北京市近年来雨水重现期和暴雨强度计算调整对雨水工程设计影响研究

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1、北京市近年来雨水重现期和暴雨强度计算调整对雨水工程设计影响研究　　摘要：本文主要分析《关于北京市雨水排除系统规划设计重现期的意见》、《城市雨水系统规划设计暴雨径流计算标准》（DB11-T969-2013）实施后,对雨水管线和雨水工程投资带来的影响，为评估工作和政府决策提供参考依据。关键词：雨水重现期；折减系数；暴雨强度中图分类号：TV122文献标识码：A1.问题的提出北京市在2011年、2012年连续两年遭遇了特大暴雨，造成严重的城市内涝并导致人员伤亡。北京市规划委员会在2011年9月20日颁发了《关于北京市雨水排除系统规划设计重现期的意见》将全市雨水管渠规划设计重现期作为强制规定进行

2、了调整。作为该意见的后续工作，2013年3月18日，北京市规划委员会、北京市质量技术监督局联合发布《城市雨水系统规划设计暴雨径流计算标准》（DB11-T7969-2013）（下文简称“新计算标准”），对暴雨强度计算公式及相应的影响因素做出了明确规定，并于2013年7月1日正式实施。《新计算标准》实施后，带来一些问题，主要体现在设计方案按照《新计算标准》提出的雨水管线规模和前期批复的雨污水排除规划不一致，管径规模和投资都有一定程度的增加，给项目评估工作和政府决策带来一定的障碍。本文按照《室外排水设计规范》（GB50014-2006）（下文简称《规范》）、《意见》、《新计算标准》提出的计算

3、方法，以常规雨水管线为案例，分析《意见》和《新计算标准》实施后，对雨水管线和雨水工程投资带来的影响，为评估工作和政府决策提供参考依据。2.主要参数调整2.1雨水重现期调整《规范》中规定，雨水管渠设计重现期，应根据汇水地区性质、地形特点和气候特征等因素确定。同一排水系统可采用同一重现期或不同重现期。重现期一般采用0.5～3a，重要干道、重要地区或短期积水即能引起较严重后果的地区，一般采用3～5a，并应与道路设计协调。特别重要地区和次要地区可酌情增减。《意见》中规定，雨水管渠及泵站的设计重现期，应按表1规定选取。特别重要道路指高速公路及城市快速路的城市段，重要道路指中心城和新城的城市主干道

4、，一般道路指中心城和新城的城市主干道以下等级的城市道路，以及镇中心区和分散的规划城市建设区内的城市道路。对于穿越镇中心区的一级公路，其位于镇中心区内段如为城市主干道，则该段道路的雨水管渠规划设计重现期可采用5年一遇。7表1雨水管渠及泵站设计重现期表2.2暴雨强度计算方法调整2.2.1《规范》提出计算方法《规范》中规定，设计暴雨强度，应按下列公式计算：式中：q－设计暴雨强度[L/(s·hm2)]；t－降雨历时（min）；P－设计重现期（a）；A1、C、n、b－参数，根据统计方法进行计算确定。雨水管渠的降雨历时，应按下列公式计算：式中：t－降雨历时（min）；t1－地面集水时间（min），

5、视距离长短、地形坡度和地面铺盖情况而定，一般采用5～15min；m－折减系数，暗管折减系数m=2，明渠折减系数m=1.2，在陡坡地区，暗管折减系数m=1.2～2；t2－管渠内雨水流行时间（min）。2.2.2《新计算标准》提出计算方法《新计算标准》中规定，设计暴雨强度根据汇流时间和重现期的不同应分别按下列公式计算：适用范围为：t≤120分钟，p≤10年。适用范围为：t≤120分钟，p＞10年。适用范围为：360≥t＞120min，p≤10年。7适用范围为：360≥t＞120min，p＞10年。雨水管渠的汇水时间t应按公式：式中：t1——地面集水时间（分钟），视距离长短、地形坡度和地面铺

6、装情况而定，一般可采用5分钟～15分钟（下凹桥区泵站除外）。t2——管渠内雨水流行时间（分钟）；m——折减系数，宜采用1。3.《意见》和《新计算标准》实施后对雨水管线规模计算的影响《意见》和《新计算标准》实施后，对雨水管道设计规模影响比较大的因素有两项，一是设计重现期，另一个是折减系数m。以城市主干道为例，在调整之前，设计重现期城市主干道为3年，调整后为5年。影响系数m调整前为2，调整后为1。为了明确《意见》和《新计算标准》实施后对工程规模的影响，以城市主干道为例，取北京市某规划新城（327.4公顷，815米、宽4015米长建设区）的算例，管道纵坡取较为常见的0.2%，分别计算设计重现

7、期3年(m=2)、设计重现期5年(m=2)、设计重现期5年(m=1)情况下的管道规模。这三种情况分别代表着城市主干道在调整前，《意见》实施后，《新计算标准》实施后的三种情况，做横向比较。见表2及图1。主要结论如下：7（1）流域面积较小时（小于3公顷），设计重现期的调整对管径影响不大，管径无需进行调整。（2）流域面积大于3公顷后，设计重现期的调整对管径影响逐步增大，管道结构尺寸扩大一级至两级。在流域面积较大（200公顷以上）的情况下，方沟尺寸提升