佛山市九江基泵站排涝流量的确定(1)程力学毕

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28.90 km²，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[1995]4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

  4.2  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

4.3　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；

　　　w ――2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　

　　按省水利厅粤水电总字[1995]4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。

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