3,3.雨水量3,3,1,推理公式法是我國目前城鎮(zhèn)排水工程設(shè)計(jì)中應(yīng)用的雨水徑流計(jì)算方法。具有公式簡明和需要參數(shù)少等優(yōu)點(diǎn) 然而這一方法適用于較小規(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)時(shí)會(huì)產(chǎn)生較大誤差。因此本規(guī)范提出當(dāng)匯水面積大于2km2時(shí)。應(yīng)采用數(shù)學(xué)模型法確定雨水設(shè)計(jì)流量,并校核內(nèi)澇防治重現(xiàn)期下地面的積水深度和積水時(shí)間.此外、當(dāng)?shù)乇頎顩r和土壤性質(zhì)等基礎(chǔ)參數(shù)較為齊備時(shí).宜分別考慮土壤下滲.植被截留、蒸發(fā)等過程對(duì)徑流量的影響 從而確定凈雨量和凈雨過程線。3,3,2,對(duì)于地面集水時(shí)間、我國目前大多不經(jīng)過計(jì)算.憑經(jīng)驗(yàn)取值,城鎮(zhèn)已開發(fā)地區(qū)的排水管渠較為密集,雨水在地表流動(dòng)時(shí)間相對(duì)較短。大多短于5min 因此地面集水時(shí)間是否經(jīng)過計(jì)算對(duì)最終計(jì)算結(jié)果影響不大、而在未開發(fā)地區(qū)、雨水往往需要在地表流動(dòng)較長時(shí)間才能形成明渠流或進(jìn)入管道。因此有必要準(zhǔn)確計(jì)算地面集水時(shí)間.美國自然資源保護(hù)服務(wù)局,Natural,Resources.Conser,vation、Service NRCS。即原來的土壤保持服務(wù)局SCS 編寫的TR、55手冊根據(jù)地面漫流的特征,將其分為坡面層流,sheet、flow。和淺層細(xì)溝流、shallow concentrated.flow 分別進(jìn)行計(jì)算,超過一定距離時(shí) 坡面層流轉(zhuǎn)變?yōu)闇\層細(xì)溝流。流速與暴雨強(qiáng)度無關(guān) 只與地面的粗糙程度和坡面狀況有關(guān) 本規(guī)范在地面集水時(shí)間的計(jì)算中采用了美國NRCS和美國交通部的相關(guān)研究成果 3.3、3,進(jìn)行內(nèi)澇防治設(shè)計(jì)重現(xiàn)期校核時(shí) 由于需要計(jì)算滲透 調(diào)蓄等設(shè)施對(duì)雨水的滯蓄作用、因此宜采用較長歷時(shí)降雨。且應(yīng)考慮降雨歷程。即雨型的影響。發(fā)達(dá)國家和地區(qū)采用的降雨歷時(shí)一般為3h,24h、如美國得克薩斯州交通部頒布的,水力設(shè)計(jì)手冊。2011年版,規(guī)定一般采用24h。美國丹佛市的 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,美國休斯敦市.雨水設(shè)計(jì)手冊,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,大于或等于200英畝時(shí),最小降雨歷時(shí)為6h、我國大部分地區(qū)的暴雨強(qiáng)度公式是根據(jù)2h以內(nèi)的降雨資料確定、只有少數(shù)城市編制了較長歷時(shí)的暴雨強(qiáng)度公式,國家標(biāo)準(zhǔn)、室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范、GB.50014規(guī)定應(yīng)統(tǒng)計(jì)3h以內(nèi)的降雨、但相應(yīng)的暴雨強(qiáng)度公式制訂工作還沒有普及。此外,各地關(guān)于雨型的統(tǒng)計(jì)資料也比較匱乏,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,為了滿足內(nèi)澇防治設(shè)計(jì)的要求,并考慮到我國目前的實(shí)際情況,本規(guī)范規(guī)定降雨歷時(shí)可選用3h 24h 3。3、4。目前我國大多數(shù)城市和地區(qū)尚未建立設(shè)計(jì)雨型,特別是缺乏對(duì)長歷時(shí)降雨資料的總結(jié).同倍比放大法和同頻率放大法在我國的水利領(lǐng)域應(yīng)用較廣,目前北京等城市已據(jù)此建立了24h設(shè)計(jì)雨型 此外,當(dāng)設(shè)計(jì)降雨歷時(shí)較短 小于3h、時(shí) 可參考當(dāng)?shù)氐谋┯陱?qiáng)度公式.通過下列方法之一人工合成雨型。1 芝加哥模式雨型計(jì)算方法為.式中。qa。某時(shí)刻上升段暴雨強(qiáng)度.mm.h。A1、n b,均為暴雨強(qiáng)度公式中的參數(shù),r。雨峰位置參數(shù)。可取0、3、0,4 ta,tb 分別為雨峰下降段和上升段的時(shí)間、min、qb.某時(shí)刻下降段暴雨強(qiáng)度.mm h,2.三角形雨型計(jì)算方法為。式中 q。設(shè)計(jì)降雨歷時(shí)t內(nèi)的平均設(shè)計(jì)暴雨強(qiáng)度 mm,h.3,交替區(qū)塊法生成雨型計(jì)算方法為,將降雨歷時(shí)t平均分為n個(gè)區(qū)段。每個(gè)區(qū)段長度為T 根據(jù)暴雨強(qiáng)度公式分別計(jì)算T,2T 3T.nT時(shí)的暴雨強(qiáng)度q1.q2.q3,qn,累積降雨量P1。P2,P3,Pn。然后計(jì)算相鄰時(shí)間區(qū)段累積降雨量之差、將獲得的累積降雨量之差從大到小排序,最大值為整個(gè)降雨歷時(shí)中心區(qū)段的降雨量,其余各值則依次交替列于最大值右側(cè)和左側(cè)的區(qū)段 從而形成一次完整的降雨歷程。芝加哥模式雨型和交替區(qū)塊法生成雨型均根據(jù)暴雨強(qiáng)度公式建立,因此其應(yīng)用受暴雨強(qiáng)度公式適用范圍的影響 三角形雨型在1980年提出,計(jì)算方法簡單。主要適用于小于50km2的區(qū)域 3。3。5 對(duì)于匯水面積范圍較大,透水性地面比例較高的地區(qū)。特別是未開發(fā)地區(qū),綜合徑流系數(shù)難以準(zhǔn)確確定 以此計(jì)算徑流量可能會(huì)產(chǎn)生較大誤差,多個(gè)現(xiàn)行的免費(fèi)和商業(yè)模型均包含通過扣損法確定凈雨量的模塊.可以在合理確定模型參數(shù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行更加準(zhǔn)確的徑流量計(jì)算,截留和洼蓄量應(yīng)包含城鎮(zhèn)區(qū)域源頭減排設(shè)施的截留雨水量。3.3 6、本規(guī)范公式,3 3,6,為霍頓公式、Horton,是國內(nèi)外應(yīng)用較廣的一種計(jì)算土壤下滲能力的方法。其特點(diǎn)是能夠反映土壤下滲能力隨時(shí)間的變化 但是這一模型不能體現(xiàn)降雨強(qiáng)度對(duì)土壤下滲能力的影響 霍頓公式中的土壤參數(shù)一般應(yīng)通過實(shí)測獲得,關(guān)于土壤的初始入滲率.美國國家環(huán)保署、EPA。編制的SWMM模型建議將土壤分為砂土 壤土和黏土三類、并按土壤濕潤程度和植被覆蓋情況給出了參考值.見表3。土壤穩(wěn)定入滲率可根據(jù)土壤飽和狀態(tài)下的下滲能力取值、SWMM模型建議采用艾肯和馬斯格雷夫 Akan 1993和Musgrave,1955.總結(jié)的土壤穩(wěn)定入滲率參數(shù).見表4,由于在不同的土壤類型和降雨歷時(shí)等條件下。衰減常數(shù)的變化較大.SWMM模型建議其取值范圍為2,7 當(dāng)衰減常數(shù)大于3時(shí).土壤下滲能力對(duì)衰減常數(shù)的變化不再敏感,因此,部分研究。如WQ,COSM模型。建議、蓄水能力較強(qiáng)的土壤的衰減常數(shù)可取2,其他類型的土壤的衰減常數(shù)可取3.表3、SWMM模型土壤初始入滲率.mm,h、表4,SWMM模型土壤穩(wěn)定入滲率取值。mm.h 注.A類土壤指砂土,沙壤土或壤質(zhì)砂土,B類土壤指粉質(zhì)壤土或壤土.C類土壤指砂質(zhì)黏壤土 D類土壤指黏壤土 粉質(zhì)黏壤土,砂質(zhì)黏土、粉質(zhì)黏土或黏土,除霍頓公式外、土壤下滲能力還有其他多種計(jì)算方法.設(shè)計(jì)人員應(yīng)在詳細(xì)了解各種計(jì)算方法的適用前提的基礎(chǔ)上。準(zhǔn)確確定各項(xiàng)參數(shù)。合理選擇適用的計(jì)算公式、