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3.水量和水質(zhì)3。1、水。量3。1,1,雨水調(diào)蓄設(shè)施的主要功能是削減峰值流量、防治內(nèi)澇 控制雨水徑流污染和雨水綜合利用、雨水調(diào)蓄設(shè)施的設(shè)計(jì)調(diào)蓄量應(yīng)根據(jù)主要功能要求 經(jīng)計(jì)算確定。當(dāng)雨水調(diào)蓄設(shè)施具有多種功能時(shí)。應(yīng)分別計(jì)算各種功能所需要的調(diào)蓄量根據(jù)不同功能發(fā)揮的時(shí)序。確定取最大值或是合計(jì)值作為設(shè)計(jì)調(diào)蓄量.3，1,2,我國(guó)目前采用恒定均勻流推理公式計(jì)算雨水設(shè)計(jì)流量，恒定均勻流推理公式基于以下假設(shè)。降雨在整個(gè)匯水面積上的分布是均勻的、降雨強(qiáng)度在選定的降雨時(shí)段內(nèi)均勻不變，匯水面積隨集流時(shí)間增長(zhǎng)的速度為常數(shù)，因此推理公式適用于較小規(guī)模排水系統(tǒng)的計(jì)算 當(dāng)應(yīng)用于較大規(guī)模排水系統(tǒng)的計(jì)算時(shí)會(huì)產(chǎn)生較大誤差 隨著技術(shù)的進(jìn)步、管渠直徑放大、水泵能力提高，排水系統(tǒng)匯水面積逐步擴(kuò)大，應(yīng)對(duì)推理公式進(jìn)行修正.發(fā)達(dá)國(guó)家已采用數(shù)學(xué)模型模擬降雨過程.把排水管渠作為一個(gè)系統(tǒng)考慮.并用數(shù)學(xué)模型對(duì)管渠進(jìn)行管理。美國(guó)一些城市規(guī)定的推理公式適用范圍分別為。奧斯汀4km2,芝加哥0.8km2,紐約1.6km2.丹佛6，4km2且匯流時(shí)間小于10min.歐盟的排水設(shè)計(jì)規(guī)范要求當(dāng)排水系統(tǒng)面積大于2km2或匯流時(shí)間大于15min時(shí)、應(yīng)采用非恒定流模擬進(jìn)行城市排水管渠水力計(jì)算，在總結(jié)國(guó)內(nèi)外資料的基礎(chǔ)上,本規(guī)范提出當(dāng)匯水面積大于2km2時(shí) 雨水設(shè)計(jì)流量宜采用數(shù)學(xué)模型進(jìn)行確定 無(wú)論采用推理公式法還是數(shù)學(xué)模型法，當(dāng)設(shè)計(jì)降雨歷時(shí)小于暴雨強(qiáng)度公式編制時(shí)采用的降雨歷時(shí)。都可以采用暴雨強(qiáng)度公式計(jì)算設(shè)計(jì)暴雨強(qiáng)度或推算設(shè)計(jì)降雨過程,設(shè)計(jì)降雨歷時(shí)等于匯水區(qū)域的集水時(shí)間.即匯水區(qū)域最遠(yuǎn)點(diǎn)流到設(shè)計(jì)斷面所需時(shí)間.其數(shù)值等于地面匯流時(shí)間和管渠匯流時(shí)間之和、對(duì)于集水時(shí)間超過暴雨強(qiáng)度公式編制時(shí)采用的降雨歷時(shí)情況。由于已超出了暴雨強(qiáng)度公式的適用范圍。宜采用當(dāng)?shù)赜写硇缘拈L(zhǎng)歷時(shí)降雨資料.通過同頻率放大或同倍比放大的分析方法,得出相應(yīng)的設(shè)計(jì)值 3、1。3，本條規(guī)定了調(diào)蓄量的確定方法。1、公式。3，1,3。1 是基于水流的連續(xù)性方程 通過在不同設(shè)計(jì)暴雨重現(xiàn)期條件下。計(jì)算入流和出流過程線確定所需調(diào)蓄量的基本理論公式,其中入流過程線根據(jù)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算確定。設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)可以是當(dāng)?shù)氐膬?nèi)澇防治設(shè)計(jì)重現(xiàn)期，雨水管渠設(shè)計(jì)重現(xiàn)期或者徑流量控制標(biāo)準(zhǔn)，出流過程線是按調(diào)蓄池下游系統(tǒng)受納能力確定的 式中的降雨歷時(shí)t指設(shè)計(jì)降雨過程的總持續(xù)時(shí)間、與計(jì)算暴雨強(qiáng)度時(shí)的集水時(shí)間有所區(qū)別,描述式中的入流和出流過程線Qi和Qo時(shí),需以下基本資料。1 調(diào)蓄工程具有確定的上下游邊界條件,2，足夠的降雨資料，特別是較長(zhǎng)歷時(shí)的降雨資料。3、足夠的下墊面條件數(shù)據(jù) 如徑流系數(shù) 土壤滲透系數(shù)。不透水面積所占比例等,用于計(jì)算匯水區(qū)域內(nèi)的產(chǎn)流和匯流過程.4 調(diào)蓄設(shè)施的形式和各部位尺寸.用于計(jì)算調(diào)蓄設(shè)施的出口流量隨時(shí)間和設(shè)施內(nèi)水深等因素的變化過程，此外，Qo的取值不應(yīng)超過區(qū)域開發(fā)前相同設(shè)計(jì)重現(xiàn)期下的雨水峰值流量和調(diào)蓄工程下游的受納能力,公式。3 1.3 1,所需的基礎(chǔ)資料較多、且所得的調(diào)蓄設(shè)施有效容積需根據(jù)試算結(jié)果不斷修正 以滿足設(shè)計(jì)要求，當(dāng)匯水區(qū)域面積較小時(shí),可對(duì)調(diào)蓄設(shè)施的入流和出流過程進(jìn)行適當(dāng)簡(jiǎn)化,美國(guó)聯(lián)邦政府開發(fā)的FAA法是一種常見的簡(jiǎn)化方法，如下式所示。式中。Qi，暴雨峰值流量.通過暴雨強(qiáng)度公式獲得.Qo 調(diào)蓄設(shè)施平均出口流量、適用于串聯(lián)式調(diào)蓄池、或下游排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)流量,適用于并聯(lián)式調(diào)蓄池,t、降雨歷時(shí)，鑒于上式中Qo的定義不夠明確，美國(guó)科羅拉多大學(xué)丹佛分校的James.C,Y Guo 郭純園，教授對(duì)FAA法進(jìn)行了修正。如下式所示，式中 Qa 調(diào)蓄設(shè)施的最大允許出口流量。適用于串聯(lián)式調(diào)蓄池、或下游排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)流量、適用于并聯(lián)式調(diào)蓄池.tc。集水時(shí)間,有別于降雨歷時(shí)t。2。公式,3，1。3，2.采用的是脫過系數(shù)法.這是一種采用由徑流成因所推理的流量過程線推求調(diào)蓄容積的方法 選取脫過系數(shù)時(shí).調(diào)蓄設(shè)施上游的設(shè)計(jì)流量 應(yīng)根據(jù)其上游服務(wù)面積的雨水設(shè)計(jì)流量確定,調(diào)蓄設(shè)施下游的設(shè)計(jì)流量 不應(yīng)超過其下游排水設(shè)施的最大受納能力.降雨歷時(shí)不應(yīng)大于編制暴雨強(qiáng)度公式時(shí)采納的最大降雨歷時(shí)。由于脫過系數(shù)法是在暴雨強(qiáng)度公式的基礎(chǔ)上推理得到的,因此該方法的適用范圍應(yīng)與暴雨強(qiáng)度公式的適用范圍相同.鑒于我國(guó)目前暴雨強(qiáng)度公式的降雨歷時(shí)大多不超過180min.因此,運(yùn)用脫過系數(shù)法確定調(diào)蓄量時(shí)應(yīng)注意其適用范圍，3 用于削減峰值流量雨水調(diào)蓄工程的設(shè)計(jì)過程中需進(jìn)行內(nèi)澇防治設(shè)計(jì)重現(xiàn)期的校核、應(yīng)考慮工程對(duì)雨水的調(diào)蓄作用,因此宜采用較長(zhǎng)歷時(shí)降雨,且應(yīng)考慮降雨歷程、即雨型的影響.發(fā)達(dá)國(guó)家采用的降雨歷時(shí)一般為3h.24h。如美國(guó)得克薩斯州交通局頒布的,水力設(shè)計(jì)手冊(cè)、2011年版、規(guī)定一般采用24h,美國(guó)丹佛市的、城市暴雨排水標(biāo)準(zhǔn).2011年版.第一卷 規(guī)定,服務(wù)面積小于10平方英里。約25,9km2,最小降雨歷時(shí)為2h 10平方英里.20平方英里,最小降雨歷時(shí)為3h。大于20平方英里，約51。8km2，最小降雨歷時(shí)為6h，美國(guó)休斯敦設(shè)計(jì)手冊(cè)第九章雨水設(shè)計(jì)要求、2005年版,規(guī)定,小于200英畝。約0，8km2、時(shí)。最小降雨歷時(shí)為3h.大于200英畝時(shí)。最小降雨歷時(shí)為6h 因此、本規(guī)范規(guī)定用于削減峰值流量的雨水調(diào)蓄工程的調(diào)蓄量計(jì)算中、設(shè)計(jì)降雨歷時(shí)宜選用3h、24h，計(jì)算該范圍內(nèi)不同降雨歷時(shí)時(shí)出入調(diào)蓄設(shè)施的雨水量之差.得到在每個(gè)降雨歷時(shí)情況下所需的調(diào)蓄容積。最大值即為所需的調(diào)蓄設(shè)施容積 當(dāng)雨型的統(tǒng)計(jì)資料匱乏時(shí) 排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)一般假定在一定降雨歷時(shí)范圍內(nèi)暴雨強(qiáng)度保持恒定。不考慮雨型，當(dāng)?shù)赜晷唾Y料缺乏時(shí),可以采用附近城市或地區(qū)的雨型。或采用當(dāng)?shù)匕l(fā)生過的有代表性的典型暴雨過程,典型暴雨過程應(yīng)在暴雨特性一致的氣候區(qū)內(nèi)選擇有代表性的雨量過程。所謂有代表性就是指暴雨特性能夠反映設(shè)計(jì)地區(qū)情況，符合設(shè)計(jì)要求,主要遵循以下幾個(gè)原則.1，歷史上已經(jīng)發(fā)生過的流域性特大暴雨.雨量時(shí)空分布資料充分和可靠、2.造成特大洪澇災(zāi)害的暴雨，水文氣象條件較接近規(guī)劃情況,3。暴雨類型和時(shí)空分布特征具有代表性，4 對(duì)規(guī)劃調(diào)蓄工程不利的雨型.選定了典型暴雨過程后，就可用同頻率或同倍比設(shè)計(jì)暴雨量控制方法.對(duì)典型暴雨分段進(jìn)行縮放 不同時(shí)段控制放大時(shí)，控制時(shí)段劃分不宜過細(xì) 如江蘇省各市控制時(shí)段主要采用5min、對(duì)暴雨核心部分24h暴雨的時(shí)程分配,時(shí)段劃分視流域大小和匯流計(jì)算所用的時(shí)段而定，1，同頻率放大法。在放大典型過程線時(shí)，按雨峰和不同歷時(shí)的雨量分別采用不同倍比 使放大后的過程線的雨峰和各種歷時(shí)的雨量分別等于設(shè)計(jì)雨峰和設(shè)計(jì)雨量、也就是說(shuō)，經(jīng)放大后的過程線，其雨峰值和各種歷時(shí)的降雨總量都等于同一設(shè)計(jì)頻率,稱為同頻率放大法,同頻率放大法可保證指定設(shè)計(jì)時(shí)段規(guī)劃區(qū)域和指定分區(qū)雨量等于設(shè)計(jì)頻率，滿足各種規(guī)劃方案水文計(jì)算要求.缺點(diǎn)是對(duì)雨量時(shí)空分布分時(shí)段和分區(qū)域縮放會(huì)引起雨型時(shí)空分布的變形,且統(tǒng)計(jì)時(shí)段和分區(qū)數(shù)越多、雨型變形越大 2，同倍比放大法。用同一放大倍比k值放大典型暴雨過程線的雨量坐標(biāo)、使放大后的暴雨量等于設(shè)計(jì)暴雨量,或使放大后的控制時(shí)段的暴雨量等于設(shè)計(jì)暴雨量，稱為同倍比放大法，同倍比放大法計(jì)算出的暴雨時(shí)間和空間分布的形狀不會(huì)發(fā)生變化，僅降雨強(qiáng)度的同倍比改變.缺點(diǎn)是僅一個(gè)時(shí)段的雨量滿足設(shè)計(jì)頻率.當(dāng)區(qū)域設(shè)計(jì)暴雨的敏感歷時(shí)未知或變化時(shí) 或者各項(xiàng)內(nèi)澇防治工程具有不同的敏感歷時(shí).同倍比放大法得出的設(shè)計(jì)暴雨結(jié)果無(wú)法滿足要求、3，1，4，截流倍數(shù)計(jì)算法是一種基于合流制排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)截流倍數(shù)的計(jì)算方法,由于雨水徑流量和污水量并無(wú)直接的比例關(guān)系,因此，通過公式 3 1 4、得到的調(diào)蓄量不能直接反映合流制排水系統(tǒng)中溢流污水被截流的程度,一些發(fā)達(dá)國(guó)家常用的指標(biāo)是合流污水的截流率，即截流量占降雨量的百分比 上海等地曾通過統(tǒng)計(jì)總結(jié)了當(dāng)?shù)亟亓鞅稊?shù)和合流污水截流率的直接關(guān)系，并用于調(diào)蓄工程的設(shè)計(jì),截流倍數(shù)計(jì)算法是一種簡(jiǎn)化計(jì)算方法，該方法建立在降雨事件為均勻降雨的基礎(chǔ)上,且假設(shè)調(diào)蓄工程的運(yùn)行時(shí)間不小于發(fā)生溢流的降雨歷時(shí) 以及調(diào)蓄工程的放空時(shí)間小于兩場(chǎng)降雨的間隔 而實(shí)際情況很難滿足上述兩種假設(shè)、因此、以截流倍數(shù)計(jì)算法得到的調(diào)蓄量偏小.計(jì)算得到的調(diào)蓄量在實(shí)際運(yùn)行過程中發(fā)揮的效益小于設(shè)定的調(diào)蓄效益,在設(shè)計(jì)中應(yīng)乘以安全系數(shù)β、根據(jù)上海等地工程實(shí)踐.可取1 1，1.5,3 1.5.用于源頭徑流總量和污染控制的雨水調(diào)蓄工程，其調(diào)蓄量可按當(dāng)?shù)啬陱搅骺偭靠刂坡蕦?duì)應(yīng)的單位面積調(diào)蓄深度計(jì)算后確定,住房城鄉(xiāng)建設(shè)部發(fā)布的,海綿城市建設(shè)技術(shù)指南,中列舉了部分城市不同年徑流總量控制率對(duì)應(yīng)的單位面積調(diào)蓄深度.在缺乏相關(guān)資料時(shí) 可作為參考。用于分流制排水系統(tǒng)徑流污染控制的雨水調(diào)蓄工程,其調(diào)蓄量的確定應(yīng)綜合考慮當(dāng)?shù)亟涤晏卣?受納水體的環(huán)境容量 降雨初期的雨水水質(zhì)水量特征 排水系統(tǒng)服務(wù)面積和下游污水處理系統(tǒng)的受納能力等因素、國(guó)外有研究認(rèn)為,1h雨量達(dá)到12。7mm的降雨能沖刷掉90,以上的地表污染物,同濟(jì)大學(xué)對(duì)上海芙蓉江。水城路等地區(qū)的雨水地面徑流研究表明,在降雨量達(dá)到10mm時(shí)，徑流水質(zhì)已基本穩(wěn)定、國(guó)內(nèi)還有研究認(rèn)為一般控制量在6mm 8mm可控制60、80 的污染量、因此。結(jié)合我國(guó)實(shí)際情況、調(diào)蓄量可取4mm.8mm。地面污染程度較嚴(yán)重的區(qū)域宜取上限,3，1、6,確定調(diào)蓄量時(shí),應(yīng)考慮地理位置限制.雨水水質(zhì)水量,雨水綜合利用效率和投資效益等多種因素、并進(jìn)行綜合比較后確定。3,1、7,相關(guān)研究表明.城鎮(zhèn)徑流存在明顯的初期沖刷作用 但由于降雨沖刷過程的復(fù)雜性和隨機(jī)性、確定不同條件下的初期徑流棄流量是一個(gè)難題、在有條件的地區(qū)、應(yīng)在實(shí)測(cè)服務(wù)范圍內(nèi)不同下墊面收集雨水的化學(xué)需氧量，COD.懸浮物。SS、等污染物濃度。根據(jù)污染物濃度隨降雨量的變化曲線確定初期徑流棄流量，根據(jù)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)計(jì)算分析,通常一場(chǎng)降雨，路面的初期徑流棄流量是屋面的3倍以上 當(dāng)屋面的棄流量為2mm.3mm時(shí).即可控制整場(chǎng)降雨60,以上的徑流污染負(fù)荷。當(dāng)超過3mm時(shí)、污染控制效果無(wú)顯著增加 路面的情況更為復(fù)雜，數(shù)據(jù)變化幅度更大 但一般棄流量為6mm 8mm可控制約60、以上的污染量。當(dāng)超過10mm時(shí) 污染控制效果無(wú)顯著增加.因此.結(jié)合我國(guó)實(shí)際情況,地面徑流深度可為4mm。8mm、地面污染程度較嚴(yán)重的區(qū)域宜取上限。3。1，8,新建多功能調(diào)蓄設(shè)施的調(diào)蓄量,應(yīng)綜合考慮自身景觀或休閑娛樂功能,并根據(jù)調(diào)蓄功能和設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)計(jì)算后確定。原有景觀或休閑娛樂設(shè)施改建為多功能調(diào)蓄設(shè)施時(shí),應(yīng)根據(jù)設(shè)施的可調(diào)蓄水量校核設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)是否滿足調(diào)蓄量要求 當(dāng)不滿足要求時(shí),可對(duì)設(shè)施進(jìn)行改擴(kuò)建。但不應(yīng)影響設(shè)施原有功能的發(fā)揮，3、1 9、調(diào)蓄設(shè)施可設(shè)置在排水系統(tǒng)的不同位置、如進(jìn)入排水管渠系統(tǒng)前。管渠系統(tǒng)中間和管渠系統(tǒng)末端等 當(dāng)多個(gè)調(diào)蓄設(shè)施聯(lián)合運(yùn)行時(shí).應(yīng)考慮其綜合效果和投資效益、確定各項(xiàng)設(shè)施的位置和規(guī)模,并采用數(shù)學(xué)模型對(duì)其調(diào)蓄效果進(jìn)行綜合評(píng)估。滿足調(diào)蓄工程的總體設(shè)計(jì)要求、