本站小編為你精心準備了城市排澇與排水標準銜接的探討參考范文，愿這些范文能點燃您思維的火花，激發您的寫作靈感。歡迎深入閱讀并收藏。

《給水排水雜志》2014年第六期

1城市排澇與城市排水內涵

城市排澇與城市排水都是確保城市雨水安全排放的重要組成部分，但兩者內涵不同。

1.1服務范圍及應對對象不同城市排澇對應大排水系統（由內河、蓄滯洪水區、深隧等組成），目標是排除整個城市集水區域內的澇水。在進行城市防洪排澇工程的規劃建設時，由于這類工程服務對象是整個城市，受到超標暴雨破壞時，其后果對城市的經濟、安全等方面的負面影響較大，難以在短期內恢復，因此，城市排澇工程重點是應對城市超標暴雨，設計標準高。城市排水對應于城市小排水系統（即常規雨水管渠收集排放系統），目標是排除雨水管渠匯水范圍內的雨水。在進行城市排水工程的規劃建設時，由于這類工程服務對象僅是雨水管渠服務范圍內的城市地塊，受到超標暴雨破壞后所造成的損失及影響范圍都較小，一旦地面積水消退，即能較快恢復，且超過排水能力的雨水可通過道路徑流、雨水調蓄池和滯洪區等設施來調蓄排放。因此，排水工程主要解決城市常規降雨問題，設計標準較排澇標準低。

1.2選樣方法不同城市排澇標準采用“年最大值法”確定重現期，即假設有N年原始資料，在選取特征雨量作為統計系列時，每年選一個最大的雨量，得出N個雨量組成一個樣本。雖然新版《室外排水設計規范》（GB50014—2006，2014年版）規定具有20年以上雨量記錄的地區，應采用“年最大值法”，說明今后的趨勢是向“年最大值法”統一，但目前大部分城市仍采用“年多個樣法”確定重現期，即先在每年資料中選出n0個雨量，共得N•n0個資料，然后再從這N•n0個資料中采用超定值法選出S個雨量組成樣本，S＝N•a，其中1＜a＜n0。在不同的選樣方法下，對于同一暴雨強度，年多個樣法樣本排序的次序必然大于或等于年最大值法排序的次序，而同一暴雨強度對應的重現期僅與排序有關，所以同一暴雨強度前者推算出來的頻率通常大于或等于通過后者推算的頻率，即前者的重現期通常小于或等于后者。

2城市排澇標準與排水標準的既有研究

目前國內針對城市排澇標準和城市排水標準銜接問題的研究不多，已有研究成果主要側重于兩個標準之間如何“相當”的研究，即1年一遇城市排水標準相當于多少年一遇的城市排澇標準，研究方法主要分以下兩類。

2.1數理統計法鄧培德的研究中指出：年最大值法可用耿貝爾分布表示，非年最大值法可用指數分布表示，在此種概率分布條件，非年最大值法重現期（TE）與年最大值重現期（TM）兩者的關系為：胡斌的研究采用數理統計法證明，對于N年降雨資料而言，同一暴雨強度在容量為N•a的樣本中（年多個樣法），其累計頻率為PE，則年頻率為P＝aPE；而在容量為N的樣本（年最大值法）中，其出現一次的累計概率同樣為PE，則每次不出現的概率為1－PE，根據概率相乘定理，每年都不出現的概率為（1－PE）a，一年至少發生一次的概率為1－（1－PE）a。隨著次頻率的增大，年多個樣法和年最大值法兩個年頻率之間的差別就越大，見式（2）、式（3）即重現期越大（頻率越小），兩個年頻率越接近；重現期越小，兩個年頻率則接近于倍數a，研究結果指出：對要求不高的工程，重現期可由1～a倍來推算。

2.2澇水量計算法文獻［3］選用集水面積2．94km2的片區，分別采用水利部門的推理公式法與城建部門排水流量公式法，計算該片區的澇水流量，從二者澇水量大小的對比關系中大致得到排澇標準與排水標準的銜接關系，見表2。

2.3小結以上研究成果從理論計算層面上對城市排澇標準與排水標準進行重現期數值上的“相當”研究，對城市排水防澇工程的規劃建設具有一定指導意義，但學者們認為在以下幾方面需做進一步的研究：（1）數理統計法：當年最大值法不采用耿貝爾分布或非年最大值法不采用指數分布表示時，如何確定兩種重現期之間的轉換關系。（2）澇水量計算法：如何提高單個片區的澇水量計算結果的代表性，使其重現期對應關系可推廣應用到普遍范圍內；當城市化開發建設程度高時，如何選取水文推理公式中的參數，以便與排水公式相銜接。

3城市排澇標準與排水標準的銜接研究

由于城市不同區域的排水特性和下墊面特性差異性大，且排澇標準與排水標準的服務范圍及應對對象不同，既有的研究成果表明排水標準與排澇標準做到理論上的數值“相當”很困難。此外，由于既有的研究成果未充分考慮排澇系統中的內河水位與排水系統中的管網出流能力互為邊界條件這一物理情況，因此城市排澇標準與排水標準應在“相當”研究的基礎上，從上述物理機制上進行兩者之間的銜接與匹配研究，便于確定使排澇系統和排水系統相互匹配的規劃方案，實現城市排澇標準與排水標準的有效銜接。

3.1模型統一評估法由于城市排澇與排水系統均以通過有效處置城市降雨徑流來提高城市雨水排放安全性為建設目標，同時考慮到《城市排水（雨水）防澇綜合規劃編制大綱》（建城［2013］98號）推薦采用耦合雨水管網和內河等相關因素的水動力模型進行上述兩個系統的規劃設計，因此筆者建議采用模型統一評估法解決城市排澇標準與排水標準銜接的問題。城市開發強度大的區域其主要特點是城市排澇系統和排水管網系統的布局和規模已成定局。即：一方面受城市用地限制，城市內河無法無限制拓寬；另一方面受城市交通、環境等限制，已建成但設計標準較低的排水管網系統難以重新敷設。城市開發強度低或待開發的區域的主要特點是城市排澇系統和排水管網系統尚處于規劃、建設階段，其布局和規模未形成定局。因此，城市開發強度大的區域首先需對現狀排水能力進行評估，根據評估結果，采用其他相應策略實現城市排水安全，最終達到銜接目標；開發強度低或待開發的區域首先根據傳統計算方法形成規劃方案，再對規劃方案進行評估與校核，然后基于評估結果，調整規劃方案或采用其他相應策略，實現城市排水安全，最終達到銜接目標。模型統一評估法進行銜接的總體框架見圖1。

3.2水位銜接法模型統一評估法的精確度較高，是一種最接近于城市排水實際狀況的方法，但對基礎資料、模型建等方面的要求較高，因此所需的時間較長。當需要在較短時間內初步實現兩者的銜接時，可從內河水位和管網出水口水位上進行銜接，即水位銜接法。城區雨水管道一般就近排入內河，因此城市雨水管網的排水能力受內河水位的影響。對于給定的雨水管網，管網的長度和坡降一定，管網的排水能力主要取決于管道的水力坡降（i）。當內河水位低于管道出口時，管道排水為自由出流，管道的水力坡降與管道坡降保持一致，排水能力不受內河水位頂托影響；當內河水位高于管道出口時，管道排水為淹沒出流，此時管道的水力坡降將逐漸小于管道坡降，排水能力受內河水位頂托影響亦隨之逐步降低，且淹沒深度越高排水能力越低。由此可見，當城市排澇標準提高時，若能維持內河最高水位不變或降低，城市管網的排水能力將維持不變或得到提高。基于上述原理，水位銜接法以內河與管網出水口處可承受的最高水位（記為臨界水位）為排澇系統和排水系統的共同邊界與條件，排水系統和排澇系統以此邊界條件分別進行規劃設計，以實現兩個系統標準的合理銜接，共同形成城市排水防澇工程體系。

4結論與建議

4.1結論城市排澇標準與排水標準的銜接是城市排水防澇規劃編制工作有效開展的重要基礎研究和技術關鍵。本研究得到的結論主要為：（1）排澇標準與排水標準“相當”的研究已無法適應當前城市排水防澇高標準的現實需求，應著重研究兩者之間的匹配與銜接。（2）模型統一評估法和水位銜接法可從物理機制上確定使排澇系統與排水系統相互匹配的規劃方案，實現城市排澇標準和城市排水標準的銜接。

4.2建議（1）應在對城市排水系統排水能力評估的基礎上對內河最高水位提出具體要求。城市排澇標準無論取多少，若能保證內河最高水位不變，則雨水管網的排水能力將不受其影響。因此，建議應對城市排水系統進行排水能力評估，根據城市實際的排水能力對內河最高水位提出具體要求。（2）新建雨水系統排水標準的選取應有適當的超前意識但不應盲目提高。考慮到排水標準的提高，需開挖道路對已建的雨水管網進行改建，代價很高，因此在新建雨水系統排水標準的選取時，應有超前意識，可適當提高排水標準。但城市排澇標準和城市排水標準的銜接與匹配不能通過一味地提高排水標準來實現，更應從兩者共同解決目標出發，進行系統性的銜接與匹配。（3）深化模型統一評估法的相關研究。模型統一評估法從城市雨水問題的解決總目標出發，利用產匯流模型和管網內河耦合模型對排澇標準和城市排水標準進行銜接，是一種較先進的理念與方法，但在基礎資料和建模技術等方面的要求較高，建議在后續研究中進一步深化。

作者：高學瓏單位：福州市規劃設計研究院