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张辰大师详细解读《城镇内涝防治技术规范》

http://www.water.hc360.com2017年07月14日10:17 来源:给水排水T|T

    慧聪水工业网 课题组通过开展《城镇排水系统标准体系研究》,确定源头减排、排水管渠和排涝除险三段式内涝防治体系。在此基础上,编制完成了《城镇内涝防治技术规范》,规范了新建、改建和扩建的城镇内涝防治设施的建设和运行维护。本文介绍了《规范》的编制背景和思路,明确了内涝防治系统的定义,并对主要技术要求和技术措施等内容进行了说明,有助于《规范》的推广应用,提升城镇内涝防治能力。

张辰

    1、编制背景

    由于各种原因,全国各地极端天气频发,很多城市出现特大暴雨。大规模城市建设中缺乏应对暴雨的设施和措施,导致城市发生内涝。为有效防治城镇内涝灾害,保障公民生命、财产和公共安全,2012年8月,住房城乡建设部委托国内12家单位联合开展《城镇排水系统标准体系研究》,通过研究,确定了源头减排、排水管渠和排涝除险的三段式内涝防治体系,以及应急管理措施的要求。

    2013年3月,国务院办公厅颁布了《关于做好城市排水防涝设施建设工作的通知》,要求“合理确定建设标准”。随后,《室外排水设计规范》GB50014进行了局部修订,提高了雨水管渠设计重现期标准,并增加了内涝防治相关规定,但受规范定位和篇幅的限制,仍以雨水管渠设计的规定为主,因此有必要制定一部专门针对城镇内涝防治的系统性技术规范。2013年4月,住房城乡建设部下达了国家标准《城镇内涝防治技术规范》的编制任务。编制组经过数十次修改完善,完成《规范》的制订工作。住房城乡建设部2017年1月21日正式发布公告第1444号,《规范》于2017年7月1日起实施,编号为GB51222-2017

    2、编制思路

    2.1规范定位

    《规范》适用于新建、改建和扩建的城镇内涝防治设施的建设和运行维护,规定了源头减排、排水管渠和排涝除险的三段式内涝防治体系,和现行国家标准《室外排水设计规范》GB50014均包含雨水管渠设计相关的内容,但侧重点有所不同,因此在设计时应按照两部规范执行。雨水调蓄是城镇内涝防治的一项重要手段,《规范》还应与《城镇雨水调蓄工程技术规范》GB51174等其他相关规范配合使用。

    2.2城镇内涝防治系统的定义

    《规范》规定的城镇内涝是指城镇范围内的强降雨或连续性降雨(不包括进入城镇范围内的客水、因给水排水等管道爆管而产生的径流等)超过城镇雨水设施消纳能力,导致地面产生积水的现象。城镇内涝防治是一项系统工程,涵盖从雨水径流的产生到末端排放的全过程控制,包括产流、汇流、调蓄、利用、排放、预警和应急措施等,而不仅仅包括传统的雨水管渠设施。城镇内涝防治系统应包括源头减排、排水管渠和排涝除险等工程性设施,以及应急管理等非工程性措施,并与防洪设施相衔接。应急管理是以保障人身和财产安全为目标的管理性措施,既可针对设计重现期之内的暴雨,也可针对设计重现期之外的暴雨。应急管理还需重点保护既有的河道和明渠等敞开式的雨水调蓄、行泄通道,以及保持雨水调蓄、行泄通道和河道漫滩的畅通,不得非法占用。

    3、技术内容

    3.1主要技术要求

    (1)内涝防治设计文件

    内涝防治设计文件是有关部门对建设项目进行评估和审批的重要技术依据。《规范》规定新建、改建和扩建工程的内涝防治设计文件,应在项目可行性研究报告中编制内涝防治设计篇(章);项目可行性研究报告论证结论中,应提出初步设计阶段编制内涝防治设计报告的要求,对城镇内涝防治影响较大的工程应编制内涝防治设计报告,其他工程可编制内涝防治设计报告。

    (2)内涝防治设计重现期

    《规范》规定的内涝防治设计重现期,应根据城镇类型、积水影响程度和内河水位变化等因素,经技术经济比较后按表1取值。《规范》明确重现期的同时,提出了相应的地面积水设计标准,即居民住宅和工商业建筑物的底层不进水、道路中一条车道的积水深度不超过15cm,当地面积水不满足要求时,应采取渗透、调蓄、设置行泄通道和内河整治等措施。还规定对超过内涝防治设计重现期的降雨,应采取应急措施。

张辰

    (3)主要设计方法与参数

    设计降雨历时不同,得出的设计雨量和平均雨强有显著差别。根据水文计算原理和方法,设计降雨历时应不小于流域汇流时间,流域汇流时间主要取决于流域特性,包括汇水面积、流域形状、地面坡度、土地利用性质、河网密度、河道特性、河湖调蓄容积等。对于城市化地区的雨水管渠系统,一般采用暴雨强度公式推求设计雨强,其中设计历时是指汇水区域最远点的水质点流到设计断面所需时间。内涝防治设计重现期校核时需要计算渗透、调蓄等设施对雨水的滞蓄作用,因此宜采用较长历时降雨,且应考虑雨型的影响。

    《规范》规定“进行城镇内涝防治系统设计时,应采用符合当地气候特点的设计雨型。当缺乏设计雨型资料时,可采用附近地区的资料,也可选取当地具有代表性的一场暴雨的降雨历程,采用同倍比放大法或同频率放大法确定设计雨型。当设计降雨历时小于3h时,可根据暴雨强度公式人工合成雨型”。我国大部分地区的暴雨强度公式是根据2h以内的降雨资料确定的,近几年,有不少城市根据《室外排水设计规范》GB50014的规定编制了180min芝加哥雨型作为城市雨水管渠的设计雨型,但采用同频率分析法编制1440min雨型的城市则较少,大多仍采用各城市水利系统规定的雨型。目前仅北京、江苏、厦门等地区据此建立并发布了1440min的暴雨强度公式或对应的设计雨型。

    《规范》规定“当汇水面积大于2km2时,应考虑区域降雨和地面渗透性能的时空分布的不均匀性和管网汇流过程等因素,采用数学模型法确定雨水设计流量,并校核内涝防治设计重现期下地面积水深度等要素”。主要考虑推理公式法适用于较小规模排水系统的计算,当应用于较大规模排水系统时会产生较大误差,而内涝防治系统一定是区域范围的,所以作此规定。

责任编辑:童志威

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