武汉市排水防涝系统规划

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武汉市地方标准

DB42/***--****

武汉市排水防涝系统规划设计标准

(征求意见稿)2013.10.22

2013-□□-01发布 2013-□□-01 实施

湖北省(武汉市)质量技术监督局 武汉市国土资源和规划局 武汉市水务局

联合发布

前 言

本标准是根据湖北省质量技术监督局《关于下达2012年湖北省地方标准项目计划的通知》(鄂质监标[2012]55号)要求,由武汉市规划研究院、中国气象局武汉暴雨研究所编制完成。本标准在编制过程中,编制组认真总结实践经验,广泛调查研究,对城市排水防涝系统规划设计中有关设防标准、水量计算标准、雨水利用及初期雨水污染防治设施规模计算标准等方面作了规定,并广泛征求了有关规划、水务、设计和管理单位的意见,经专家及有关部门审查定稿。

本标准的主要技术内容包括:总则、术语、基本规定、内涝评判标准、内涝设防标准、水量计算标准、雨水利用标准和初期雨水污染防治标准等。

本标准中以黑体字标志的条文为强制性条文,必须严格执行。

本标准由武汉市国土资源和规划局、武汉市水务局负责管理和对强制性条文的解释,武汉市规划研究院负责具体技术内容的解释。在本规范的执行过程中,请各有关单位结合工程实践和科学研究,总结经验,并注意积累资料,随时将有关意见和建议反馈给武汉市规划研究院(地址:武汉市京汉大道1250号,邮政编码430014),以供今后修订时参考。

本标准主编单位和主要起草人: 主编单位:武汉市规划研究院 参编单位:中国气象局武汉暴雨研究所 主要起草人:

目录

1 总 则 .................................................................................................................................. 1 2 术 语 .................................................................................................................................. 2 3 基本规定 ............................................................................................................................ 4 4 暴雨强度及雨型 ................................................................................................................ 5 4.1 暴雨强度 ....................................................................................................................... 5 4.2 暴雨雨型 ....................................................................................................................... 5 5 防涝标准 ............................................................................................................................ 7 5.1 内涝程度分级 ............................................................................................................... 7 5.2 防护对象的重要性分级 ............................................................................................... 7 5.3 防涝标准 ....................................................................................................................... 8 6 雨水流量计算标准 ............................................................................................................ 9 6.1 计算方法 ....................................................................................................................... 9 6.2 设计重现期 ................................................................................................................. 12 6.3 径流系数 ..................................................................................................................... 13 6.4 降雨历时及折减系数 ................................................................................................. 14 7 湖泊调蓄及水位控制标准 ................................................................................................ 16 8 城市初期雨水污染控制标准 ............................................................................................ 17 附录A 武汉市大暴雨统计表(mm) .................................................. 错误!未定义书签。 附录B 武汉市逐年各月降雨量(mm,东湖水文站数据) ............................................... 20 附录C 武汉市逐年各时段最大降雨量(mm) ................................................................. 22 附录D 武汉市主要暴雨各时段降雨量与24小时总降雨量的关系 ................................ 23 条文说明 ................................................................................................... 错误!未定义书签。

1 总 则

1.0.1 为适应武汉市新时期城市排水防涝系统建设发展的需要,提高城市排水防涝能力,规范城市排水防涝系统的规划设计和管理,结合本市实际情况,制定本标准。

1.0.2 本标准适用于武汉市行政区域内与排水防涝相关的规划和工程设计。 1.0.3 武汉市排水防涝工程的规划与设计除应执行本标准外,尚应符合国家现行有关规范、标准。

2 术 语

2.0.1 降雨量 rainfall

从天空降落到地面的雨水,未经蒸发、渗透和流失而在地面上积聚的水层深度。 2.0.2 降雨历时 duration of rainfall 降雨过程中的任意连续时段。 2.0.3 暴雨强度 rainfall intensity 单位时间内的降雨量。 2.0.4 内涝 local flooding

强降雨或连续性降雨超过城市排水能力,导致城镇地面产生积水灾害的现象。 2.0.5 重现期 recurrence interval

在一定长的统计期间内,等于或大于某暴雨强度的降雨出现一次的平均间隔时间。

2.0.6 径流系数 runoff coefficient 一定汇水面积内地面径流量与降雨量的比值。

2.0.7 综合径流系数 integrated runoff coefficient 在总汇水面积上各种不同性质地面的径流系数的加权平均数值。 2.0.8 土壤前期含水率 antecedent soil moisture 降雨发生时土壤中水分的重量和土壤总重量的比值。

2.0.9 雨洪控制与利用设施 facilities of rainwater control and use

将一定范围内的雨水(部分或全部)滞留在本区域内,消减该区域外排洪峰流量或雨水量,并对滞留雨水加以利用的设施。 2.0.10 防护对象

城市排水设施的服务对象。

2.0.11 排水不利地区 low-lying area

本地积水不能通过地面径流方式排往下游的地区,一般指本地地面高程低于其四周地面高程0.2米以上的地区。

2.0.11 排水有利地区 high-lying area

本地地面降雨可以较快速度通过地面径流方式排往下游的地区,一般指往下游排水方向的自然地面坡降在0.2%以上的地区。

2.0.12 雨水调蓄池 stormwater detention / retention tank 用于存储、调节雨水的构筑物,分为市政雨水调蓄池和内部雨水调蓄池。 2.0.13 设计雨型 Rainfall Pattern

不同重现期不同历时的最大降雨量(或降雨强度)随时间的变化过程。对短历时降雨过程一般用5分钟暴雨强度的变化进行表示,对长历时降雨过程一般用1小时暴雨强度的变化进行表示。

2.0.14 折减系数(延缓系数) retardation coefficient

利用排水管、涵、渠内流量不会同时处于最大值的特点,通过人为延长汇流时间而降低计算流量的参数。

3 基本规定

3.0.1 城市排水防涝标准包括暴雨规律、防涝标准、防涝设施的雨水流量计算标准、径流系数控制标准、初期雨水污染控制标准、相关工程的用地控制标准。 3.0.2 各类标准的选取应充分分析防护对象重要性、服务区域地形地势条件及环境特征,选取的标准应与防护对象和服务区域一一对应。

3.0.3 特殊地区需要对标准进行适当调整的,应进行专门说明,必要时应进行专题论证。

4 暴雨强度及雨型

4.1 暴雨强度

4.1.1 武汉市短历时暴雨的暴雨强度应采用以下公式计算:

q=

◆P=0.5~10a

885[1+1.58lg(P+0.66)]

t+6.370.604

q=

◆P=10~50a

577(1+0.96lgP)

t+2.260.432

1057

q=

◆P=100a

t 0.570.317

式中:q—设计暴雨强度[L/(s.hm2)];

P—重现期(a); t—降雨历时(min);

4.1.2 武汉市24小时暴雨的暴雨强度应采用表4-1-1的数值。

表4-1-1 武汉市长历时暴雨强度一览表

重现期(年) 24小时降雨量(mm)

1 95

5 162

10 205

20 249

30 273

50 303

100 344

4.2 暴雨雨型

4.2.1 短历时暴雨的暴雨雨型以暴雨强度公式和雨峰系数表示,武汉市雨峰系数采用:P≥10年时,取值为0.5;5≤P<10年时,取值为0.45;P<5年,取值为0.40。

4.2.2 武汉市24小时暴雨的暴雨雨型宜按表4.2.1进行分配:

表4-2-1 武汉市24小时暴雨逐时雨量分配

时间

该小时时段雨量占24小时雨

量的比例(%)

时间

该小时时段雨量占24小时雨

量的比例(%)

时间

该小时时段雨量占24小时雨

量的比例(%)

17

18

19

20

21

22

23

24 0.7

7.88 4.53 0.91

0.85 0.80 0.98 0.74

9

10

11

12

13

14

15

16

1

2

3

4

5

6

7

8 1.69

1.21 1.31 1.13 1.05 1.42 1.54 1.85

2.05 2.28 2.92 2.57 5.21 6.22 11.26 38.9

5 防涝标准

5.1 渍水程度分级

5.1.1 城市积水程度可分为轻微积水、轻微内涝和严重内涝3个等级。 5.1.2 积水程度宜按表5-1-1进行评价:

表5-1-1 积水程度分级标准

评价要素

内涝等级

城市地面积水深度h

轻微积水 轻微内涝 严重内涝

≤0.15m 0.15-0.4m >0.4m

积水时间T <1h 1h≤T<2h ≥2h

5.2 防护对象的重要性分级

5.2.1 防护对象的重要程度分为一般、重要两个等级。 5.2.2 防护对象的重要程度宜按表5-2-1进行评价:

表5-2-1 防护对象重要性评价标准

防护对象

重要性等级

路段

重要 一般

城市主干道及以上等级道路、地铁、过江(湖)地下隧道、下穿

(道路、铁路等)通道

次干路和支路

地区

医院、学校、交通枢纽等重要公共服务设施、保障性大型基础设施、省市防涝救灾指挥机关用地

其他地区

5.3 防涝标准

5.3.1防涝标准应满足“设计暴雨下保证城市功能、罕遇暴雨下保证人身安全”的要求,相应的内涝等级应分别不大于轻微积水和轻微内涝。 5.3.2 防涝标准对应的暴雨重现期应按表5-3-1选取:

表5-3-1 防涝标准一览表

设防对象 一般地区和路段 重要地区和路段

设计暴雨重现期(年)

10 20

罕遇暴雨重现期(年)

50 100

6 雨水流量计算标准

6.1 计算方法

6.1.1 雨水流量宜采用模型法进行计算和校核,采用推理公式法进行计算的,应用模型法进行校核。

6.1.2 当采用推理公式法计算雨水流量时,应按下式计算:

Q=q.ψ.F 式6-1-1

式中:Q—雨水计算流量(m3/s);

q—设计暴雨强度[L/(s.hm2)]; ψ—汇水范围的综合径流系数; 。 F—汇水面积(hm2)

6.1.3 调蓄池和采用旁通式调蓄模式(如图6-1-1)的湖泊,其脱过流量和调蓄容积的关系应以推理公式法为基础,并按下式计算。

V=[-(

+

)lg(+0.3)+

]

式6-1-2

式中:V—调蓄容积(m3);

Q1—脱过流量(m3/s); Q—调蓄前设计流量(m3/s);

τ—管渠在进入调蓄设施前的断面汇流历时,不计延缓系数(min); b、n—暴雨强度公式中的参数(在武汉市,b取6.37,n取0.604)。

Q1

图6-1-1 旁通式调蓄模式图

6.1.4 对采用直通式调蓄模式(如图6-1-2)的湖泊,其脱过流量和调蓄容积的关系应以平均排除法为基础,按式6-1-3计算,并按式6-1-4进行24小时雨型的逐小时复核,复核的湖泊水位不应超过规划控制最高水位以上0.5m。

Q=[(F-F1). ψ.H24+F1. H24 –1000F1.h]/8640 式6-1-3 hn=[(F-F1). ψ.Hn+F1. Hn- 360Q.n]/ 1000F1 式6-1-4

式中:Q1—脱过流量(m3/s);

; F—调蓄湖泊的汇水面积(hm2)F1—调蓄湖泊面积(hm2); ; Hn—n时段内的降雨量(mm)h—湖泊设计调蓄水深(m); hn—n时段湖泊调蓄水深(m)

ψ—湖泊汇水范围内的湖泊以外区域的综合径流系数。

Q1

图6-1-2 直通式调蓄模式图

6.1.5 在确定排水管、涵、渠等设施规模时,应考虑设施的允许淤积深度对排水能力的影响。当管、涵、渠水力坡降小于0.05%时,应按淤积深度为设计水深的

20%核算其排水能力;当管、涵、渠水力坡降在0.05%-0.1%时,应按淤积深度为设计水深的10%核算其排水能力。

6.2 排水设施设计重现期

6.2.1 排水设施的设计重现期应满足防涝要求,并根据模型验证的结论进行调整。 6.2.2 按推理公式法计算时,雨水管渠和雨水泵站的设计暴雨重现期应根据汇流时间、管渠形式、地区重要性和地形条件选取,可分别按表6-2-1、表6-2-2和表6-2-3的规定取值,并用模型按防涝标准的要求进行校核。

表6-2-1 雨水管渠设计暴雨重现期取值

重现期P(a)

汇流时间

一般地区

(min)

管涵

T≤60 60<T≤120 120<T≤180

1 2 3

明渠 不利地区 1 1 2

+4 +3 --

有利地区

管涵-1 ,明渠0

--

重要地区 +2 +1 --

地形条件调整

地区重要性调整

说明:汇流时间计算时不考虑延缓系数。

表6-2-2 地区性雨水泵站设计暴雨重现期取值 汇流时间 (min)

T≤40 40<T≤80 80<T≤180

重现期P(a)

1 2 3

表6-2-3 服务下穿道路的雨水泵站设计暴雨重现期取值 下穿道路等级 次干道及以下等级 主干道及以上

与地铁及地下商业设施相连的地下通道

重现期P(a)

5-10 10-20 10-20

6.2.3 按平均排除法计算湖泊出流流量时,雨水管渠和雨水泵站的设计暴雨重现期应根据湖泊汇流范围内规划用地特征和湖泊水面面积率等条件选取,可分别按表6-2-4的规定取值。

表6-2-4 湖泊出流流量计算的设计暴雨重现期取值

湖泊汇流范围内规划用地特征 规划城市建设区占比大于70% 规划城市建设区占比30%-70% 规划城市建设区占比小于30%

暴雨重现期(年)

30 20 10

6.3 径流系数

6.3.1 在进行雨水流量时计算,其径流系数取值按表6-2-1和表6-2-2的规定取值。

表 6-3-1 不同用地类别的径流系数计算取值一览表

用地类别 居住用地 非商业金融的公共设

施用地 商业金融用地 工业用地 物流仓储用地 交通市政设施用地

绿地 其他用地

用地类别代码

R

C1、C3、C4、C5、C6、

C7、C9 C2 W T、S、U G B

径流系数

二环线以内

0.75 0.7 0.8 0.8 0.8 0.85 0.3 0.3

二环线以外

0.65 0.6 0.75 0.7 0.7 0.8 0.25 0.25

6.3.2 在进行径流系数规划控制时,其径流系数应按排水系统现状能力、规划建设强度、用地类别和雨水排放受纳水体的不同,经综合分析后确定,但不应高于表6-2-3的规定值。

表6-2-3 不同用地类别的径流系数控制标准

用地类别 居住用地 非商业金融的公共设

施用地 商业金融用地 工业用地 仓储用地 交通市政设施用地

绿地 其他用地

用地类别代码

R

C1、C3、C4、C5、C6、

C7、C9 C2 M W T、S、U G B

径流系数

二环线以内

0.6 0.6 0.65 0.65 0.65 0.65 0.2

二环线以外

0.5 0.5 0.6 0.6 0.6 0.6 0.15

6.4 降雨历时及折减系数

6.4.1 当采用推理公式法计算流量时,降雨历时应按下式计算,计算下穿道路排水设施规模的降雨历时应不超过10min。

t=t1+mt2

式中:t—降雨历时(min);

t1—地面集水时间(min),在规划阶段指最远点处降雨流行到第一个计算节点的时间;

m—折减系数;

。 t2—管渠内雨水流行时间(min)

6.4.2 计算管段的长度应根据规划设计阶段的递进而不断缩小,在专项规划和控制性详细规划阶段,计算管段长度不宜大于500m;在修建性详细规划阶段,计算管段的长度不宜大于300m;在施工设计阶段,计算管段的长度不宜大于150m。 6.4.3 地面集水时间应根据集水距离、地面坡度和地面材料确定。宜按地面径流速度估算,坡度越陡、地面材料越光滑,径流速度越大。一般地区的地面径流速度可取10m/min。

6.4.4计算下穿道路的雨水泵站流量时,其总汇流时间不应超过10min。 6.4.4 折减系数应按计算管(渠)段在降雨时的屯水能力分段确定,一般应考虑雨型特征、该管段雨前水位、管渠坡度和管渠形式等4个要素。在武汉市,管道和箱涵宜按表6-4-1的数值确定,明渠的折减系数根据雨前水位和设计水位的关系在1.0到1.2之间取值:

表6-4-1 折减系数取值一览表

m取值

<0.002

管道坡度

≥0.002且≤0.005

>0.005

管涵雨前水深与设计水深的比例 <0.2 2.0 1.5 1.0

≥0.2且≤0.5

1.5 1.2 1.0

>0.5 1.0 1.0 1.0

7 湖泊调蓄及水位控制标准

7.1.1规划为雨污分流地区的湖泊应承担调蓄雨水的功能,规划为雨污合流地区的湖泊不宜承担设计标准及以下强度暴雨的调蓄功能,但应承担罕遇暴雨的蓄水任务,并采用旁通式调蓄方式通过溢流设施接纳超标雨水。

7.1.2 湖泊调蓄水深应结合湖泊功能和水位历史变化情况、经综合分析后确定,一般可参照下表取值。

表7-1-1 湖泊调蓄水深取值参照一览表

湖泊景观要求 湖泊调蓄水深(m)

高 0.5

中 1.0

低 1.5

7.1.3 承担设计标准及以下强度暴雨的调蓄任务的湖泊,其控制水位应满足如下要求:

1具有水上娱乐功能的湖泊最低控制水位应满足活动区域水深不低于1.0m的要求,有航运功能的湖泊还应满足航道对最小水深的要求。

2 湖泊最高控制水位应有利于其汇水范围雨水的排放,不应高于湖泊周边城市开发建设用地高程以下1.0m,一般应低于周边城市开发建设用地高程1.5m。

3 湖泊出口能力应满足在48小时内将湖泊水位从最高设计水位下降到最低控制水位的要求。

4 湖泊常水位应根据其出口能力和气象预警能力确定,宜满足雨前24小时内将湖泊水位降低到最低控制水位的要求。

8 城市用地竖向控制标准

8.1.1 城市用地应优先按照有利于雨水排除的原则进行竖向控制,避免形成排水不利地区和区段。

8.1.2 城市道路坡向应与雨水管涵水流方向一致。必须进行路段调坡时,调坡深度不应超过0.15米。

8.1.3 用地地块内的地面高程应按该地块的重要性和区域地形条件确定,重要项目的地面高程应高于相临道路最低处0.45米以上,一般项目的地面高程应高于相临道路最低处0.3米以上。

8.1.4 地下设施的入口高程必须高于周边地面高程,车行入口高程应高于周边地面0.2米以上,人行入口高程应高于周边地面0.45米以上。

8.1.5 城市绿化及地块内部绿化的用地高程应有利于蓄滞周边雨水,应有不小于50%的绿化用地为下凹式绿化,下凹式绿化与周边地面的竖向高差宜控制在0.1-0.4米之间。

9 城市初期雨水污染控制标准

9.1.1 城市面源污染控制应以源头控制为主、末端控制为辅。

9.1.2 初期雨水污染控制按其对水环境的影响分3个层级进行控制:在湖泊灰线范围内,应削减初期雨水污染负荷的70%;在湖泊汇水范围内,应削减初期雨水污染负荷的50%;在其他地区宜达到10%。

10 城市雨水排除设施用地控制标准

10.1.1雨水泵站用地泵站控制标准如下:

表10-1-1 雨水泵站用地控制指标一览表

建设规模 (升/秒)

1000-5000

1.地区雨水5000-10000 泵站 10000-20000

>20000 ≤1000 2.立交排水

泵站 >1000

用地面积(平方米)

二环线以内 二环线以外 1000-3000 2800-4800 4800-7000 >7000 200 300

1200-4000 4000-6000 6000-10000 >10000 400 600

说明:1.表内不含设施周边绿化用地。

2.建设规模大的取上限,规模小的取下限,中间规模采用内插法确定。 3.合流泵站用地参考雨水泵站用地指标确定

4.雨水泵站应与居住、公共设施建筑保持必要的防护距离

10.1.2排水管线廊道控制应满足管道断面宽度、管道施工、维护宽度,以及管道对建筑物安全距离要求,并不应小于7米。

10.1.3排水明渠廊道应包括港渠行洪用地及两侧维护与绿化用地。明渠两侧绿化带宽度总合可按明渠上开口宽的50%确定,但单边最小宽度不宜小于4米。

本文来源:https://www.bwwdw.com/article/k0c4.html

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