城市排水系统规划雨水排放与利用

第二章城市排水系统规划第三节雨水排放与利用一、雨水量计算雨水量估算的主要目的是确定降雨尤其是暴雨时的地面径流量，从而确定雨水管网及其附属构筑物的规模，同时为合理的选择排水出路或受纳水体提供依据。城市雨水量计算应与城市防洪排涝系统规划相协调。设置雨水管（渠）系统的目的是及时排除雨水地面径流，尤其是暴雨径流，防止引起内涝。所以我们计算雨水量最关心的是暴雨流量，以此作为确定雨水管（渠）及其附属构筑物的依据。1、计算公式雨水设计流量应按下式计算确定：

Q=q·ψ·F式中：Q——雨水设计流量（L/s）；q——设计暴雨强度[L/（s·ha）]；

ψ——径流系数；F——汇水面积（ha）。设计暴雨强度，应按以下公式计算：

Q=167Al(1+c·lgP)/(t+b)n式中：q——设计暴雨强度[L/(s·ha)]；t——降雨历时(min)；P——设计重现期(年)；Al，c，b，n——地方参数，根据统计方法进行计算确定。2、相关设计参数（1）径流系数ψ沿着地面流入管渠的部分称为径流量，径流系数ψ就是径流量与降雨量的比值。影响径流系数的因素很多，最主要的是汇水面积内的地面性质，如地面材质、植被情况、建筑密度、场地坡度等。同时径流系数还受降雨强度和降雨历时的影响，降雨强度越大，历时越短，径流系数越小。

城市综合径流系数区域情况径流系数ψ值城市建筑密集区（城市中心区）0.60～0.85城市建筑较密集区（一般规划区）0.45～0.60城市建筑稀疏区（公园、绿地等）0.20～0.45（2）重现期P某一暴雨强度的频率是指等于或大于该暴雨强度发生一次的时间概率，而暴雨强度重现期P指的是等于或大于该暴雨强度发生一次的平均时间间隔，以年为单位。它们是互为倒数的关系，用重现期表示更为直观，相当于城市内涝的设防标准。强度越大的暴雨，发生一次的平均时间间隔越长，即重现期越大。设计重现期取值越大，那么雨水系统标准越高，发生内涝的概率越小。规划城市地段的设计重现期城市雨水系统规划的设计重现期，应根据城市性质、重要性以及汇水地区类型（广场、主干道、居住区等）、地形特点和气候条件等因素确定。在同一排水系统中可采用同一重现期或不同重现期。重要干道、重要地区或短期积水能引起严重后果的地区，重现期宜采用3～5年，其他地区重现期宜采用1～3年。其他特别重要地区设计重现期可酌情增加；次要地区或排水条件好的地区设计重现期可酌情减小。（3）降雨历时t连续降雨的时段称为降雨历时，降雨历时可以指全部降雨的时间，也可以指其中任一时段。设计中通常用汇水面积最远点的雨水流到设计断面时的集水时间作为设计降雨历时。对于管（渠）道的某一设计断面，集水时间由两部分组成：从汇水面积最远点流到第一个雨水口的地面集水时间t1和从雨水口流到设计断面的管内雨水流动时间t2。雨水管渠的降雨历时t，应按以下公式计算：

t＝t1＋mt2(min)式中：t1——地面集水时间(min)，视距离长短、地形坡度和地面覆盖情况而定，一般采用5～15min；m——折减系数，暗管取m＝2，明渠取m＝1.2；在陡坡地区，暗管折减系数m＝1.2～2；t2——管渠内雨水流行时间(min)，t2＝ΣL/60v，L为上游各管道长度，v为上游各管段的设计流速。1、规划内容城市雨水管渠系统是由雨水口、雨水管渠、检查井、出水口等构筑物组成的一整套工程设施。城市雨水管渠系统规划的主要内容有：确定或选用当地暴雨强度公式；确定排水流域与排水方式，进行雨水管渠的定线；确定雨水泵房、雨水调节池、雨水排放口的位置；决定设计流量计算方法与有关参数；进行雨水管渠的水力计算，确定管渠尺寸、坡度、标高及埋深。由于暴雨径流大，所需雨水管渠也大，造价也很高。在进行城市排水规划时，除了建立完善的雨水管渠系统外，应对城市的整个水系进行统筹规划，保留一定的水塘、洼地、截洪沟，考虑防洪的“拦、蓄、分、泄”功能。二、雨水管（渠）网的平面布置2、布置形式雨水管渠系统统和污水管网网系统相似，，也多采用树树枝状管网，，所不同的是是雨水管渠系系统宜“分散散”布置，排排水分区数量量较污水系统统多，尽量让让各片区雨水水迅速、分散散、就近排入入各种受纳水水体。二、雨水管（（渠）网的平平面布置3、布置原则（1）充分利用地地形，就近排排入水体（2）尽量避免设设置雨水泵站站（3）结合街区及及道路规划布布置（4）充分结合竖竖向规划（5）结合具体条条件确定管渠渠形式（6）合理设置雨雨水出水口（7）合理规划布布置调蓄水体体和雨水贮留留设施二、雨水管（（渠）网的平平面布置雨水的合理利利用具有多方方面的效益，，比如可为城城乡开辟第二二水源，有效效节约水资源源量，缓解用用水与供水矛矛盾；暴雨时时可减缓或抑抑制城区雨水水径流，提高高已有排水管管道的可靠性性；雨水入渗渗或回灌地下下可增加城市市地下水补给给量，缓解地地面沉降，改改善水循环；；雨水的贮留留还可以加大大地面水体的的蒸发量，创创造湿润的气气候条件，利利于植被的生生长，改善城城市的生态环环境和水环境境等等。三、雨水收集集利用1、雨水集流技技术（1）雨水收集系系统雨水收集系统统是将雨水收收集、储存并并经简易净化化后供给用户户的系统。依依据雨水收集集场地的不同同，分为屋面面集水式和地地面集水式两两种雨水收集集系统。屋面集水式雨雨水收集系统统由屋顶集水水场、集水槽槽、落水管、、输水管、简简易净化装置置、储水池和和取水设备组组成。地面集水式雨雨水收集系统统由地面集水水场、汇水渠渠、简易净化化装置、储水水池和取水设设备组成。三、雨水收集集利用（2）雨水储留设设施①城市集中储储水城市集中储水水是指通过工工程设施将城城区雨水径流流集中储存，，以备处理后后用于城市杂杂用水或消防防等方面的工工程措施。②分散储水分散储水是指指通过修筑小小水库、塘坝坝、水窑（储储水池）等工工程设施，把把集流场所拦拦蓄的雨水储储存起来，以以备利用。三、雨水收集集利用2、雨水渗透回回灌通过各种雨水水渗透设施让让雨水回灌地地下，补充涵涵养地下水资资源，是一种种间接的雨水水利用方式。。雨水渗透可可分为分散渗渗透技术和集集中回灌技术术两大类。分散式渗透可可应用于城区区、生活小区区、公园、道道路和厂区等等各种情况下下，规模大小小因地制宜，，设施简单，，可减轻对雨雨水收集、运运输系统的压压力，补充地地下水，还可可以充分利用用表层植被和和土壤的净化化功能减少径径流带入水体体的污染物。。但一般渗透透速率较慢，，而且在地下下水位高、土土壤渗透能力力差或雨水水水质污染严重重等条件下应应用受到限制制。集中式深深井回灌容量量大，可直接接向地下深层层回灌雨水，，但对地下水水位，雨水水水质有更高的的要求，尤其其对地下水做做饮用水源的的城市应慎重重。三、雨水收集集利用2、雨水渗透回回灌通过各种雨水水渗透设施让让雨水回灌地地下，补充涵涵养地下水资资源，是一种种间接的雨水水利用方式。。雨水渗透可可分为分散渗渗透技术和集集中回灌技术术两大类。分散式渗透可可应用于城区区、生活小区区、公园、道道路和厂区等等各种情况下下，规模大小小因地制宜，，设施简单，，可减轻对雨雨水收集、运运输系统的压压力，补充地地下水，还可可以充分利用用表层植被和和土壤的净化化功能减少径径流带入水