气候可行性论证技术规范第4部分：城市轨道交通工程

3气候可行性论证技术规范第4部分：城市轨道交通工程本文件规定了城市轨道交通工程气候可行性论证的资料收集、数据处理、气候背景分析、高影响天气气候事件影响评估、气象参数推算方法以及区域数值模拟分析的有关技术方法和评价要求。本文件适用于内蒙古自治区境内新建、改建和扩建的城市轨道交通工程气候可行性论证工作。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB50009建筑结构荷载规范GB50014室外排水设计规范GB50157地铁设计规范GB50490城市轨道交通技术规范GB50736民用建筑供暖通风与空气调节设计规范GB/T38707城市轨道交通运营技术规范QX/T118气象观测资料质量控制地面QX/T423气候可行性论证规范报告编制QX/T449气候可行性论证规范现场观测QX/T457气候可行性论证规范气象资料加工处理QX/T436气候可行性论证规范抗风参数计算QX/T528气候可行性论证规范架空输电线路抗冰设计气象参数设计QX/T242城市总体规划气候可行性论证技术规范QX/T498地铁雷电防护装置检测技术规范QX/T85雷电灾害风险评估技术规范DB15/T2040城市暴雨强度公式编制技术规范3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1城市轨道交通urbanrailtransit采用专用轨道导向运行的城市公共客运交通系统，包括地铁系统、轻轨系统、单轨系统、有轨电车、磁浮系统、自动导向轨道系统、市域快速轨道系统。[来源：GB50490,术语2.0.1]43.2气候可行性论证climatefeasibilitydemonstration对与气候条件密切相关的规划和建设等项目进行气候适宜风险性及可能对局地气候产生影响的分评估活动。[来源：QX/T242,定义3.4]3.3参证气象站referencemeteorologicalstation气象分析计算所参照具有长年代气象数据的国家气象观测站。[来源：QX/T423,定义3.1]4实地调研与资料要求4.1实地调研应进行实地调研，与市政规划管理部门、工程设计单位座谈，了解城市轨道交通工程规划设计路线，明晰项目中关于气候环境方面的服务需求。宜沿拟选城市轨道交通线路进行实地踏勘，调研沿线交通、建筑、居民区及企业的实际分布情况，确定气候可行性论证的研究范围和重点。4.2资料收集4.2.1气象资料4.2.1.1应收集项目所在城市及轨道交通工程沿线的气象站分布和历史沿革资料，以及参证气象站、区域气象站和专用气象站的相关气象资料。4.2.1.2参证气象站选取方法应参照QX/T423的规定，且必须具有30年以上连续气象观测资料。4.2.1.3所在区域及周边的气象灾害资料及项目对应灾情资料。4.2.1.4可收集其他气象资料，如再分析资料、模式模拟结果、卫星遥感、雷达探测及探空观测气象资料。4.2.1.5应收集数值模式所需的初始气象资料。4.2.2工程相关资料4.2.2.1项目的背景信息和资料，包括项目所在地的基础地理信息及高分辨率的地形数据，项目的可行性研究报告或项目建议书，项目相关论证研究成果等。4.2.2.2地形数据采用的地形数据分辨率不宜低于1:50000，或使用工程设计单位提供的高分辨率地形数据。4.2.2.3城市用地数据宜采用现状和规划方案用地分类信息化数据，获得带比例尺的现状和规划用地分类图。4.2.2.4其他资料主要包括：5a)应收集或通过野外勘测，获得轨道交通停靠站点周边建筑物高度和布局的网格化数据，水平网格分辨率应至少达到10m×10m；b)应收集工程所在城市近5年常住人口数据、城市能源消耗量等社会经济数据；c)应收集与气候环境关系密切的重大工程项目可行性论证研究报告、环境影响评价报告及其他有关的文献资料。4.3资料要求4.3.1气象站点选择气象站点应具有代表性。对地形复杂或工程沿线缺少气象站点的城市应建设专用气象观测站，按照QX/T449要求，开展至少一年的现场观测。4.3.2冻土深度专项观测4.3.2.1应采用参证气象站长序列冻土深度观测资料作为工程冻土深度设计参数的基础数据。4.3.2.2若城市轨道交通沿线区域缺少具有代表性的观测资料时，应该在工程沿线选择几个有代表性的区域进行至少一个冬季的冻土深度观测，进而推算工程设计冻土深度。4.3.3气象资料质量控制应按照QX/T118的要求对气象资料进行质量控制。4.3.4气象资料的代表性、准确性、比较性分析应按照QX/T423的规定，分析气象资料的代表性、准确性和比较性。4.3.5地形、大气环境、能源消耗等资料的处理将地形、大气环境、能源消耗等资料处理成数值模拟所需要的格式类型。5数据处理5.1气象资料的加工处理方法应按照QX/T457规定的方法，对气象观测资料进行加工处理。5.2气象资料格式处理将收集到的气象资料分别处理成数值模拟和统计分析所需的格式。5.3用地分类资料处理将现状和工程规划用地分类图、地理信息系统（GIS）电子图纸或者野外勘测获得的用地分类数据处理成数值模拟可识别的格点化资料。5.4图纸格点化处理方法5.4.1根据图纸比例尺和模式水平分辨率打成网格，读出每个网格内的用地类型、建筑物高度和布局等，处理成所需数据。5.4.2利用专业软件，根据图纸色差处理为用地类型数据。65.4.3宜要求工程设计单位，提供现成的电子版数据格式。6评价内容要求6.1区域大气环流特征分析区域四季大气环流特征，描述大尺度环流特征对当地气候形成的影响。6.2气候适宜性分析6.2.1区域气候特征根据参证气象站近30年观测资料统计结果，描述项目所在区域总体气候特征及四季气候特点。6.2.2轨道交通工程拟建线路气候适宜性分析分析轨道交通拟建线路沿线的风、气温、湿度、降水、地温、冻土等气象要素特征，结合地形、下垫面类型、交通状况、电网等信息，分析工程拟建线路选址和建成后运营维护的气候适宜性。6.2.3工程施工期气候适宜性分析筛选和分析影响工程建设施工的主要气象要素，结合工程设备的性能参数、工程建设标准等，给出工程施工期主要气象要素的适宜性分析结论。6.3高影响天气气候事件分析及灾害防御建议6.3.1高影响天气分析6.3.1.1雷电灾害专项风险评估雷电灾害对城市轨道交通工程建设、安全运行有极大影响，应按照QX/T85的规定，进行雷电灾害专项风险评估。城市轨道交通工程建设期间以及建成后的日常巡检，应按照QX/T105、QX/T560和QX/T498的规定，进行日常雷电检测、竣工验收。6.3.1.2高影响气象灾害评估对城市轨道交通工程影响较大的气象灾害或天气气候事件包括但不限于雷电、大风、沙尘天气、能见度、寒潮、极端低温、暴雨洪涝、降雪和积雪、冻土、结冰、雾霾等。应分析论证影响城市轨道交通工程建设、运营的高影响天气变化规律，分析其出现频率及强度特征，分析计算其特征参数，并以图、表形式给出分析结果。注：技术条件允许情况下，可增加未来气候变化对城市轨道交通工程建设影响的预评估内容。6.3.2气象灾害防御措施应结合工程设备性能参数、工程建设标准和运营管理规范，给出避免或减缓气象灾害影响的措施。6.4工程相关气象参数推算按照附录A给出的计算方法，推算工程区各相关气象参数。6.5城市轨道交通工程对局地气象环境的可能影响6.5.1评估方法7推荐附录B给出的评估方法。6.5.2结果分析6.5.2.1气温场分析绘制冬、夏季白天和晚上离地面1.5米、3米、5米和10米高度气温场模拟图。分析轨道交通停靠站点周边气温的空间分布特征，对比不同设计方案下温度分布差异。6.5.2.2风场分析绘制冬、夏季白天和晚上离地面1.5米、3米、5米和10米高度流场模拟图，指出流场的整体走向、气流辐合、辐散的区域，分析风速的空间变化特征，并找出原因。同设计规划情况配合起来，对比不同设计方案下风速分布差异，主要为功能区设计提供建议。注：若轨道交通涉及超过10米的高架桥梁、轨道或电缆线路时，应模拟分析相应高度层的气温场和风场。6.6主要结论和适用性说明6.6.1主要结论给出城市轨道交通工程气候适宜性、风险性和可能对局地气候的影响三方面的主要结论，提出明确的结论性建议。6.6.2适用性说明给出论证结论的适用范围，论证中存在的可能存在的误差和不确定性，提出完善建议。8气象参数计算方法A.1气象要素极值计算基础数据建立最大风速、基本风压、日最大降水量、小时最大降水量、过程最大降水量、最大积雪深度、基本雪压、基本气温、覆冰厚度、最大冻土深度、极端最低气温、极端最高气温等30年以上的资料序列，作为极值计算基础数据。暴雨强度公式编制基础数据应按照DB15/T2040的数据要求，收集相关资料作为基础数据。A.2抗风参数和基本风压计算应按照GB50009和QX/T436规定的方法，计算重现期风速和基本风压。A.3基本雪压计算应按照GB50009规定的方法，计算基本雪压。A.4基本气温计算应按照GB50009规定的方法，计算基本气温。A.5架空输电线路抗冰设计气象参数计算应按照QX/T528规定的方法，计算抗冰设计气象参数。A.6城市暴雨强度公式编制应按照GB50014和DB15/T2040的要求，编制工程所在城市的暴雨强度公式。注：项目所在地已有暴雨强度公式，应使用最新资料对暴雨强度公式进行复核。A.7防洪、防积水设计气象参数计算采用皮尔逊Ⅲ型分布函数拟合不同重现期的日最大降水量、最大连续降水量和最大小时降水量。A.8设计冻土深度计算采用极值I型函数推算工程区各重现期冻土深度。A.9暖通设计参数计算应按照GB50736的要求，计算暖通设计参数。9（资料性）城市轨道交通工程对局地气象环境可能影响的评估方法B.1主要方法采用模拟（CFD计算流体力学）或城市小区尺度模式进行模拟评估。B.2输入资料B.2.1地形、地表资料a)各个轨道交通停靠站点周边的建筑设计图、地形、建筑高度资料；b)各个轨道交通停靠站点周边的下垫面土地利用类型、设施情况分类；c)各个轨道交通停靠站点建筑设计图资料等。B.2.2其他资料使用国家级气象站、区域气象站地面气象观测资料以及卫星遥感反演资料等。B.2.3模拟运行方案可采取两种运行方案：a)典型个例：选取近年来项目所在城市个例气象