水利工程論文-佛山市九江基泵站排澇流量的確定摘要：在佛山市建設(shè)廣東省第三大城市的過程中，水利作為基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)必須要先行。地處珠江、西江河網(wǎng)交匯區(qū)的佛山市，必須大力建設(shè)排澇泵站，提高防澇減災(zāi)能力。筆者結(jié)合工程實例，提出如何確定城市排澇泵站的排澇流量，供大家參考。關(guān)鍵詞：泵站排澇流量確定1引言在佛山市建設(shè)廣東省第三大城市的過程中，隨著城市化、城鎮(zhèn)化進程的不斷加快，特別是佛山新城區(qū)和全市10個工業(yè)園區(qū)的建設(shè)，必將導(dǎo)致原有的泵站排澇能力不足，因此，必須通過重建和新建排澇泵站，增加排澇流量，提高防澇減災(zāi)能力。筆者結(jié)合佛山市九江基泵站工程實例，提出如何確定城市排澇泵站的排澇流量，同時，論述廣東省現(xiàn)有排澇標(biāo)準(zhǔn)已不能滿足城市排澇要求，宜適當(dāng)提高。2工程概況佛山市禪城區(qū)九江基泵站為80年代初建成的排澇泵站，地處禪城區(qū)西部（以下簡稱城西區(qū)），原設(shè)計排澇流量8.6m3/s，裝設(shè)3臺ZLB900軸流泵，按城市管網(wǎng)及河涌分布，分?jǐn)偟募昝娣e為8km2。城西區(qū)集雨面積28.90km2，現(xiàn)有泵站5座，設(shè)計排澇流量46.94m3/s。隨著城市化、城鎮(zhèn)化進程的不斷加快，城西區(qū)相當(dāng)部分的農(nóng)田已開發(fā)成新城區(qū)。城市下墊面變化使地表徑流加大，原有的農(nóng)田排澇標(biāo)準(zhǔn)已不適應(yīng)城市排澇的要求。據(jù)調(diào)查，在發(fā)生大暴雨時，部分低洼街區(qū)受淹水深曾達0.5m。城西區(qū)中原有的泵站急需技改、擴建和重建。按照佛山市政府的安排，2003年對九江基泵站進行重建。泵站的排澇流量如何確定，關(guān)鍵是確定泵站的排澇標(biāo)準(zhǔn)。3泵站排澇標(biāo)準(zhǔn)目前，廣東省水利廳的排澇標(biāo)準(zhǔn)，即為省水利廳粵水電總字19954號文中規(guī)定的治澇標(biāo)準(zhǔn)：治澇設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)按澇區(qū)十年一遇24小時暴雨所產(chǎn)生的逕流量，城鎮(zhèn)及菜地按一天排干設(shè)計；農(nóng)田按三天排干設(shè)計。佛山市建設(shè)局要求：當(dāng)區(qū)域內(nèi)發(fā)生一年一遇24小時時，區(qū)內(nèi)涌、涵水位在2.00m以下，即一年一遇不浸，發(fā)生十年一遇24小時時，允許局部低洼地短暫受淹。因此，泵站排澇標(biāo)準(zhǔn)需分別按上述標(biāo)準(zhǔn)計算后再確定。4排澇流量計算4.1降雨資料及設(shè)計雨型根據(jù)氣象站的統(tǒng)計及河流規(guī)劃成果：該區(qū)域多年平均降雨為1625.4mm，最大降雨年2257mm（1961年），最小降雨年1076mm（1991年），最大24小時降雨量270.66mm，十年一遇24小時暴雨為190mm。根據(jù)氣象站的雨量記錄，按日雨量大于80mm的逐時降雨分配進行統(tǒng)計，選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)計算表明，最大1小時降雨69mm，最不利降雨集中于2小時內(nèi)，占87.9%。同時，根據(jù)佛山市暴雨公式可查算出一年一遇與十年一遇短歷時暴雨，并根據(jù)24小時雨量插補五年一遇短歷時暴雨，計算成果見表1。短歷時暴雨量計算成果表表1頻率短歷時暴雨（mm）24小時最大降雨量（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歷時的暴雨平均值。降雨資料分析表明，最不利降雨集中于2小時內(nèi)。根據(jù)現(xiàn)有城市排水管網(wǎng)規(guī)劃，九江基片的集雨面積約為8km2，綜合徑流系數(shù)取0.75。根據(jù)城市水文學(xué)公式可估算九江基片的最大雨水流量：（1）式中：Q雨水設(shè)計流量；徑流系數(shù)；q設(shè)計暴雨強度；F匯流面積。根據(jù)公式（1），查佛山市暴雨公式圖表，可分別估算出各頻率的最大流量，計算成果見表2。2小時降雨最大流量表表2頻率一年一遇五年一遇十年一遇最大流量(m3/s)54.1875.1791.384.3排澇流量計算九江基片現(xiàn)有排水涵及渠系中，經(jīng)估算，在低水位與高水位之間的調(diào)蓄涌容約為16萬m3。最長的主河涌距九江基站約5km。我們假定將排水管網(wǎng)簡化為一個大型調(diào)節(jié)水池，池內(nèi)水位大致持平（經(jīng)計算最大相差約0.20m），這種簡化導(dǎo)致的誤差是可以接受的（本片區(qū)控制水位2.00m）。由于本區(qū)域無實測洪水過程線，亦無實測的匯流時間，因而按市政排水公式方法估算匯流時間。匯流時間由地面徑流時間和管段（暗涵、河涌）內(nèi)流水時間組成。經(jīng)計算，匯流時間約為1.5小時。由于最不利降雨集中于2小時內(nèi)，因此，從控制泵站投資規(guī)?？紤]，泵站排水時間確定為3.5小時。泵站排水流量可按下式計算：(2)式中：Q排泵站排水流量，m3/s；W2小時澇區(qū)總來水，m3；V河涌調(diào)蓄容積，m3；t排水時間，小時。根據(jù)上式可分別計算各頻率短歷時降雨的排水流量，計算成果見表3。九江基片（8km2）2小時降雨排澇分析成果表表3頻率2小時雨量(mm)洪峰流量(m3/s)調(diào)蓄涌容(萬m3)總來水量(萬m3)排澇流量(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按省水利廳粵水電總字19954號文中規(guī)定的治澇標(biāo)準(zhǔn)計算泵站排水流量，即澇區(qū)十年一遇24小時暴雨190mm排干設(shè)計，則：顯然，按省水利廳排澇標(biāo)準(zhǔn)低于短歷時降雨不受浸標(biāo)準(zhǔn)。5排澇標(biāo)準(zhǔn)的比較根據(jù)上述兩種排澇標(biāo)準(zhǔn)的排澇流量計算結(jié)果，初擬排澇流量，即省廳標(biāo)準(zhǔn)為14.5m3/s，短歷時排干標(biāo)準(zhǔn)為30.5m3/s，對九江基片（8km2）五年一遇2小時降雨3.5小時排澇的情況進行比較分析，兩種排澇標(biāo)準(zhǔn)的排澇比較詳見表4。排澇比較表表4排澇標(biāo)準(zhǔn)五年一遇2小時降雨量(萬m3)排澇流量(m3/s)3.5小時排水量(萬m3)調(diào)蓄涌容(萬m3)剩余水量(萬m3)淹沒情況省廳標(biāo)準(zhǔn)54.1214.518.2716.019.85嚴(yán)重短歷時排干標(biāo)準(zhǔn)54.1230.538.4316.00沒有6排澇標(biāo)準(zhǔn)的選定綜合上述分析計算，結(jié)合城市發(fā)展對排澇提出的新要求，我們認(rèn)為九江基泵站按五年一遇2小時暴雨不受浸的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計比較適合，泵站排澇流量為30.5m3/s。此項計算成果已經(jīng)佛山市主管部門審批同意。目前，九江基泵站正進行緊張施工，預(yù)計于2004年4月建成使用。7結(jié)語通過上述工程實例介紹，說明隨著佛山市及珠三角城市化、城鎮(zhèn)化進程的加快，原有泵站的排澇能力已越來越滿足不了城市排澇的要求，急需擴建、新建一批排澇泵站，以提高城市的排澇減災(zāi)能力。但是，在省水利廳沒頒布