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高密度建成区+河网 海绵城市应该怎么做?
发布日期:2018年06月07日
对于高密度建成区+河网地区的海绵城市建设而言,如何通过现有系统的优化来最大程度地提高区域排水防涝能力,避免大规模翻建,通过对内河水位的优化来最大程度地提高区域排水防涝能力?小编带您看南通市是怎么做的~

区域基本情况

研究区域

南通市地处江苏省东南部,东濒黄海,南临长江,境内长江地处长江口感潮河段,易受潮汐作用影响。根据地面高程,南通主城区分成高水系、中水系和低水系,不同水系之间利用涵闸控制河道水位。本研究区域建成区A和建成区B分别位于高水系区域和低水系区域(见图1),雨水由排水管自排入河道,管道排水能力受河道水位影响。
建成区A模型中雨水系统(见图2a)保留了166个排放口,主要道路管网总长度约为56.2km,最大管径为d1400。建成区B模型中雨水系统(见图2b)保留了126个排放口,主要道路管网总长度约为43.5km,最大管径为d2000(其中d200~550的管道长约为31.3km;d600~1000的管道长约为12.1km;d2000的管道长为0.1km)。
边界条件及参数设置
气候参数包括雨量单元的降雨过程和温度、蒸发量等。降雨过程分成实际降雨数据和模拟降雨数据,温度及蒸发量数据缺省。
实际降雨数据来源于自动监测降雨资料。南通市综合暴雨强度公式选用南通市营船港闸1981~2011年连续31年数据,采用年最大值法选样编制,见下式,式中各参数意义略。
i=11.4508(1+0.7254lgTM)(t+10.8344)0.7097由于研究区域尚无雨型资料,因此模型中的模式雨型选择较常用的芝加哥雨型,雨峰系数r=0.4,降雨历时取3h,暴雨重现期分别选择1年、2年、3年、5年
实际河道水位数据来源于南通市水位监测资料。此外,根据《南通市城市防洪规划》,高水系区域河道的正常水位控制为2.2m,警戒水位为2.6m;低水系区域河道的正常水位控制为1.2m,警戒水位控制为1.6m。
结果与讨论
模型的率定与验证
利用2014年8月7~8日降雨数据、河道水位边界等对已建模型进行反复率定,主要积水区域基本吻合,率定结果表明已建模型满足精度要求(见图4)。
利用2014年8月4日降雨对率定好的管网模型进行验证,计算结果与实际相符,满足验证要求。模型可用于现状和改造方案的分析和评估。
现状排水能力评估
基于已建模型,对研究区域现状雨水管网设施进行评估,综合分析区域内雨水排水系统实际排水能力。依据《室外排水设计规范》中规定,雨水管按满管流设计。因而管网排水能力评估将依据管段是否发生压力流来分析。
高水系区域建成区A(高水系区域)现状管网总长度约56.2km,排水能力小于1年一遇的管网长度为5.5km,占总管长的9.8%;排水能力1~2年一遇的管网长度为13.8km,占总管长的24.5%;排水能力2~3年一遇的管网长度为25.7km,占总管长的45.8%;排水能力3~5年一遇的管网长度为7.5km,占总管长的13.4%;排水能力大于5年一遇的管网长度为3.6km,占总管长的6.5%(见图5)。
低水系区域建成区B为低水系现状管网总长度约43.5km,排水能力小于1年一遇的管网长度为6.6km,占总管长的15.1%;排水能力1~2年一遇的管网长度为10.8km,占总管长的24.8%;排水能力2~3年一遇的管网长度为17.6km,占总管长的40.5%;排水能力3~5年一遇的管网长度为5.3km,占总管长的12.3%;排水能力大于5年一遇的管网长度为3.2km,占总管长的7.3%(见图6)。
高低水系河道水位优化控制
高水系区域:建成区A(高水系区域)常水位为2.2m,模拟水位预降0.2m并保持在2.0m时的排水能力情况,模拟结果见表1。对比常水位,水位预降0.2m后排水能力小于1年一遇的管网比例从9.8%减少至5.8%,降低了4%;同时排水能力大于5年一遇的管网比例从6.5%上升至14.7%,提高了8.2%。
若对河道水位再预降0.3m(此时河道水位保持在1.7m),结果见表1。排水能力小于1年一遇的管网比例为2.8%,比2.0m水位的情况降低了3%;同时排水能力大于5年一遇的管网比例从14.7%上升至25.9%,提高了11.2%。建成区A水位较高,若能在降雨时再预降水位,能显著提高管网排水能力。