源頭雨水控制項(xiàng)目外排雨水水力計(jì)算（一）

      高俊斌      楊大巍     趙世明

1 中國(guó)建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司 2 中關(guān)村海綿城市工程研究院有限公司

【摘要】源頭雨水控制項(xiàng)目中外排雨水管道的設(shè)計(jì)流量及水力計(jì)算,，應(yīng)考慮雨水控制設(shè)施對(duì)雨水徑流的折損作用,，否則會(huì)產(chǎn)生諸多弊端,；雨水管道起點(diǎn)集水時(shí)間為上游雨水控制系統(tǒng)的降雨歷時(shí),，可取 15min,；外排雨水的徑流系數(shù)應(yīng)為下墊面徑流總量扣減有效截留雨量后與下墊面降雨總量之比,；有效截留雨水量應(yīng)根據(jù)蓄（儲(chǔ)）水設(shè)施的有效容積,、匯水面積,、日徑流量、日滲透量,、3 日回用雨水量進(jìn)行水力平衡計(jì)算確定,。

【關(guān)鍵詞】源頭雨水控制 溢流雨水排除 外排雨水徑流系數(shù) 降雨歷時(shí)

     源頭雨水控制項(xiàng)目包括建筑小區(qū)、公園綠地,、城市公共空間等,，其中絕大部分的占地面積集中在建筑小區(qū)中。此類建設(shè)項(xiàng)目仍然設(shè)有外排雨水管道,，盡管業(yè)內(nèi)有些觀點(diǎn)認(rèn)為外排雨水管道可以取消,，且有少量的工程案例在運(yùn)行。對(duì)于外排雨水管道,，仍然需要進(jìn)行水力計(jì)算,，其計(jì)算主要包括外排雨水的流量計(jì)算和管徑計(jì)算。

1. 目前的水力計(jì)算方法

     在源頭雨水控制項(xiàng)目中建設(shè)了雨水控制及利用設(shè)施后,，其中雨水收集回用系統(tǒng)的雨水蓄存,、調(diào)蓄排放系統(tǒng)的雨水蓄存以及入滲系統(tǒng)的雨水蓄存，對(duì)建設(shè)項(xiàng)目的雨水徑流均形成了折減或損耗,，使得選定設(shè)計(jì)重現(xiàn)期對(duì)應(yīng)的雨水外排徑流減小,。但在目前的水力計(jì)算方法中，外排雨水的水力計(jì)算仍在執(zhí)行傳統(tǒng)的計(jì)算方法,，這些折損的雨水徑流除了透水鋪裝外其余均未體現(xiàn),，即沒(méi)有考慮雨水控制及利用設(shè)施對(duì)雨水徑流的影響,。這導(dǎo)致了建設(shè)項(xiàng)目中有建設(shè)雨水控制設(shè)施的外排雨水管徑同沒(méi)有建設(shè)雨水控制設(shè)施的管徑計(jì)算相同，沒(méi)有因外排徑流減小而縮小,。

目前的水力計(jì)算方法主要體現(xiàn)在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑與小區(qū)雨水控制及利用工程

技術(shù)規(guī)范》GB50400-2017 和《建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50015 中,。其中《建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50400 的 5.4.9 條規(guī)定：外排雨水管道的水力計(jì)算應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50015 的規(guī)定。即將實(shí)施的GB50015-2019 中,，5.3.10 條~5.3.16 條仍按照傳統(tǒng)的水力計(jì)算進(jìn)行了規(guī)定,。

2. 目前水力計(jì)算方法的弊端

     外排雨水按傳統(tǒng)的水力計(jì)算方法導(dǎo)致管徑維持原尺寸不縮小，造成如下弊端,。

2.1 浪費(fèi)管道投資 ,。針對(duì)設(shè)計(jì)重現(xiàn)期的雨水排水系統(tǒng)，其徑流計(jì)算不扣除項(xiàng)目場(chǎng)地內(nèi)由雨水控制設(shè)施攔截的雨水,，計(jì)算的流量值是偏大的,，大于設(shè)計(jì)重現(xiàn)期對(duì)應(yīng)的實(shí)際流量值。而管徑根據(jù)計(jì)算流量值選取,，因而管徑也是偏大的,。室外埋地管道的單位造價(jià)主要由管徑?jīng)Q定，選管徑的流量計(jì)算不合理造成管徑偏大從而導(dǎo)致投資加大,，是投資的浪費(fèi),。經(jīng)濟(jì)與安全，是選擇管徑時(shí)缺一不可的兩個(gè)制衡因素,，忽視了經(jīng)濟(jì)性,，就造成浪費(fèi)。

2.2 沒(méi)有把雨水控制的效果客觀體現(xiàn)出來(lái) ,。對(duì)于源頭雨水控制的項(xiàng)目,，空間尺度都是較小的，占地面積多是幾個(gè)公頃以內(nèi),。每個(gè)具體項(xiàng)目的雨水控制建設(shè)效果很難用水生態(tài),、水安全等來(lái)體現(xiàn)。而雨水就地?cái)r截控制,，減少外排雨水徑流是最直接的效果體現(xiàn)方法,，也是我們最為關(guān)注的效果。外排雨水管道的管徑縮小,，是這一方法最直接,、客觀的體現(xiàn)。而管徑不縮小,，很難再用其他的指標(biāo)體現(xiàn)這樣的客觀效果,。甚至有管理者認(rèn)為，建設(shè)雨水控制的小區(qū)，室外雨水排水管道應(yīng)該取消,，標(biāo)準(zhǔn)以內(nèi)的雨水進(jìn)入控制及利用設(shè)施,，超標(biāo)雨水以溢流方式通過(guò)地面及路面外排。這相當(dāng)于把外排雨水管的管徑縮小為零,，效果體現(xiàn)異常突出,。

2.3 為把雨水控制工程作為擺設(shè)而建造提供了空間或退路 。建設(shè)了源頭雨水控制的項(xiàng)目,，其雨水外排的管徑可以不縮小,，這意味著不管雨水控制設(shè)施是否運(yùn)行、是否發(fā)揮作用,，場(chǎng)地中的雨水都能正常排放,。這將導(dǎo)致雨水控制的運(yùn)行管理機(jī)構(gòu)或人員疏于管理甚至走過(guò)場(chǎng)式的管理,，源頭雨水控制設(shè)施發(fā)揮不出應(yīng)有的作用,。并最終傳導(dǎo)到建造者，把源頭雨水控制工程建造為一種擺設(shè),。

2.4 增加監(jiān)測(cè) 監(jiān)管 的投資和難度 ,。外排雨水的管徑不縮小，源頭雨水控制的效果將無(wú)法用管徑做衡量,，這導(dǎo)致需要尋找其他的手段監(jiān)測(cè)或監(jiān)管源頭雨水控制工程的建造效果或運(yùn)行效果,。目前多數(shù)人考慮的手段是在建筑小區(qū)中的最下游雨水檢查井（其出水管與市政雨水管連接）中，設(shè)置雨水流量測(cè)量或監(jiān)測(cè)設(shè)施,。這無(wú)疑要大面積區(qū)域增加投資,，同時(shí)，測(cè)量中還要捕捉到設(shè)計(jì)重現(xiàn)期的降雨,，以及推求判別方法,，以便判斷監(jiān)測(cè)到的雨水流量是否合格，復(fù)雜程度大為增加,。

     以上幾點(diǎn)對(duì)現(xiàn)行水力計(jì)算方法的分析顯示,，有必要探尋新的計(jì)算方法。

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