接入點(diǎn)設(shè)置對(duì)深層調(diào)蓄管道系統(tǒng)提標(biāo)功能實(shí)現(xiàn)的影響因素初探

1、9 8 防洪排水 城市道橋與防洪 2 0 1 7 年0 9 月第0 9 期D O I ：1 0 ．1 6 7 9 9 ／j ．c n k i ．c s d q y f h ．2 0 1 7 ．0 9 ．0 2 8接入點(diǎn)設(shè)置對(duì)深層調(diào)蓄管道系統(tǒng)提標(biāo)功能實(shí)現(xiàn)的影響因素初探李鵬程( 上海市政工程設(shè)計(jì)研究總院( 集團(tuán)) 有限公司，上海市2 0 0 0 9 2 )摘 要：2 0 1 4 版《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》對(duì)城市的排水標(biāo)準(zhǔn)提出了更高要求，但大多城

2、市老城區(qū)管網(wǎng)單純依靠翻排進(jìn)行提標(biāo)難度較大，建設(shè)深層調(diào)蓄管道是原有系統(tǒng)提標(biāo)的有效手段。分析了深層調(diào)蓄管道接人點(diǎn)數(shù)量及位置對(duì)系統(tǒng)提標(biāo)功能實(shí)現(xiàn)的影響，結(jié)論可為類(lèi)似工程提供一定參考。關(guān)鍵詞：深層調(diào)蓄管道；系統(tǒng)提標(biāo)；接人點(diǎn)數(shù)量；接人點(diǎn)位置中圖分類(lèi)號(hào)：T U 9 9 0 ．3 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B 文章編號(hào)：1 0 0 9 —7 7 1 6 ( 2 0 1 7 ) 0 9 —0 0 9 8 —0 30 引言隨著我國(guó)城市化的快速推進(jìn)，城市水面率和下墊面透水

3、性能降低，徑流系數(shù)快速增加，內(nèi)河調(diào)蓄功能銳減，對(duì)流域洪水和排水管網(wǎng)產(chǎn)生了極大的壓力【1 】。目前國(guó)內(nèi)大多數(shù)排水系統(tǒng)采用1a 一遇標(biāo)準(zhǔn)，而2 0 1 4 版《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》明確提出，特大城市中心城區(qū)和非中心城區(qū)的雨水管渠設(shè)計(jì)重現(xiàn)期分別為3 ～5a 一遇和2 ～3a 一遇。和新標(biāo)準(zhǔn)相比，國(guó)內(nèi)大多數(shù)城市目前的排水防澇標(biāo)準(zhǔn)明顯偏低【2 】，雨水不能及時(shí)排放，導(dǎo)致城區(qū)積水。但是，多數(shù)老城區(qū)管網(wǎng)改造困難，急需采用新的手段對(duì)原有系統(tǒng)進(jìn)行提標(biāo)。大型

4、深層調(diào)蓄管道措施貫徹“蓄排結(jié)合”的先進(jìn)理念，調(diào)蓄容量大，深埋于地下，對(duì)地面的影響小，比較適合擁擠的城市化地區(qū)，是美國(guó)、英國(guó)、日本等較多特大型城市內(nèi)澇防治體系的重要組成部分。目前，廣州、上海、北京、武漢、寧波等城市也陸續(xù)開(kāi)展了采用深層調(diào)蓄管道提升排水防澇和污染控制能力的研究和工程設(shè)計(jì)M 。圖1 為一般深層調(diào)蓄管道系統(tǒng)的原理圖。深隧提標(biāo)的本質(zhì)是在原有系統(tǒng)增加人流點(diǎn)，改變?cè)邢到y(tǒng)的水力線，消減部分超過(guò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)暴雨的水量，從而達(dá)到原有雨水系

5、統(tǒng)提標(biāo)。鑒收稿日期：2 0 1 7 —0 7 —1 3基金項(xiàng)目：上海市科委項(xiàng)目( 1 4 D Z l 2 0 8 2 0 3 ) ；上海市青年科技啟明星計(jì)劃資助( 1 7 Q B l 4 0 3 6 0 0 )作者簡(jiǎn)介：李鵬程( 1 9 8 6 一) ，男，河南新鄉(xiāng)人，工程師，從事排水設(shè)計(jì)工作。提升處理后排放圖1 深隧系統(tǒng)原理圖于人流點(diǎn)的重要作用，本文將著重研究人流點(diǎn)的數(shù)量及位置對(duì)系統(tǒng)提標(biāo)功能實(shí)現(xiàn)的影響。1 研究方法城市排水系統(tǒng)模型以科

6、學(xué)準(zhǔn)確的方式分析城市排水的相關(guān)過(guò)程，是城市排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)和運(yùn)行管理的有力工具[ 5 】。I n f o W o r k sI C M ( I n t e g r a t e d C a t c h m e n tM a n a g e m e n t ) 模型，即城市綜合流域排水模型，是由W a l l i n g f o r d 軟件公司于2 0 1 1 年推出的最新版城市排水系統(tǒng)模擬軟件，本論文選擇A 、B 兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)為1 a 一遇的排

7、水系統(tǒng)，建立I n f o W o r k s 模型，研究入流點(diǎn)的數(shù)量及位置對(duì)系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)從1a 一遇提高到5a 一遇功能實(shí)現(xiàn)的影響。由于深層調(diào)蓄管道系統(tǒng)本身調(diào)蓄容積有限，因此在研究過(guò)程中，還將考慮原有系統(tǒng)與深隧系統(tǒng)的水量分配，只有水量分配科學(xué)才能更好發(fā)揮二者的作用。2 入流點(diǎn)的數(shù)量對(duì)系統(tǒng)提標(biāo)功能發(fā)揮的影響A 排水系統(tǒng)為已建分流制系統(tǒng)，總服務(wù)面積約萬(wàn)方數(shù)據(jù)1 0 0 防洪排水 城市道橋與防洪 2 0 1 7 年0 9 月第0 9 期蓄管道與

8、市政泵的水量分配為進(jìn)入調(diào)蓄管道遠(yuǎn)大于后者；5a 一遇暴雨情境下，a 接人點(diǎn)方案通過(guò)深層調(diào)蓄管道與市政泵的水量較為均衡。圖6 B 系統(tǒng)主管、泵站位置圖( a ) 1 接入點(diǎn)方案( a 路口) ( b ) 5 a 一遇積水情況圖7 a 路口接入點(diǎn)系統(tǒng)模擬圖( a ) 1 接人點(diǎn)方粟( h 路口) ( I ，) 5 a ?遇積水情況圖8 b 路口接入點(diǎn)系統(tǒng)模擬圖表1 為b 路口方案下市政雨水泵的特征參數(shù)表。由表1 可以看出，由于b 接入點(diǎn)過(guò)于

9、接近系統(tǒng)總管交匯處且靠近泵站進(jìn)水總管，5a 一遇暴雨工況下，由于接入點(diǎn)堰高標(biāo)高較低( 為保證系統(tǒng)不積水) ，大量雨水優(yōu)先通過(guò)接人點(diǎn)跌落至深隧，泵表1 b 路口接入點(diǎn)方案市政雨水泵開(kāi)泵特征表站進(jìn)水困難，導(dǎo)致市政雨水泵開(kāi)泵不足，兩臺(tái)雨水泵甚至僅開(kāi)泵1 6m i n ，深隧水量與市政泵水量分配比約為3 ：1 。在接入點(diǎn)位置不變的前提下，要改變系統(tǒng)水量分配比例，只有提高接人點(diǎn)堰高，但堰高的提高會(huì)對(duì)系統(tǒng)提標(biāo)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)產(chǎn)生不利影響。原有排水系統(tǒng)與深

10、隧系統(tǒng)組成新的排水系統(tǒng)，二者共同作用以達(dá)到系統(tǒng)提標(biāo)的目標(biāo)?？紤]深隧自身存在的調(diào)蓄量有限，b 路口方案下原有排水系統(tǒng)與深隧系統(tǒng)之間的協(xié)調(diào)作用失衡，水量分配比例不當(dāng)影響系統(tǒng)的總體功能的實(shí)現(xiàn)。接人點(diǎn)位置會(huì)對(duì)原有系統(tǒng)與深隧系統(tǒng)的銜接產(chǎn)生重要影響，因此，需從系統(tǒng)水量分配合理性的角度綜合考慮，才能科學(xué)地確定接人點(diǎn)的位置。4 結(jié)論深層調(diào)蓄管道對(duì)原有系統(tǒng)的提標(biāo)功能依靠設(shè)置接人點(diǎn)實(shí)現(xiàn)，接入點(diǎn)為原有系統(tǒng)與新建系統(tǒng)相互聯(lián)系的紐帶。接人點(diǎn)的作用從水力坡降的角度

11、講就是在暴雨期間拉低水面線，其設(shè)置的數(shù)量和位置要考慮排水系統(tǒng)的大小，系統(tǒng)的形狀、系統(tǒng)主管的數(shù)量，與現(xiàn)狀淺層市政泵站運(yùn)行的關(guān)系等，只有充分考慮原有系統(tǒng)與新建系統(tǒng)的銜接關(guān)系，最大限度地發(fā)揮淺層調(diào)蓄系統(tǒng)的功能，且保證進(jìn)人深隧系統(tǒng)的水量不失衡，才能充分發(fā)揮深隧的提標(biāo)功能。參考文獻(xiàn)：[ 1 ] 胡偉賢，何文華，黃國(guó)如，等．城市雨洪模擬技術(shù)研究進(jìn)展[ J 】．水科學(xué)進(jìn)展，2 0 1 0 ，2 1 ( 1 ) ：1 3 7 —1 4 4 ．[ 2 】

12、張辰．適當(dāng)提高排水管網(wǎng)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)逐步建立城市內(nèi)澇防治體系Ⅲ．給水排水，2 0 1 3 ，3 9 ( 1 2 ) ：1 —3 ．【3 】丁留謙，王虹，李娜，等．美國(guó)城市雨污蓄滯深隧的歷史沿革及其借鑒意義【J 】．中國(guó)給水排水，2 0 1 6 ，3 2 ( 1 0 ) ：3 5 - 4 1 ．【4 ] 董磊，張欣．虹1 ：3 港一走馬塘段深層排水調(diào)蓄隧道系統(tǒng)工程研究[ J ] ．給水排水，2 0 1 6 ，4 2 ( 6 ) ：4 8 —5

13、1 ．【5 ] G a b r i e l e F r e n i ，M a r c o M a g l i o n i c o ，V i t t o r i o D i F e d e r i c o ．S t a t e o f t h ea r t i n U r b a n D r a i n a g e M o d e l l i n g 【R 】．B o l o g n a ：U n i v e r s i t y o fB