Page 94 - 2023年第54卷第11期
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表 5 降雨径流控制率计算
降雨重现期 算例 径流控制率?% 降雨重现期 算例 径流控制率?%
B1 82.75 B1 62.21
C1 82.75 C1 62.17
1a 50a
C2 82.75 C2 62.19
C3 82.75 C3 62.20
B1 87.75 B1 57.68
C1 75.62 C1 57.62
5a 100a
C2 75.62 C2 57.65
C3 75.63 C3 57.66
B1 71.91 B1 53.01
C1 71.89 C1 52.91
10a 200a
C2 71.90 C2 52.97
C3 71.90 C3 52.99
B1 63.35
C1 63.31
20a
C2 63.33
C3 63.34
管,可调节能力受限,导致 N2和 N3在峰值差异性不大,但随着时间逐渐增加,N1部分雨水管作用
逐渐凸显,内涝消退过程中 N3整体改造效果优于 N2。
经过 N1、N2和 N3雨污分流改造后,改造区域雨水进入新建雨水管道,在新加泵站作用下迅速
排入就近水系,雨水管的分流作用逐渐凸显。而合流管经过改造后变为污水管,仅起到承载生活污水
的作用,污水管和未改造合流管先汇入新建 CSO调蓄池,起到错峰作用,使得短时间内汇入污水厂的
水量变少,不再因为超过污水厂处理负荷而产生厂前溢流。雨水管道改造区域面积 N3>N2>N1,这也
使得 N3情况下管网充满度<1占比最大。但是由于管网最大承载能力有限,同一降雨重现期情况下,
N1、N2和 N3三种改造方案在峰值时刻的充满度差异性虽然较 R1有提升,但是效果不够显著,差异
性最大为 9.36%。退水 3h后,管网充满度<1的占比较峰值时刻大幅度提升,这是因为经过 3h退水,
雨水管中的水基本排完,雨水管道基本无满管,因此管道整体退水速度加快,尤其是 P = 1时,N3方
案退水 3h后管网充满度<1的占比可达 80.88%。
4.2 新城扩建 动态规划面积占比对新城扩建具有一定影响。当 P = 1 时,地表积涝水量呈现 B1 = C1
= C2 = C3 ,这是因为 B1为新城,本底条件良好,在小降雨时基本无内涝风险,而 C1、C2、C3改造
中,最大规划区域面积占比仅为 0.56%,产生的地表径流水量可以通过管道排走,内涝影响在小降雨
时基本可忽略不计。而随着降雨重现期的增加(5 ≤P ≤200),改造后对内涝的影响逐渐显著,在 P =
200 时最显著。这是因为降雨重现期越大,降雨量越大,虽然金凤区北部本底管网均进行了雨污分流,
但P = 5时,雨水管基本满管,使得降雨在地表汇集,形成积涝。同时,新城扩建后较原始地块土地利
用类型单一,且均为地表坡度为 0的居民用地,下渗速度较改造前的耕地类型减小,表面积水无法顺
坡流走,聚集形成新的薄层积涝区。另外,地表径流速度对管网井点的汇入有重要影响,径流速度较
大时,会导致水无法就近汇入井点,反而越过井点进一步形成径流 [26] ,这也导致当降雨重现期在 5<P
<20时,地表内涝增加比率迅速增加。随着降雨重现期的进一步增加,土壤已达到饱和状态,无法下
渗和排入管网的水量在地表汇集,因此 20<P<200时,比率增加速率变缓。此时工程措施对内涝的影
响很小,需要考虑非工程措施,提前评估风险,提高预警预报能力。
5 结论
针对城市更新过程中,局部片区改造对整体地表径流过程、地下管网排水过程的雨洪动态响应规
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