水利排涝与市政排水重现期的转换关系

资料大小：722KB
资料类型：.PDF
资料等级：
发布时间：2021-08-28

资料介绍

计暴雨重现期之间的对应关系。不过, 这些研究成果的地域
性较强, 有较大的局限性。
本文以海口市排涝工程为例, 分别采用广东省综合单位
线法、推理公式法及经验公式法计算了水利涝水流量, 根据
暴雨强度公式和雨水流量公式推求了市政雨水流量。基于
不同方法得到的同一设计流量重现期, 进而确定出海口市排
涝及排水重现期的对应关系。最后, 结合已有成果[2, 13214] , 提
出了适用于国内其它地区排涝与排水重现期转换关系的多
项式模型, 为水利和市政规划建设的接轨提供了有益参
考[ 15] 。
1 涝水流量计算方法
1. 1 水利排涝
水利排涝通常采用/ 多种方法、综合分析、合理选定0 的
原则计算洪峰流量和洪水过程线。计算方法包括综合单位
线法、推理公式法、经验公式法、净雨过程法[5] 。由于净雨过
程法应用较少, 本文不再详细介绍。
( 1) 广东省综合单位线法
广东省综合单位线法是通过对纳希瞬时单位线方法的
深入研究, 结合国内外经验, 提出的具有广东特色的综合单
位线方法。其产流分析采用初损后损法, 汇流分析主要是应
用线性系统识别的最小二乘法解算经验单位线, 综合给出分
区分类的以无因次单位线表达的经验线型[ 6] 。
ui = qi @ tp / W, x i = ti / tp ( 1)
式中: ui、x i 分别为无因次单位线的纵、横坐标; qi、t p 分别为
时段单位线的纵、横坐标( 纵坐标单位为m3 / ( s # mm) , 横坐
标单位为h) ; tp 为单位线的上涨历时( h) ; 相当于1 mm 径流
深的水量(W= F / 3. 6, F 为集水面积, 单位km2 ) , $t 时段单
位线包围的面积为W= E qi @ $t( 104 m3) 。
( 2) 推理公式法。
推理公式法计算公式如下:
Qm = 0. 278( Sp / Sn
p - f ) F ( 2)
S= 0. 278H/ (m @ Q1/4
m ) ( 3)
式中: Qm 为设计洪峰流量( m3 / s) ; F 为集雨面积( km2 ) ; Sp
为设计暴雨雨力( mm/ h) ; np 为暴雨递减指数, 无量纲; f 为
平均后损率( mm/ h) ; S为汇流历时( h) ; m 为汇流参数, 其值
从工程集水区域特征参数从暴雨图集中的汇流参数m~ H关
系图上查取。
( 3) 经验公式法。
设计流量的经验公式如下:
Qm = C1 @ H 24p @ F0. 84 /H0. 15 ( 4)
式中: Qm 为设计洪峰流量( m3 / s) ; C1 为无量纲系数, 随频率
而异; H 24p 为24 h 的设计暴雨量( mm) ; H为汇流特征系数
(H=
L
J 1/3 ) ; F 为工程集雨面积( km2 ) 。公式( 4) 反映了流域的
地理特征和暴雨特征, 对于集水面积小于10 km2 的河流使
用效果较好[7] 。
1. 2 市政排水
城市排水主要针对城市小排水系统, 目标是排除雨水管
渠汇水范围内的雨水[8] 。依据5室外排水设计规范6[ 9] , 雨水
设计流量根据设计暴雨强度进行计算。设计暴雨强度计算
公式如下:
q=
167A1 ( 1+ C1gP)
( t+ b) n ( 5)
式中: q 为设计暴雨强度( L/ ( s # hm2 ) ) ; P 为设计暴雨重现
期( 年) ; t 为设计暴雨历时( min) ; A1 为雨力参数, 海口市地
区为14 mm; C 为无量纲参数, 海口市地区为0. 4; b 为历时
附加参数, 海口市地区为9 min; n 为暴雨衰减指数, 无量纲,
海口市地区为0. 65。
雨水设计流量按公式( 6) 计算。
Q= qWF ( 6)
式中: Q 为雨水设计流量( L/ s ) ; q 为设计暴雨强度
( L/ ( s# hm2 ) ) ; W 为径流系数, 无量纲; F 为汇水面积
( 10- 2 km2 ) 。
2 水利排涝与市政排水重现期的关系模型
2. 1 海口市水利排涝与市政排水重现期对应关系
2. 1. 1 水利排涝设计洪峰
选取海口市易发生洪涝灾害的区域( 海甸岛五西路明
渠、龙昆沟、板桥溪、河口溪及金牛岭湖) 。各流域特征参数
见表1。
表1 各流域特征参数
T ab . 1 Charact erist ic param et er s of th e each river basin
编号河渠名称集雨面积/ km 2 干流河流/ km 坡降( j )
1 五西路明渠3. 21 3. 14 0. 10
2 金牛岭湖2. 97 3. 00 3. 40
3 板桥溪1. 08 1. 30 0. 60
4 河口溪3. 29 1. 80 0. 50
5 龙昆沟26. 50 8. 23 2. 20
以海