城市化地区市政排水与区域排涝关系研究

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1、城市化地区市政排水与区域排涝关系研究【】城市化地区的排水系统不仅包括由市政雨水管X构成的市政排水系统，还包括原属农田排涝范畴的区域排涝系统。两种排水系统遵循不同行业规范．其采用的暴雨选样方法、设计标准、频率分布模型、设计流量计算方法等各不相同。本文针对水利区域排涝和市政排水的特点，研究了不同暴雨选样导致的重现期的差别、频率分布模型异同，给出了采用不同暴雨选样方法重现期的衔接关系和频率分部模型的转换关系，并分析了两种排涝体系常用的推理公式法的异同性和适用性，为城市排水工程规划提供了指导。　　【关键词】排涝暴雨选样重现期频率分布推理公式　　前言　　城市化的发展使得城

2、市规模不断向郊区扩展，昔日的河渠、沟道、稻田、湿地、水塘被填埋征用或成为城市的组成部分，区域的下面条件极大改变，原来属于农田排涝范畴的区域纳入了城市排水体系。城市排水系统不仅包括由市政雨水管X构成的市政排水系统，还包括原属农田排涝范畴的沟道、内河、塘堰、闸站等构成的区域排涝系统。排水设施既要承担城市街道、居住小区等小面积暴雨涝水排除任务，还包括城市较大区域暴雨涝水的排除。市政排水与区域排涝的关系日益紧密。城市区域排涝系统是在农田排涝的基础上发展而来，主要承担较大区域暴雨涝水以及市政雨水管X所汇集涝水的排除，属于农田排涝范畴；市政雨水管X系统承担城市小区、街道等小

3、区域的雨水排除，属于市政排水范畴。　　一、设计暴雨　　1.1暴雨选择。城市的区域排涝通常是在原有农田排水系统的基础上形成，负担较大区域暴雨涝水排除，综合考虑了河、沟、田、塘等的调蓄，其暴雨通常以24h、72h为控制时段，城市化区域设计暴雨多以24小时最大暴雨为控制。水利部门进行防洪排涝设计时，考虑的是年发生一次超标准暴雨的概率。适宜采用年最大值法选样。年最大值法选样简单，独立性强，在水文统计中应用最广泛。但该法会遗漏一些数值较大，在年内排位第二或第三的暴雨，使小重现期部分(重现期l～5年)的暴雨强度明显偏小，由于水利排涝中通常采用的重现期较大(10年以上)，用年

4、最大值能够满足水利排涝要求。市政排水系统主要考虑城市小区域暴雨积水排除、径流形成速度快、汇流时间短，因此市政排水暴雨控制时段通常采用5～120min等9个控制时段。市政部门进行城市管X排水系统的规划设计时，不仅要考虑年内最大暴雨，还要考虑年内出现多次超标准暴雨的机会，通常采用非年最大值法选样(超大值法、超定量法、年多个样法)。根据《室外排水设计规范》，市政排水系统的设计标准一般为0．5—3年，最低为0．25年，包含了一年多遇的情况，其暴雨选样采用非年最大值法，通常能够反映一年内能够遭遇几次超标暴雨的概率，且不会遗漏较大暴雨。在小重现期部分能够比较真实地反映暴雨的

5、统计规律．可以获得重现期小于1年的设计暴雨。不同暴雨选样方法得到的经验频率和暴雨重现期具有不同的含义。设有该年暴雨记录，从中取出样本总数为N的暴雨系列。则每年平均取样个数k，按年多个样法和年最大值法所得的经验频率　　PE和P分别如式(1)所示：　　　　1.2设计暴雨计算。　　用统计法计算设计暴雨，涉及到经验频率计算。一年多次选样法，在n年中选取样本个数为N的系列每年选取的样本个数为K(K=N／n,K>1)经检验PE=S／N1(式中s=1,2,…,N为各系列值从大到小排列的序数)为次频率。次频率可按下式换算为年频率：Py=(N1/n1)PE。　　年最大值选法，在n

6、,年中选取样本个数为n,的系列，经验频率Py=m/n1(式中m=1、2、…，n为系列各值从大到小的排列的序数)为年频率。　　　　二、设计流量　　2.1产流计算。　　《室外排水设计规范》中规定，设计排水流量按以下公式计算：　　Q=qψF(2)　　式中：Q——雨水设计流量，L／s；q——设计暴雨强度，L／s