城镇雨水系统规划设计暴雨径流计算标准宣贯培训课件.ppt

3.1.2 　当汇水面积超过2km2 时，宜考虑降雨时空分布的不均匀性、地面产流过程和管网汇流过程，采用数学模型法计算雨水设计流量；也可采用其他小流域流量计算方法计算。 以前想偷懒，用的5km2，现在改2km2了。 3、主要修订内容——雨水设计流量计算方法 说明1：给出了目前我国普遍采用的恒定均匀流推理公式法流量计算公式。当有允许排入雨水管道的生产废水排入时，应将其水量计算在内。 说明2：恒定均匀流推理公式基于以下假设：降雨在整个汇水面积上的分布是均匀的，降雨强度在选定的降雨时段内均匀不变，汇水面积随集流时间增长的速度为常数。因此, 推理公式适用于较小规模雨水系统的流量计算，当应用于较大规模雨水系统的计算时会产生较大误差。因此《室外排水设计规范》GB 50014-2006（2014 年版）提出当汇水面积超过2km2 时，雨水设计流量宜采用数学模型进行计算。 下面讲2个案例 案例一：数学模型法计算雨水设计流量实验案例 案例二：多点入流法计算雨水设计流量案例 案例一：数学模型法计算雨水设计流量实验案例——方庄小区 方庄流域汇水面积4.22km2，雨水管道总长度29.69km，为分流制系统，下游入凉水河。 数学模型参数率定的实测数据包括雨量站的实测降雨数据、下游凉水河的实测水位过程以及两处管网监测点的实测流量过程。 通过对区域下垫面属性进行实际调查，方庄流域共划分为道路面、房屋面、硬化铺装、植被、裸土和水域面六种属性地表。 方庄案例流域范围 方庄流域不同类型下垫面分布图 3、主要修订内容——雨水设计流量计算方法 数学模型参数率定拟合采用2015年6月和7月份的两场实测降雨，同时段的凉水河实测水位过程作为模型的下游边界，雨水管网系统中两处监测点的实测流量过程和模拟结果的对比情况如下： 3、主要修订内容——雨水设计流量计算方法 案例一：数学模型法计算雨水设计流量实验案例——方庄小区 两场实测降雨情景的率定峰值流量误差均在10%以内，误差较小，基本满足模型精度要求。MIKE模型 情景 时间 总历时（min） 总雨量（mm） 第一处监测点 第二处监测点 实测峰值（m3/s） 模拟峰值（m3/s） 误差 实测峰值（m3/s） 模拟峰值（m3/s） 误差 1 2015-6-26 300 12.3 1.03 1.07 4.5% 3.20 2.94 8.1% 2 2015-7-18 240 23.2 3.23 2.92 9.6% 6.68 6.10 8.7% 采用固定综合径流系数法。流域内六种下垫面模型参数率定结果如表所示。其中，道路、房屋和硬化铺装为不可渗透地表，率定参数包括地表粗糙系数和降雨初损；植被和裸土为可渗透地表，率定参数包括地表粗糙系数、降雨初损及霍顿下渗模型参数；其他地表为缺乏实测资料的空白区域。 地表类型 固定径流系数 地表曼宁系数 初损（地表洼蓄、植被截留等）（mm） 后损（城市地表下渗） 采用霍顿下渗模型 f0 fc k 道路 / 0.02 2.0 / / / 房屋 / 0.02 1.5 / / / 硬化铺装 / 0.025 3.0 / / / 植被 / 0.15 6.0 76 20 2.28 裸土 / 0.04 4.0 34.8 6 3.3 其他 0.65 0.02 3.0 / / / 注：霍顿模型中f0（mm/hr）为初始入渗率，fc（mm/hr）为稳定入渗率，k为衰减系数； 3、主要修订内容——雨水设计流量计算方法 案例一：数学模型法计算雨水设计流量实验案例——方庄小区 实测资料少，尚无参数规律性研究结果，无法推广。 案例二：多点入流法计算雨水设计流量案例 目前，北京市尚无可供使用的成熟雨水管道模拟模型，暂无法推广数学模型法计算雨水设计流量。当雨水管道汇水面积超过2km2时，可将其视为城市河道，按多点入流汇流计算方法计算雨水设计流量。 多点入流法为一种适用于计算较大汇水面积流量过程线的数学模型法，北京市城市规划设计研究院曾对该方法进行过可靠性和实用性论证及参数率定，在模拟通惠河乐家花园站历史洪水时，洪峰流量误差在5%以内，峰现时间误差1小时以内。 该方法的主要参数为设计重现期、次暴雨流域平均径流系数、流域平均汇流速度、雨水管道排水能力、等流时块面积、长办汇流曲线、设计降雨过程线等。 3、主要修订内容——雨水设计流量计算方法 多点入流法基本原理 以等流时线法为基础的一种多维线性定常汇流系统，考虑了净雨空间分布的不均匀性，运用河槽汇流曲线进行以等流时块为单元区的流域汇流计算，也可进行区间支流的河道演算。 输入（净雨或入流流量过程）为阶梯型时，汇流系统方程为： 式中： t、△t ——时间及梯形输入的单位时段、汇流曲线的入流历时或计算时段； n —