吳 歡，景袁媛，龍 熙，李在鐘

（林同棪國際工程咨詢（中國）有限公司，重慶市401121）

1 背景

在城市排水規(guī)劃設計中，重現(xiàn)期是暴雨強度計算公式中的一個重要標準和參數(shù)。重現(xiàn)期選擇過大，增加管道系統(tǒng)造價，可能造成浪費；而過小，則增加地面積水和城市洪澇災害的風險?！妒彝馀潘O計規(guī)范》(GB50014-2006＜2014年版 ＞)第 3.2.4條中規(guī)定：雨水管渠設計重現(xiàn)期，應根據(jù)匯水地區(qū)性質(zhì)、地形特點和氣候特征等因素確定；重現(xiàn)期應采用1 a～3 a，重要干道、重要地區(qū)或短期積水即能引起較嚴重后果的地區(qū)，應采用3 a～5 a，并應與道路設計協(xié)調(diào)，經(jīng)濟條件較好或有特殊要求的地區(qū)宜采用規(guī)定的上限；特別重要地區(qū)可采用10 a或以上。重慶市的暴雨重現(xiàn)期一直取用1～3 a的標準，部分重要干道采用5 a。隨著經(jīng)濟和城市化進程的飛速發(fā)展、氣候環(huán)境的改變、人們對生活質(zhì)量和通行要求的提高，城市的降雨、徑流和排水系統(tǒng)狀態(tài)也隨之發(fā)生了巨大變化，而作為該系統(tǒng)設計關鍵的暴雨重現(xiàn)期，根據(jù)新的發(fā)展形勢，對其在不同的取值參數(shù)下對工程投資的影響水平進行量化分析是非常必要和有價值的。

該項研究選取重慶市兩個差異較大的區(qū)域，一個是地形相對平坦且區(qū)域內(nèi)無保留水體的西永組團L標準分區(qū)，另一個是起伏坡度較大且區(qū)域內(nèi)水體豐富的北碚組團I標準分區(qū)，采用不同重現(xiàn)期(P=3 a、5 a、10 a、20 a)進行區(qū)域內(nèi)雨水主干管系統(tǒng)的設計計算，以摸清不同重現(xiàn)期下各區(qū)域雨水系統(tǒng)的變化規(guī)律,以及由此帶來的工程造價影響。

2 區(qū)域情況

2.1 西永組團L標準分區(qū)

2.1.1 研究范圍

該研究對象為西永L標準分區(qū)部分地塊，具體為橫二路、縱二路、一縱線及學城大道所圍成的塊狀區(qū)域，研究范圍占地面積429.23 hm2，規(guī)劃用地性質(zhì)基本為商住用地。

2.1.2 地形地勢

該分區(qū)主要為平壩淺丘地形，坡緩溝淺，整個地貌西南部、中部較高，西北、東部較低。研究范圍內(nèi)平場后的道路和地塊地面坡度相對較小，坡度在0.4%～3%之間，大部分路段小于1%。

2.1.3 流域分析

該分區(qū)位于虎溪河、梁灘河兩個流域，屬于沿河岸低洼地帶，區(qū)域內(nèi)沖溝發(fā)育較少，無原始自然溪溝?；⑾印⒘簽┖臃謩e從片區(qū)西側(cè)、東側(cè)蜿蜒穿過，在片區(qū)北側(cè)外圍交匯，在河流兩側(cè)形成低緩的淺“V”形河谷地貌?；⑾佣嗄昶骄髁考s1.5m3/s，常年水位線為275.34 m。

2.1.4 規(guī)劃水系

虎溪河、梁灘河均系區(qū)域防洪通道，為規(guī)劃絕對保留水系，片區(qū)內(nèi)無自然水系需要進行保留。

2.1.5 雨水出口

研究范圍內(nèi)的雨水按分水線劃分，分別排入虎溪河和梁灘河。

2.2 北碚組團I標準分區(qū)

2.2.1 研究范圍

該研究對象為北碚I標準分區(qū)橫三路以南范圍，研究范圍占地159.5 hm2，規(guī)劃用地性質(zhì)基本為商住用地。

2.2.2 地形地勢

該分區(qū)位于重慶市北碚區(qū)歇馬鎮(zhèn)行政轄區(qū)范圍內(nèi)。規(guī)劃區(qū)地形總體趨勢為四周低、中間高，大部分地區(qū)地形起伏小，中部地區(qū)地形起伏較大，為典型山地城市區(qū)域，道路坡度相對較大，在0.4%～7%之間，大部分路段坡度大于2%。

2.2.3 流域分析

該分區(qū)水系發(fā)達，屬于龍鳳溪(梁灘河)及其支流流域，按照自然地形可細分為6個小流域：分別為北側(cè)的三元溪流域、堰河流域，西側(cè)的雙鳳溪流域，以及片區(qū)中部的張家溝流域(高坪水庫泄洪通道)、嚴家溝流域，南側(cè)的唐家河流域。

2.2.4 規(guī)劃水系

規(guī)劃保留高坪水庫、后灣水庫及北側(cè)的三元溪水體；保留及改造高坪水庫泄洪通道張家溝；保留碚青路東側(cè)雙鳳溪(回龍橋水庫泄洪通道)，并對其走向進行局部調(diào)整。

2.2.5 雨水出口

研究范圍內(nèi)雨水排往位于雙鳳溪、高坪水庫的泄洪通道和唐家河。

3 雨水量計算

3.1 計算公式

（1）暴雨強度計算公式采用重慶市建委發(fā)布的重慶市沙坪壩暴雨強度修訂公式：

（2）同時采用《全國民用建筑工程設計技術措施(2009)-給水排水》中重慶市暴雨強度公式進行校核：

（3）暴雨重現(xiàn)期：對以下4個不同重現(xiàn)期分別進行了計算。

a.道路雨水管道P=3 a，永久排水涵洞P=10 a；

b.道路雨水管道P=5 a，永久排水涵洞P=10 a；

c.道路雨水管道P=10 a，永久排水涵洞P=20 a；

d.道路雨水管道P=20 a，永久排水涵洞P=20 a。

（4）設計降雨歷時：t=t1+t2(min)；其中，地面集水時間t1=5(min)；管渠內(nèi)雨水流行時間：t2(min)按計算確定。

（5）綜合徑流系數(shù)：ψ=0.4～0.7(防護綠地取下限，建設用地取上限)。

（6）匯水面積(F)分地塊計算(hm2)。

3.2 計算結(jié)果

3.2.1 不同重現(xiàn)期下的雨水系統(tǒng)

區(qū)域雨水系統(tǒng)布置及各重現(xiàn)期下主干管涵斷面尺寸詳見圖1和圖2所示。

3.2.2 設計流量與管道過流能力

相同條件下，P=5 a雨水流量較P=3 a雨水流量增加約10%，P=10 a雨水流量較P=3 a雨水流量增加20%，P=20 a雨水流量較P=3 a雨水流量增加27%。

當管徑d≤800時，相同坡度下，管徑每增大一級，過流能力增加約45%；當管徑d≥1000時，相同坡度下，管道過流能力增加比例隨著管徑的增大而減小，例如：d1200過流能力較d1000過流能力增加38%，d1600過流能力較d1400過流能力增加30%，d2000過流能力較d1800過流能力增加24.5%，d2400過流能力較d2200過流能力增加20%，d2800過流能力較 d2600過流能力增加18%。

3.2.3 工程量與造價

兩個分區(qū)的雨水系統(tǒng)工程量與造價見表1、表2所列。

4 結(jié)論與建議

（1）對于地勢平坦、道路坡度較小且區(qū)域內(nèi)無保留水體的平坦區(qū)域，重現(xiàn)期由P=3 a提升至P=5 a時，管徑變化小，投資變化??；但當重現(xiàn)期由P=3 a提升至P=20 a時，管徑變化較大，大部分管道管徑需增大二級，每增大一級工程造價增加幅度超過50%。

（2）對于地形起伏大、道路坡度較大且區(qū)域內(nèi)有保留水體的山地城市區(qū)域，重現(xiàn)期的提高對管徑的影響并不大，即使當重現(xiàn)期由P=3 a提升至P=20 a時，也僅有部分管道管徑需增大一級，工程造價增加幅度小于10%。

（3）在做區(qū)域規(guī)劃時，應盡量保留區(qū)域內(nèi)的現(xiàn)有水體，以起到防洪調(diào)蓄作用，同時減輕雨水管道的過流負荷，減小區(qū)域內(nèi)雨水管道的管徑，保證暴雨時的行洪安全。

（4）雨水系統(tǒng)的設計暴雨重現(xiàn)期應在結(jié)合區(qū)域經(jīng)濟能力的同時，針對地形地貌和水系條件加以區(qū)別選取，平坦地區(qū)取相對小值，而山地城市可適當取大值。

圖1 西永組團L標準分區(qū)不同重現(xiàn)期雨水系統(tǒng)圖

圖2 北碚組團I標準分區(qū)不同重現(xiàn)期雨水系統(tǒng)圖

表1 西永組團L標準分區(qū)不同重現(xiàn)期雨水系統(tǒng)工程量及造價匯總表

表2 北碚組團I標準分區(qū)不同重現(xiàn)期雨水系統(tǒng)工程量及造價匯總表