强度拟合法分析计算合流制排水管道截流倍数

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1、54防洪排水城市道桥与防洪2012年2月第2期强度拟合法分析计算合流制排水管道截流倍数孙勇(上海现代建筑设计(集团)有限公司，上海市200041)I摘要：分析影响截流倍数的影响因素，探讨合理的截流倍数计算方法。通过某老城镇合流制排水系统截流改造算例分析，综合考虑合流水量、截流规模、排放污染物总量、水体排放要求及水体自净能力等，采用旱季暴雨强度拟合法分析确定截流倍数，以达到节省工程投资和保护环境的目的。关键词：截流式合流制排水系统；截流倍数；暴雨强度拟合法；河道自净能力中图分类号：TU992．2文献标识码：A文章编号：1009—7716(2012

2、)02-0054-03O前言在城市排水管网的设计中，特别是对老城镇的改造中，截流式排水系统经济实用，运用广泛，这就涉及到截流倍数如何取值问题。合流制排水系统截流倍数(n。)的确定，直接影响工程规模和工程环境效益。若no偏小，在地表径流高峰期混合污水将直接排入水体而造成污染；若no过大，则截流干管和污水厂的规模就要加大，基建投资和运行费用也将相应增加川。与截流倍数相关的主要因素有：合流水量，包括污水总变化系数及当地水文气象条件的不同形成暴雨强度的区别；合流图1计算基本流程水质，包括污水水量和雨水水量的比值，合流水的各项污染物指标；受纳水体卫生排放

3、要求及受纳截流倍数(：截流的总水量／平均旱季污水水体的自净能力等。量一l。在一般城市的合流制排水系统中，截流倍圈数(2)某老城璺镇主城合流制排水区域面积为的确定尚无统一的精确算法，大多采用经验和计1．03km2,2015年预测总旱季污水量为2．57万m。算相结合的方法。譬如：洪水计算方法，把某一频(3)设计平均径流系数为0．75，计算相当于平率的洪水标准作为截流规模；市政排水计算方法，均旱季污水量的降雨强度为：把污水截流倍数对应的雨污合流流量确定截流规丽103×106×24×075~1‘．4⋯m⋯In／一h模；水质模型计算法等。．．因此降雨强度

4、相对应的截流倍数见表l。本文以某老城镇为例，在截流总量、排放污染物总量和水体自净能力之间建立一个动态平衡，表1降雨强度相对应的截流倍数采用旱季污水总量暴雨强度拟和法最终确定合理的截流倍数，以达到节省工程投资和保护环境的目的。以下为算例，图1为基本计算流程。1基本数据计算(1)截流倍数定义(4)根据该老城镇主城1995、1996、1997及1998年的小时雨量记录，按每小时的平均强度，将这些记收稿日期：2011-10—19录分析。1995、1996、1997和1998年的平均年日总作者简介：孙勇(1972一)，男，河北人，博士研究生，高级工程师，

5、副总工程师，从事给排水设计工作。降雨次数是145次，年平均降雨总量是1282mm。城市道桥与防洪堕塑——2012年2月第2期融挪槲擞滞撒啪2截流倍数计算相次曼撕一一表5一年中超过给定截流倍数时竺翌竺降雨强度(i)超时过数998．7377．9207．2142．5856544·336·532．3由表3得图2。图3截流倍数与超过该截流倍数的降雨时数表6截流倍数与竺兰兰竺竺竺竺!竺——————————————一一截流倍数OO511．522．533·54．该结果可用图4表示。图2截流倍数与对应溢流次数嫩浠袭甓～奋‘嚣菁嚣；一数。析截流倍数nO拟为12佰，

6、此阁攀，平委恤w，2震应的降雨平均时数见表4，一图4截流倍数与超过该强度时的降雨深度(单位：mm)钲年审中超过器给定截流倍数时所对应明I5牟刚j姒见儿对于任意给定的降雨强度i都可以从图毒表5。毫由嘉s可以作出如图淼3所示的变化曲线。雨读出降雨强度所对应的降雨量，并且可以通过数学换算，得出超过该降闲强度削p罕得到所对应的小时数。56防洪排水城市道桥与防洪2012年2月第2期同时，从曲线形态可见，截流倍数从1．53的降雨量变化趋于平衡。，≥：980o0o因此，从溢流次数及降雨量的变化分析，截流倍数取1．52倍较为合适。3溢流污染负荷计算对于一个给定

7、的截流倍数no(~H为2)和旱季污水流量BOD浓度C(如为180mg／L)。溢流开始发生时的降雨强度i：l。4no=2．8图5截流倍数与溢流污染物BOD量(mm／h)，污水管网中旱季污水流量ih=1．4(mm／h)，强流出的BOD量约为1309t／y，其余指标依此类度超过1．4no(mm／h)的年总降雨深度yr=782(mm／y)(y推；选择no=3倍时，年溢流次数约7次，溢流出从图表中查出)，降雨深度超过1．4n。(mH)的小时数的BOD量约为1145t／y，其余指标依此类推。结tr：85(h／y)，因此平均溢流率为9．2(mm／h)，稀释率

8、为合现有该河道的地表水质状况、河体自净能力综9．6，溢流量69．6x10m3／y(19．1×10mS／d)，同时溢合分析，可以判断出某河道的自净能力较