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雨水调蓄池在工程实践中的应用

来源:爱go旅游网
雨水调蓄池在工程实践中的应用

摘要:介绍雨水调蓄池概念及常用做法,并结合具体工程实例进行厂区雨水设计流量,综合径流系数,削减雨水排放峰值流量及雨水调蓄池体积计算。

关键词:调蓄池;综合径流系数;设计 引言:

城市的高速发展导致硬质路面占比城市面积比重越来越大,暴雨洪峰流量逐年增加,城市排水系统不堪重负。作为城市开发中的工业用地来说,开发强度较大,绿化率较低,雨水排放峰值给市政排水管网带来很大压力。实际工程中常规采取的措施就是设置雨水排放调蓄水池,削减峰值流量,延缓峰值时间。 1.雨水调蓄概述

雨水调蓄池是截留调蓄池和滞留调蓄池的统称。顾名思义,截留调蓄池主要用于控制区域径流污染,雨水在池内停留时间较长,常设计为永久蓄水池,便于雨水的回收、再利用;雨水滞留调蓄池也称为调节池,为暂时存储雨水,待降雨峰值过后,将滞留的雨水排掉,起调节雨水排水峰值流量作用,缓解市政排水管网压力,避免一些区域被淹的可能。 2.工程概况及背景

该项目位于上海市闵行浦江工业园区,为肉类食品深加工类厂房。整个厂区北侧和东侧临河,西侧暂为空地,南侧为市政道路,已敷设市政雨水管道,并且为市政雨水管网起端。整个地块规划容积率12~1.5,设计容积率1.43,绿地系数约20%。根据上海市水务局《上海市城镇雨水排水设施规划和设计指导意见》(沪水务【2014】1063号)文要求,为进一步提高防汛排水能力,新建区域需要严格控制综合径流系数,设计值原则上按照不高于0.5复核取用,对复核超过0.5的,应要求相应区域同步采取降低径流系数的措施。 3.雨水调蓄设计 3.1雨水量计算

厂区基地红线内用地面积为7978.7m2,厂区雨水排放设计两个分区,最后汇总成一根总管接入市政雨水接口,如图3.1.1所示。

式中:q——设计暴雨强度[L/(s?hm2)] P——重现期(a)

t——降雨历时(min);t=t1+t2,t1表示地面集水时间,一般采用5min~15min,t2表示管渠内雨水流行时间(min)

A1,C,b,n——参数,根据统计方法进行计算确定(上海市参数A1=9.58,C=0.846,b=7.0,n=0.656)

根据上海市水务局沪水务【2014】1063号文中规定,上海市外环线以内区域和普陀区、长宁区、徐汇区的外环线以外区域,以及郊区新城设计重现期不低于5年,其他区域设计重现期不低于3年。本项目在上海市外环线以外,重现期选取3年。

由上面表中参数及公式可以计算得出,分区一雨水设计流量为93.75L/s,综合径流系数为0.79,;分区二雨水设计流量为115.75L/s,综合径流系数为0.72。

因此项目绿化面积较少,雨水综合径流系统超过了文件中规定的0.5的上限,需要设置调蓄池。综合厂区用水需求,考虑在雨水排水系统上面设置滞留式调蓄池,即雨水调蓄池,满足对厂区雨水的错峰排放。 3.2雨水调蓄池形式

工程中一般常用的滞留调蓄池有溢流堰式和底部流槽式。 1)溢流堰式调蓄池

溢流堰式调蓄池如图3.2.1所示。调蓄池设置于干管一侧,设有进、出水管。进水管较高,管顶一般与池内最高水位相平;出水管较低,管底一般与池内最低水位相平。

图3.2.2 底部流槽式调蓄池

图中,Q1(管段1)流量为调蓄池上游干管总流量,Q3(管段3)流量为调蓄池下游干管排出流量。调蓄池中设置流槽,并设置坡度,起端和管段1同等管径,末端和管段2同等管径。

在降雨初期,管段1中雨水进入调蓄池,此时Q1≤Q3,雨水经水池底部的流槽全部流入管段3排走;当Q1>Q3时,池内空间逐渐被多余水量填充,池内水位逐渐上升;当Q1不断减小,直至小于Q3时候,池内水位此时逐渐下降,直至排空。

本厂区地块面积较小,需要调蓄水量也较小,综合比较,选择底部流槽式调蓄池比较合理。

3.3调蓄池计算

厂区雨水排放分为两个区,最终汇集到一根总管接入市政雨水管网,厂区在雨水总管处无合适地方设置地下雨水调蓄池,所以在两个雨水排放分区中分别设置调蓄池。 每个分区调蓄池上游地面类型及面积指标详见表3.3.1

式中:V——调蓄池有效容积(m3)

α——脱过系数,取值为调蓄池下游设计流量和上游设计流量之比 Q——调蓄池上游设计流量(m3/min) b、n——暴雨强度公式参数

t——降雨历时(min)

分区一调蓄池α=(75.96-34.43)/75.96=0.55;分区二调蓄池α=(102.65-35.41)/102.65=0.65

由上面公式计算可得出,分区一调蓄池有效容积为15.23m3,进水管径DN400,坡度0.2%,出水管径DN300,坡度0.2%,分区二调蓄池有效容积为16.15m3,进水管径DN400,坡度0.3%,出水管径DN400,坡度0.15%。 4.结语

近年来的洪涝灾害、极端天气造成城市积水事件剧增,各地政府都已经在推广海绵城市建设。今后城市建设将强调优先利用植草沟、下沉式绿地等“绿色”措施来组织排水,以“慢排缓释”和“源头分散”控制为主要规划设计理念。从我们工业厂房设计来说,必须严格控制厂区的综合径流系数,因地制宜的研究实施经济适用的雨水调蓄池设施,削减排入市政管网峰值流量,缓解市政雨水排水管网压力,提高城市防洪防涝标准。 参考文献

[1]室外排水设计规范 GB50014-2006(2016年版)[S].

[2]沪水务[2014]1063号关于印发《上海市城镇雨水排水设施规划和设计指导意见》的通知

[3]王健,周玉文,刘嘉,宋鸽.雨水调蓄池在国内外应用简况[J].北京水务,2010,(3):6-9

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