金湖城区防洪排涝综合整治规划(3)

2019-03-15 18:07

对于利农河以东地区,大兴河两侧原为相对独立的圩区,若采用集中排水,则东二区(大兴河南侧)向大兴河排水,而太平排涝站本身设计排涝流量有限,若向三河排水,仍然存在运行费用高的缺点。且会打乱原有的排涝水系。

分片排水则根据地势和水系,兼顾历史排水格局,分成不同的排涝区域,分片排水。分片排水的规划见排涝分区。

分片排水的优点一是是输水距离短,排水效果好;二是充分利用现有排水设施,资源利用效率较高;三是新建排水泵站可作为水环境整治的应急设备利用(当自流引水冲洗河道效果较差时,可利用排涝泵站强制城区河道水流动),河道水环境、生态整治效果具有较高的保证率。因此采用分片排涝的模式更为合适。

根据上述分析,排水规划方案采用分片排水方案,尽量利用原有排水系统,划分不同的排涝区,分片排水,尽量减少投资和运行费用。

3.2排涝流量及排水调度

3.2.1排涝模数确定 (1)小区设计排涝模数

城区雨水管渠设计流量计算以城市暴雨强度公式和雨水流量公式为主,侧重小汇流面积(<2km2)、短降雨历时(<120min)雨水管渠的流量计算,用以推算和校核城市雨水管道、排水沟渠的断面面积。

小区排水采用淮安市的暴雨强度公式计算:

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q=688(1+0.75lgP)/(t+3)0.44 (1)

式中:q-暴雨设计强度(L/s.hm2);t-降雨历时(min);P-暴雨设计重现期,这里取P=1年。

雨水管渠的设计降雨历时,按设计汇流时间计算,包括地面集水时间和管渠内流行时间两部分,计算公式如下:

t=t1+mt2 (2) 式中:t-设计降雨历时(min);

t1-地面集水时间(min),这里取10min; t2-管渠内流行时间(min);

m-延缓稀疏系数,暗管取2,明渠取1.2。

小区排水管道、明渠的设计流量,一般采用以下公式计算: Q=ψqF (3) 式中: Q-设计流量(L/s);

ψ-径流系数,参照《给水排水设计手册》(第5册),取ψ

为0.6;

q-设计降雨强度(L/s.hm2);F-汇水面积(hm2)。

由以上分析,可以确定城中建成区的雨水管道的排涝模数为6.67m3/s.km2。 (2) 城区排涝模数

水利部门一般按“小流域设计洪水计算”的方法,排涝设计流量通过产、汇流计算推求设计暴雨产生的洪峰流量确定,计算方法有推

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理公式法、瞬时单位线法等水文公式。经综合分析,本规划区内排水主河道排涝设计流量采用“综合单位线法”计算。计算中参数的选取采用《江苏省水文手册》中提供的数据和图表。在计算时结合本规划区实际情况,充分考虑具体的流域特性。 (3)设计暴雨推求与分配

近期按10年一遇最大24h暴雨进行设计,远期按20年一遇最大24h暴雨进行设计。

1)设计点雨量

查《江苏省水文手册》,最大24小时雨量均值等值线图和最大24小时雨量Cv值等值线图,得到H24=115mm,Cv=0.5,CS采用3.5CV,查皮尔逊Ⅲ型曲线模比系数Kp值表,得到Kp=1.33(20年一遇为1.99),由此得到24h设计点雨量为152.95mm(20年一遇为228.85mm),计算公式如下:

H24=KpH24 (4) 式中:H24-某一频率设计点雨量(mm);H24-最大24小时雨量均值(mm); Kp-模比系数。

由最大24小时设计点雨量,可以推求出最大1日设计点雨量为136.56mm(20年一遇为204.33mm),计算公式如下:

H1日=H24/1.12 (5) 2)设计面雨量

由设计点雨量推求设计面雨量,计算公式为:

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HmF?KHam (6)

式中:HmF—最大一天设计面雨量;

Ham—最大一天设计点雨量;

K—折算系数,查最大一天暴雨点面关系图可得。

设计面雨量计算结果见表3-1所示。

表3-1 最大一天设计面雨量计算表 p 10% 5% KP 0.998 0.995 H24(mm) 136.56 204.33 Hp(mm) 136.29 203.31 3)设计暴雨分配

按照设计暴雨雨型分配表(24小时雨型、2小时段分配),对设计面雨量进行分配,不同设计标准设计净雨分配见表3-2和表3-3。

表3-2 P=10%设计净雨分配表

时段 比例% 设计暴雨mm 设计净雨mm 内河入流mm 1 0 2 0 3 0 4 0 5 5 6 5 7 10 8 35 9 35 10 5 11 12 5 0 0.0 0.0 0.0 0.0 6.8 6.8 13.6 47.7 47.7 6.8 6.8 0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 39.0 41.3 0.0 0.0 0 0.0 39.0 41.3 0.0 0.0 0 表3-3 P=5%设计净雨分配表

时段 比例(%) 设计暴雨mm 设计净雨mm 内河入流mm 1 0 2 0 3 0 4 0 5 5 6 5 7 10 8 35 9 35 10 5 11 5 12 0 0.0 0.0 0.0 0.0 10.2 10.2 20.3 71.2 71.2 10.2 10.2 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 4.7 71.2 57.7 0.0 4.7 48 0.0 0.0 0.0 48 32.8 0.0 14

(4)设计净雨推求与分配

1)设计净雨量

采用降雨~径流关系法P+Pa~R,由设计降雨推求设计径流。 前期影响雨量:Pa=αIm 式中:?—前期影响系数,查最大一天暴雨前期影响系数?值表,得

一天暴雨对应的?=0.60;

Im —最大初损值,查最大初损值Im表,平原区Im=90mm。

查淮河区旱地次降雨径流关系曲线图,由于一日暴雨量超过100mm很多,所以采用公式:

R?(P?P?)?b (7)

式中:R—最大一天净雨量,mm;

P—最大一天设计面雨量,mm;

P?—最大一天前期影响雨量,mm。

由此得到最大一天净雨量为82.29mm(20年一遇为133.31mm)。 2)设计净雨分配

采用初损后损法求净雨深。

总损失量:I=P-R=56mm(20年一遇为70mm) 初损值:I0=Im-Pa=36mm(20年一遇为36mm) 后损值:It=I-I0=20mm(20年一遇为34mm)

根据暴雨分配过程,先扣除初损值,然后在产生净雨的时段内均匀扣除后损值,即得到净雨深。计算结果如表5-3所示。城市雨水管道是以一年一遇排水能力控制的,故需逐时段推求入河涝水,结果见

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