市政短历时暴雨与水利24h暴雨重现期探讨.docx

安徽水利水电职业技术学院学报第卷第期年月 市政短历时暴雨与水利暴雨重现期探讨田娟， 蒋兆英（安徽省水利水电勘测设计院，安徽 合肥 ；湖北省水利水电规划勘测设计院，湖北 武汉 ）摘要：短历时暴雨与暴雨是市政管网排水与河道排涝设计的主要参数之一，由于二者计算在资料选样时不一样，导致了重现期的差异。文章以合肥市为例，从暴雨计算方法着手对二者的相 应关系进行探讨，实现了市政短历时暴雨与水利暴雨重现期的相互转换。 关键词：排水；排涝；短历时暴雨；暴雨；重现期 ：中图分类号：文献标识码：文章编号：（）， （ ，； ，）： ， ， ，：，市政雨水管网工程和城市排涝工程同为城市排水服务，二者关系密切，为使两者的工程规模相当，研究市政短历时暴雨与水利暴雨重现期间的关系，为市政雨水网管与排涝河道设计提供依据。市政短历时暴雨与暴雨的差别短历时暴雨是计算城市雨水管网设计流量的基本依据，在城市排水计算公式中，暴雨历时主要有、，最大不超过，暴雨强度决定了市政各级雨水管道的尺寸。暴 雨是计算小流域河道设计流量的常用时段之一，是水利部门计算小流域洪水或城市排涝沟、闸、站的基 本参数，根据暴雨时程分布，暴雨历时主要包括、等时段。市政雨水管网承接城市地面来水，将其排入河道，其规模主要取决于短历时暴雨强度。城市排涝河收稿日期：；修回日期：作者简介：田娟（），女，硕士生，工程师，主要从事水利工程规划与水文水资源。安徽水利水电职业技术学院学报第卷道，向上接受市政雨水管网的排水，向下将涝水排出，起到一个传输、调蓄涝水的作用，河道及其排涝建筑物规模取决于最大暴雨产生的洪峰流量、下游河湖最高水位等，目标是使雨水管网来水能顺利排 入河道及河道来水顺利排入下游。管网排水设计和河道排涝设计之间存在协调和匹配的问题，既无必要使河道的排涝能力大大超过 市政管网的排水能力，使河道及其河口排涝建筑物的规模过大；又不应由于河道及其河口排涝建筑物规 模过小而达不到及时排除城市地区管网按设计标准排出的雨水，从而使部分雨水暂存河道并壅高河道 水位，反过来又影响管网正常排水。由于短历时暴雨与暴雨计算方法不一致，导致了短历时暴雨与暴雨重现期的差别，短历时 暴雨计算重现期为、 年等，而 暴雨计算重现期为、 年等，重现期的差异就导致了排水与排涝设计标准的不一致，最终影响到城市排涝河道与市政排水管道规模如何协调的问题。暴雨计算方法短历时暴雨计算公式推求暴雨强度公式时其暴雨选样方法在水文统计中有年最大值法、年超大值法、超定量法与年多个 样法四种，目前，我国排水规范建议采用年多个样法，即一般城市暴雨强度公式推导的暴雨选样都是用 年多个样法。年多个样法选取的暴雨其最低计算重现期为年，平均每年每个历时至少选取个最大值。 然后根据所选出的雨量资料推求暴雨强度的重现期分布规律，即 关系。 方法根据精度的要求 分别选取，当精度要求不太高时，可采用经验重现期曲线；当精度要求较高时，可采用 型分布曲 线或指数分布曲线等理论重现期曲线。根据 关系值及城市暴雨强度公式的型式即可推求城市暴雨强度公式，推求方法有图解法、图解与最小二乘计算结合法、数理统计法及 法。 暴雨计算方法暴雨样本选样主要用年最大值法，要求雨量站的雨量资料在 年以上，即 年选取 个最大 雨量值，根据雨量分布规律选取 个合适的水文频率曲线，我国水文重现期计算一般采用 型频率计算，或经验频率曲线。 缺乏实测雨量的地区可根据省（区）水文手册（包括有关的水文图集，如暴雨径流查算图表）中绘制的暴雨参数等值线图，查算出各种历时的流域设计雨量，如设计暴雨量等。短历时暴雨与暴雨关系 种计算方法的差异性种暴雨计算方法的差别体现在样本选取上，短历时暴雨样本选取是 年 次， 暴雨样本选取 是年次，从而导致了重现期的差异。通过短历时暴雨公式计算所得到的暴雨最大历时为，为暴雨时程的小部分。 暴雨与 暴雨间有没有必然的关系？如发生一场某重现期历时为暴雨，是不是必然会发生某重现期的暴 雨，或发生了一场某重现期历时为的暴雨，是不是在这 内一定发生了某重现期的短历时暴雨。 通过研究发现，两者并没有必然关系，就是说发生了一场很大的暴雨如年遇的暴雨，这场暴雨在 相应的发生的暴雨可能不足年遇。以合肥市董铺雨量站所统计的雨量资料为例进行说明，董铺雨量站地处合肥市上游，通过 年共年自记雨量资料进行观察，历年最大降雨及对应的最大及降雨值如表第期田娟，等：市政短历时暴雨与水利暴雨重现期探讨所列。由表见 当 暴 雨 很 大 时，短 历时暴雨未必很大，如 年，该 年 最 大 暴 雨 值 为 ，其重现期约年遇，而短历时暴雨值为，重现期约 年 遇； 当 暴雨值相当时，期间所发生的短历时暴雨差别较大，如 年、 年，这 年的 暴雨相当，而短历 时暴雨差别较大。以上数据说明暴雨与短历时暴雨间的关系并不成比例，两者之间没有必然的关系。表董铺水库站历年最大降雨及短历时暴雨值表年份最大降雨发生时间当日最大降雨当日最大降雨： ： ： ：注：为该年所摘录的最小短历时暴雨值，表示该日没有短历时暴雨摘录值，说明值很小。 种计算方法重现期的关系虽然两者的重现期并没有必然的关系，但在工程设计时又需要统一两者重现期。通过研究，按照一定办法对不同时段的降雨进行转换，二者的重现期可以统一起来。（）计算时段选取。在计算雨水管网设计流量时，计算时段一般为 或更小，短历时暴雨选取为代表时段；暴雨时程分配最小可以分配到，暴雨选取最大暴雨为代表时段。（）短历时暴雨计算。合肥市短历时暴雨强度计算公式如式（） （）（）其中，为设计暴雨强度，（）； 为重现期，；为降雨历时，。安徽水利水电职业技术学院学报第卷（）暴雨计算。合肥市暴雨是根据文献进行查算的。 中最大 暴雨分配参考了文献以及合肥市城市防洪规划和大房郢水库初步设计中的水文成果，合肥地区最大 暴雨占暴雨量的左右。（）短历时暴雨与暴雨转换。按照最不利的雨型考虑，将短历时降雨强度平均折算为雨量。短历时暴雨与暴雨重现期对应关系如表所列。表 短历时暴雨与暴雨对应表短历时暴雨重现期年短历时雨强折算暴雨值暴雨重现期年暴雨值最大暴雨值通过表可见，比较短历时折算的暴雨值和暴雨中最大暴雨值，短历时暴雨年遇相当于暴雨年遇，短历时暴雨年遇相当于暴雨年遇，短历时暴雨年遇相当于暴雨年遇。结束语本文仅从暴雨的角度对两者重现期进行了探讨，暴雨重现期之间的相关关系不等于排水模数间的相关关系，在一定的暴雨条件下，排水模数与流域形状、下垫面等都有密切关系，同一场降雨在不同的区 域内产生的排水模数可能相差好几倍。对同一地区，由于雨水管网相比排涝河道控制面积小且缺乏调蓄作用，短历时暴雨年遇的排水模数可能相当于河道 年 遇的排涝模数。 在实际工程设计中，排水或排涝的设计标准除了参考暴雨的重现期外，还应考虑该区域的产汇流条件等因素。参 考 文 献 叶守泽，詹道江工程水文学北京：中国水利水电出版社， ，室外排水设计规范 安徽省水利水电勘测设计院安徽省短历时最大暴雨统计参数等值线图 安徽省水利水电勘测设计院安徽省暴雨参数等值线图、山丘区产江流分析成果和山丘区中、小面积设计洪水计算办法（责任编辑陈化钢）（上接第页）变清了，宛溪河上段通过筑坝壅水及滨水景观建设，实现了人水和谐、水清人近的效果。 里河上段也随着滨河公益公园的建设，成为市内一道亮丽