水利工程论文-佛山市九江基泵站排涝流量的确定.doc

水利工程论文-佛山市九江基泵站排涝流量的确定摘要：在佛山市建设广东省第三大城市的过程中，水利作为基础产业必须要先行。地处珠江、西江河网交汇区的佛山市，必须大力建设排涝泵站，提高防涝减灾能力。笔者结合工程实例，提出如何确定城市排涝泵站的排涝流量，供大家参考。关键词：泵站排涝流量确定1引言在佛山市建设广东省第三大城市的过程中，随着城市化、城镇化进程的不断加快，特别是佛山新城区和全市10个工业园区的建设，必将导致原有的泵站排涝能力不足，因此，必须通过重建和新建排涝泵站，增加排涝流量，提高防涝减灾能力。笔者结合佛山市九江基泵站工程实例，提出如何确定城市排涝泵站的排涝流量，同时，论述广东省现有排涝标准已不能满足城市排涝要求，宜适当提高。2工程概况佛山市禅城区九江基泵站为80年代初建成的排涝泵站，地处禅城区西部（以下简称城西区），原设计排涝流量8.6m3/s，装设3台ZLB900轴流泵，按城市管网及河涌分布，分摊的集雨面积为8km2。城西区集雨面积28.90km2，现有泵站5座，设计排涝流量46.94m3/s。随着城市化、城镇化进程的不断加快，城西区相当部分的农田已开发成新城区。城市下垫面变化使地表径流加大，原有的农田排涝标准已不适应城市排涝的要求。据调查，在发生大暴雨时，部分低洼街区受淹水深曾达0.5m。城西区中原有的泵站急需技改、扩建和重建。按照佛山市政府的安排，2003年对九江基泵站进行重建。泵站的排涝流量如何确定，关键是确定泵站的排涝标准。3泵站排涝标准目前，广东省水利厅的排涝标准，即为省水利厅粤水电总字19954号文中规定的治涝标准：治涝设计标准按涝区十年一遇24小时暴雨所产生的迳流量，城镇及菜地按一天排干设计；农田按三天排干设计。佛山市建设局要求：当区域内发生一年一遇24小时时，区内涌、涵水位在2.00m以下，即一年一遇不浸，发生十年一遇24小时时，允许局部低洼地短暂受淹。因此，泵站排涝标准需分别按上述标准计算后再确定。4排涝流量计算4.1降雨资料及设计雨型根据气象站的统计及河流规划成果：该区域多年平均降雨为1625.4mm，最大降雨年2257mm（1961年），最小降雨年1076mm（1991年），最大24小时降雨量270.66mm，十年一遇24小时暴雨为190mm。根据气象站的雨量记录，按日雨量大于80mm的逐时降雨分配进行统计，选用典型年的日雨量分配，典型年以1975年5月11日的雨量(121.0mm)计算表明，最大1小时降雨69mm，最不利降雨集中于2小时内，占87.9%。同时，根据佛山市暴雨公式可查算出一年一遇与十年一遇短历时暴雨，并根据24小时雨量插补五年一遇短历时暴雨，计算成果见表1。短历时暴雨量计算成果表表1频率短历时暴雨（mm）24小时最大降雨量（mm）60min120min180min一年一遇51.465.073.4H24=128五年一遇67.290.2106.1H24=163十年一遇79.4109.6131.4H24=1904.2市政公式估算洪峰流量市政排水采用的降雨量是一年一遇暴雨短历时的暴雨平均值。降雨资料分析表明，最不利降雨集中于2小时内。根据现有城市排水管网规划，九江基片的集雨面积约为8km2，综合径流系数取0.75。根据城市水文学公式可估算九江基片的最大雨水流量：（1）式中：Q雨水设计流量；径流系数；q设计暴雨强度；F汇流面积。根据公式（1），查佛山市暴雨公式图表，可分别估算出各频率的最大流量，计算成果见表2。2小时降雨最大流量表表2频率一年一遇五年一遇十年一遇最大流量(m3/s)54.1875.1791.384.3排涝流量计算九江基片现有排水涵及渠系中，经估算，在低水位与高水位之间的调蓄涌容约为16万m3。最长的主河涌距九江基站约5km。我们假定将排水管网简化为一个大型调节水池，池内水位大致持平（经计算最大相差约0.20m），这种简化导致的误差是可以接受的（本片区控制水位2.00m）。由于本区域无实测洪水过程线，亦无实测的汇流时间，因而按市政排水公式方法估算汇流时间。汇流时间由地面径流时间和管段（暗涵、河涌）内流水时间组成。经计算，汇流时间约为1.5小时。由于最不利降雨集中于2小时内，因此，从控制泵站投资规模考虑，泵站排水时间确定为3.5小时。泵站排水流量可按下式计算：(2)式中：Q排泵站排水流量，m3/s；W2小时涝区总来水，m3；V河涌调蓄容积，m3；t排水时间，小时。根据上式可分别计算各频率短历时降雨的排水流量，计算成果见表3。九江基片（8km2）2小时降雨排涝分析成果表表3频率2小时雨量(mm)洪峰流量(m3/s)调蓄涌容(万m3)总来水量(万m3)排涝流量(m3/s)一年一遇65.054.181639.0018.25五年一遇90.275.171654.1230.30十年一遇109.691.381665.7639.50按省水利厅粤水电总字19954号文中规定的治涝标准计算泵站排水流量，即涝区十年一遇24小时暴雨190mm排干设计，则：显然，按省水利厅排涝标准低于短历时降雨不受浸标准。5排涝标准的比较根据上述两种排涝标准的排涝流量计算结果，初拟排涝流量，即省厅标准为14.5m3/s，短历时排干标准为30.5m3/s，对九江基片（8km2）五年一遇2小时降雨3.5小时排涝的情况进行比较分析，两种排涝标准的排涝比较详见表4。排涝比较表表4排涝标准五年一遇2小时降雨量(万m3)排涝流量(m3/s)3.5小时排水量(万m3)调蓄涌容(万m3)剩余水量(万m3)淹没情况省厅标准54.1214.518.2716.019.85严重短历时排干标准54.1230.538.4316.00没有6排涝标准的选定综合上述分析计算，结合城市发展对排涝提出的新要求，我们认为九江基泵站按五年一遇2小时暴雨不受浸的标准设计比较适合，泵站排涝流量为30.5m3/s。此项计算成果已经佛山市主管部门审批同意。目前，九江基泵站正进行紧张施工，预计于2004年4月建成使用。7结语通过上述工程实例介绍，说明随着佛山市及珠三角城市化、城镇化进程的加快，原有泵站的排涝能力已越来越满足不了城市排涝的要求，急需扩建、新建一批排涝泵站，以提高城市的排涝减灾能力。但是，在省水利厅没颁布