Page 105 - 2022年第53卷第7期
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2.4 试验工况 根据北京市 《城镇雨水系统规划设计暴雨径流计算标准》 (DB11?T969 - 2016)中暴雨
强度公式,选取汇流时间 5min,采用降雨重现期在 1年、3年、5年、10年、50年、100年一遇及 2
倍、3倍、5倍于 100年一遇的汇水面积径流流量作为道路上游来水水量进行模拟实验。
( 1)暴雨强度:
1602 (1 + 1.037lgP)
q = (1)
(t + 11 .593) 0.681
式中:q为设计暴雨强度;t为设计降雨历时;P为设计重现期。
( 2)径流转换。根据 《室外排水设计规范》 (GB50014—2021)采用式(2)计算模拟道路设计降雨
径流流量:
Q = q ψ F (2)
s
2
式中:Q为降雨径流设计流量,L?s;q为设 计 暴 雨 强 度,L?(s·hm );ψ为 径 流 系 数;F为 汇 水 面
s
2
积,hm ,且 F为汇水范围的长度 L和 W 宽度之积。由此,计算出上述 9种不同降雨重现期情景下
0 0
的实验供水量分别为:12.9L?s、19.3L?s、22.3L?s、26.3L?s、35.7L?s、39.7L?s、79.4L?s、119.2L?s
和 198.6L?s。
( 3)雨水口收水率:雨水口收水率是指雨水口泄流流量与雨水口上游径流流量的百分比:
Q - Q p
0
α = × 100% (3)
Q 0
式中:Q为雨水口上游的径流流量,L?s;Q为雨水口泄流流量,L?s。
0 p
3 试验结果分析
3.1 下沉雨水口与非下沉雨水口泄流能力对比分析 分别对偏沟式雨水口和联合式雨水口进行了雨箅
子下沉 30mm和非下沉的物理模型试验。试验结果表明:对于下沉雨水口,不论是偏沟式或联合式,
降雨重现期在 5年及以下,即径流流量为 22.3L?s及以下时,二者都能够全部收集模拟路面上的降雨
径流,收水率为 100%;降雨重现期在 10年一遇,即径流流量为 26.3L?s时,二者收水率都为 99%。
而对于非下沉雨水口,降雨重现期在 1年一遇,即径流流量为 12.9L?s时,偏沟式和联合式的收水率
分别为 77%和 79%,二者有 20%以上的降雨径流跨越雨箅子流到下游;降雨重现期在 10年一遇降雨,
即径流流量为 26.3L?s时,偏沟式和联合式的雨水口收水率分别为 64%和 65%,二者有 35%左右的降
雨径流跨越雨箅子流到下游。也就是说对于降雨重现期在 10年及以下,下沉雨水口几乎能够全收纳
道路雨水口自身设计汇水范围内的来水水量,而下游末端几乎不会发生积水,非下沉雨水口则一定会
在下游末端发生积水。
当降雨重现期达到 50年和 100年一遇,即径流流量为 35.7L?s和 39.7L?s时,对于下沉雨水口,
偏沟式和联合式的雨水口收水率分别为 93%和 90%;而非下沉雨水口,50年一遇降雨时偏沟式和联合
式的雨水口收水率分别为 58%、59%,100年一遇降雨时偏沟式和联合式的雨水口收水率分别为 56%、
57%。也就是说,对于降雨重现期在 50年、100年一遇情况下,下沉雨水口仅有 10%左右的降雨径流
水量跨越雨箅子流向下游,而非下沉雨水口则有超过 40%的降雨径流水量跨越雨箅子流向下游,结果
表明在相同重现期条件下非下沉雨水口所在的道路低洼处比下沉雨水口所在的道路低洼处更容易产生
积水。
3.2 不同形式雨箅子过流能力比较 在降雨重现期为 1年、3年、5年、10年、50年、100年及 2倍、
3倍、5倍于 100年一遇情况下,对纵条(孔隙率为 45%)、横条(孔隙 率 为 37%)、斜 条 (孔 隙率为
52%)、混凝土(孔隙率为 18%)4种不同形式雨箅子的泄流能力进行了模拟试验。结果表明:在模拟
道路纵坡为 0.3%、横坡为 1.5%,道路雨水口按照 《雨水口》 标准建造情况下,纵条、横条、斜条、
混凝土这 4种雨箅子的收水效果差别不大。当降雨重现期在 5年以下时,4种形式雨箅子的收水率均
为 100%;当降雨重现期在 10年至 100年时,4种雨箅子的收水率均在 90%以上。也即是说,降雨重
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