基于SWMM和Infoworks CS的南湖路高排管涵改造工程水力模擬研究.pdf

1、長(zhǎng)沙市南湖路位于長(zhǎng)沙市雨花區(qū)，其道路下所埋設(shè)的高排管涵是該區(qū)主要的排水干管，主要收集南湖路以南，南郊公園片區(qū)的高區(qū)雨污水?，F(xiàn)狀為4(×)3箱涵沿書院路和水廠路敷設(shè)，出江口涵底標(biāo)高為25.01米。在書院路和南湖路上有3個(gè)現(xiàn)狀溢流井，井底標(biāo)高為34.27米、34.2米、32.89米。但是隨著湘江庫區(qū)蓄水后，該高排管涵的出江口常水位高標(biāo)變?yōu)?9.81米和29.84米。原有的自由出流高排管涵系統(tǒng)由于涵底標(biāo)高低于蓄水后的常水位，排水方式由自由出流

2、變?yōu)檠蜎]出流，片區(qū)降雨較大時(shí)，高排管涵內(nèi)形成雍水上的雨水有溢出地面的可能。該片區(qū)又主要為人口密集區(qū)和重要地區(qū)，如果不對(duì)原有排水系統(tǒng)存在的問題進(jìn)行改造，會(huì)造成較大的經(jīng)濟(jì)損失。
　　 考慮到管網(wǎng)水力條件的特殊性和工程的特殊要求，為了給管網(wǎng)改造設(shè)計(jì)提供一定的技術(shù)決策依據(jù)和技術(shù)平臺(tái)支撐，文章結(jié)合國內(nèi)外工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和先例，利用計(jì)算機(jī)模型對(duì)南湖路高排管涵系統(tǒng)進(jìn)行評(píng)估。采用InfoWorks CS和SWMM模型評(píng)估該管涵的改造前后不同條件下的

3、出水情況。
　　 在模型的選擇方面，由于InfoWorks CS采用的水力模擬內(nèi)核主要采用靜態(tài)穩(wěn)定流內(nèi)核，對(duì)于單一排水管網(wǎng)出口的模擬能夠較好貼合工程實(shí)際計(jì)算值。而SWMM軟件中的動(dòng)力波動(dòng)流及雨量計(jì)功能則被利用來評(píng)估改造后的管涵系統(tǒng)出流情況。通過利用兩種不同模型的模擬優(yōu)勢(shì)，能夠更為準(zhǔn)確地得到貼近工程實(shí)際的模擬結(jié)果，為管涵的改造設(shè)計(jì)提供技術(shù)支撐依據(jù)。文章在利用SWMM模擬的同時(shí)對(duì)長(zhǎng)沙市降雨過程線進(jìn)行了預(yù)模擬，模擬對(duì)比結(jié)果顯示利用SW

4、MM校正之后的雨量計(jì)數(shù)值優(yōu)于InfoWorks CS在暴雨強(qiáng)度的雨量模擬結(jié)果。
　　 研究表明，在湘江水位抬升以后，未改造之前的排水系統(tǒng)不能支持城市正常的雨水排放要求。根據(jù)InfoWorks CS的模擬結(jié)果，可以看出南湖路段大概5-7個(gè)檢查井會(huì)超出排水負(fù)荷造成外溢。通過對(duì)原有排水系統(tǒng)進(jìn)行改造設(shè)計(jì)，能夠有效增加雨水管網(wǎng)的輸水能力，也能夠減少原有主管段的輸水負(fù)荷。但因?yàn)樗惶Ц咭材軌蛟斐晒艿纼?nèi)的旱時(shí)污水沉積物沉降堆積，造成管網(wǎng)堵塞，