期的常规做法为径流系数
10、0.6,暴雨重现期是1年；其他城市重要地区的暴雨强度分别是：北京市3T0年、上海5年、香港全区10年，重要干管为100年。同样的径流系数，重现期每增加1年，经计算雨水管径会增加1号，造价相应增加约20%。由此看来，重现期的增加会使造价增加，而造价的增加，也是一些部门不愿意提高城市雨水重现期的原因。暴雨重现期对造价的影响设计重现期P/年雨水管网投资1A2约1.2T.3A3约1.3T.4A5约1.5T.6A另外一个增加城市安全性的方法，就是建设雨水径流系数。作为城市雨水管线及泵站设施，一定要保证城市的安全性，所以在设计雨水管线管径是，径流系数还是取0.6,经过一些计算，把径流系数取0.6,重现期为
11、1年，计算出雨水量，把雨水径流系数建设到05,泛酸重现期，则重现期可以达到L7年；如果把径流系数控制在0.4,则重现期可以达到3.7年；参数选择为重现期3年，径流系数0.6,把径流系数减少到0.5-0.4,则可以达到重现期为6年-20年的防御能力。径流系数/对应重现期径流系数减少后对应重现期0.6/1年0.5/1.7年0.4/3.7年0.3/14年0.6/2年0.5/3.9年0.4710年0.3/50年0.6/3年0.5/6.4年0.4/19.6年0.3/128年由此可见，在源头上雨水径流系数减少，可以极大的改变城市雨水工程设施的防御能力。不同汇水地区的设计重现期地区III11IP/a0.51
12、2I类地区为城市公园等大面积绿地，以及工商业系数、人口密度较小的郊区。这些地区没有重要的工商企业，在该市的社会经济生活中并不占有重要的地位，所以设计重现期的取值最低，即使在发生暴雨时排水管网不能即使将积水排除，也不会给该市造成损失。目前,我国各城市降雨重现期最低值一般是0.25或0.33,但考虑该类地区有稀疏居民居住，因此不宜取极低值，故取为0.33。11类地区为地形坡度较大的地区及规划的边缘地区，这些地区不在城市中心,因此这类地区设计重现期取为Ia.HI类地区为城市中心商业密集的地区及城市主干道区。这些地区处于城市中心，商业较繁荣，交通繁忙，设计重现期取值应相对较高，该类地区一般设计重现期选
13、用25年。然而国内各城市中很少有取值在3年以上的，其中北京市的城市干道和中心区设计重现期最大取值为2年。考虑到的经济情况以及重现期增加造成的管网投资增加，该类地区设计重现期取值宜取低值，因此，设计重现期取为2年。径流系数控制雨水径流控制目标：通过渗、蓄、滞、截等各种措施，将区域综合径流系数控制在0.6,并建议将该指标纳入城市管理和开发。径流控制措施：a、绿地系统的形式加强绿地系统建设，增强绿地调蓄功能，在城市绿化设置时，应考虑绿化对雨水蓄渗的作用，建设多种形式的绿地系统。建设下凹式绿地，蓄渗雨水径流。提倡屋顶绿化,收集屋顶雨水。采用雨水浅层地下蓄渗技术，加强雨水蓄渗。b、设渗透性路面，增强道路
14、雨水渗透推广采用透水性路，以建设地区雨水径流。行车道、人行道、广场、停车场等人工地面，径流采用多孔沥青或混凝土、植草砖、连锁转铺面等透水性铺面。透水铺面是先在裸露土壤上铺设透水性良好的砂石层，再以水泥砖、植草砖等透水性路面材料平铺干砌而成。透水化设计可以有效降低雨水径流量，并且具有改善都市水循环的生态作用。c、建设雨水调蓄设施降水的年内分配极为不均匀，雨水多集中在夏季。因此在新区建设以及老城区改造过程中，根据情况建设部分雨水调蓄设施，可以起到消减洪峰流量、贮存雨水、减少管网规模、补充水资源的作用。d、实施保障措施要实现径流系数的控制，实现生态、一流、安全的雨水工程设施，必须从管理和法律上保隙。
15、首先，区域开发应按照低影响开发理念进行进行雨水综合管理。其核心是基于源头控制理念，构建与自然相适应的排水系统，合理利用景观空间和采取相应措施对暴雨径流进行控制。另外，就是用法律来约束。在小区的审批阶段就限制径流量。许多发达国家都用法律来实现雨水管理的做法。如德国的建设法规以法律条文的形式对雨水径流有相应规定；美国对新区建设强制实行要求新建或者改建开发区，必须内部采用雨水径流控制措施和雨水综合利用设施，从而减轻雨水径流对市政雨水的压力。以法律形式保证雨水的资源化利用。在现阶段实施“径流零增长”不是太现实，但是建议在城市城建规划管理部门审批该区域新建项目时，强制要求其径流量，强制开发商建设雨水利用设施。从而减轻雨水径流对雨水管网和河道水系的排涝压力。(4)地面积水标准的研究积水原因的研究城市暴雨积水主要
