浅谈城市雨水管网内涝失效可靠性.pdf

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1、施工技术建材与装饰2014年11月浅谈城市雨水管网内涝失效可靠性杨晓涛王振（宝鸡市市政工程建设管理处陕西宝鸡721001）摘要：城市雨水管道减少对于城市建设水平的提高具有重要作用。本文基于力学及城市公共安全基本理论，构建了测度城市雨水管道内涝失效可靠性分析的基本理论，并运用一次二阶矩阵法的验算点法对某城市内涝失效问题进行了分析，并运用事故树法得出了雨水管网出现内涝失效可能性的概率。发现，案例雨水管网的整体可靠性偏低，且单个雨水管道内涝失效的可能性也偏低，为此，必须强化对城市雨水管网的建设力度。关键词：城市雨水管网；内涝失效；可

2、靠性分析中图分类号：TU992文献标识码：B文章编号：1673-0038（2014）45-0048-02引言I表示的是雨水的力坡度；k表示的是城市雨水管道内涝的数量；自改革开放以来，尤其是国家确定大力发展城乡一化建设项V0表示的是窖井的单个蓄水体积，这些自变量都是随机变量，并目以来，我国城市发展逐步进入了快速发展的阶段。随着城市大且相互独立。规模的扩建，城市的基础建设也在逐步的完善，特别是城市交通假设城市水网内涝可能出现的临界点为B，那么通过求得式道路建设逐步得到了优化，耐水性强的地面逐步取代了土质地（2）的极限值就可以得出B

3、的具体数值，于是设定式（2）等于零，面，城市交通压力及交通事故得到了有效地缓解。但是，城市雨通过线性约束条件来求得极限值，有：81水内涝问题并没有得到有效的缓解。尤其是在雨水天气，由于城312kV0，D，n，I，V，t，Q）=0Z=0.3117ND-I+-Q=g（Nrntsr0s市雨水管网建设体系不健全，导致雨水与城市垃圾混合，一方面，形成了低洼地区交通道路的堵塞，出现内涝现象，给居民的（3）出行带来了严重的不便；一方面，加速了城市垃圾的散布面以及在上述假设下，设定可靠指标为姿，以该值来衡量水网内涝散布度，给城市环卫工作以及城

4、市水污染处理带来一定的难度。存在的概率，故式（3）有：81总之，雨水管网内涝严重阻碍了城市的发展，威胁着城镇居民的312kV0P=P｛Z约0｝=P｛0.3117ND-I+-Q约0｝=准（-姿）（4）trnts生活质量和生活安全，为此，必须对城市水网内涝问题进行具有重要的现实意义。2参数校准及水管网可靠性目标分类本文将利用某案例数据，利用设计验算点法来雨水管网的内2.1参数校准及事故树方法介绍涝失效可靠性进行定量分析，并利用事故概率树的方式来测度为了有效地对案例中可能出现水网内涝的概率进行测算，基案例雨水管网可能发生内涝失效问题

5、的概率。于现有文献资料的研究成果，我们在此校准随机变量的参数。我1研究方法设计们设定误差修正系数Nr表示的变异系数为0.111，标准差为依据欧洲管网渠道设计的标准，将管网的超载定义为“重力0.1221；城市雨水管道管壁的粗糙率n的变异系数为0.0553，标流向管网渠道中，而水网污水则处在压力流的位置，但是，水网准差为0.00083，均值为0.015；雨水的力坡度I的变异系数为污水并没有因为重力的影响而蔓延出水面，造成水涝灾害的水0.0292，标准差为0.00083，均值为0.0028；降雨历时时间的变异力情况”。同时，而洪涝灾

6、害的定义为“水网污水不能直接流向管系数为0.083，标准差为5，且平均时间为60min；窖井流量Qs为网水渠，而是直接滞留在地表或者直接进入就近建筑物而形成0.248；窖井的单个蓄水体积V0的变异系数为0.2，标准差为0.5，内涝的情况”。据此，我们可以得知，当水网管道的设计流量严重且平均体积为1m3。本文将基于上述校准参数，来进行案例分析。小于本身输水能力时，雨水管网的排水能力就处在一个正常的类似于物理电路的串联和并联方式，城市雨水管道建设的管水平，能够保持水网渠道的正常工作；当水网管道的设计流量严道网络也是通过并联或者串联

7、的方式来进行综合设计，布局方重大于本身输水能力时，雨水管道现有排水能力就不能满足现式的不同，管道的整体的可靠性会有所不同。而事故树方式能够实的需要，而出现管道“超载”的水灾问题。依据上述原理，我们通过设定目标事件，通过“顶层-中间层-底层”的体系，来对事件可以建立能够测量雨水管道能否抵制内涝失效的可靠性的功能进行逐一分析，并以树状的形式表现出来，可以很好地反映事件性函数，于是有：的逻辑顺序，本文将采取事故树的方式来对案例进行严密分析。Z=Qr+QJ-QS（1）2.2水管网可靠性目标的指标分类依据城市公共安全研究理论，我们有：由

8、于每个城市的经济发展水平以及社会文化发展水平都有81所差异，加之设计理念及地理环境的不同，导致不同地区的城市312kV0Z=0.3117ND-I+-Q（2）rnts水网管道建设设计就有所不同，但是，城市雨水管道的可靠性目在式（2）中：Nr表示的是误差修正系数；D表示的是城市雨