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        南昌市青山湖片區(qū)防澇安全下邊界設(shè)計水位的優(yōu)化

        2018-03-06 00:33:35李保建
        凈水技術(shù) 2018年2期
        關(guān)鍵詞:雨型青山湖雨洪

        李保建,詹 健

        (1.江西省電力設(shè)計院,江西南昌 330096;2.南昌大學(xué)建筑工程學(xué)院,江西南昌 330031)

        近年來,極端天氣時有發(fā)生,給我國很多大城市帶來了頻繁的洪澇災(zāi)害,暴雨強度也屢創(chuàng)新高[1]。據(jù)統(tǒng)計[2],我國492座城市有著防洪任務(wù),但僅有35.98%的城市滿足規(guī)定的防洪標(biāo)準(zhǔn)。2016年6月,南昌遭遇暴雨襲擊,城區(qū)多個低洼路段出現(xiàn)內(nèi)澇積水,部分居民小區(qū)路面水深達(dá)1 m,嚴(yán)重威脅著當(dāng)?shù)厝藗兊呢敭a(chǎn)安全甚至生命。在當(dāng)前城市化的發(fā)展過程中,必須重視新的城市公共安全問題,即洪澇災(zāi)害[3]。目前,大量的國內(nèi)外學(xué)者已經(jīng)建立了許多城市雨洪模型,其中SWMM模型應(yīng)用較為廣泛[4-8]。

        南昌作為江西省會城市,內(nèi)澇問題日益突出,目前針對南昌市構(gòu)建雨洪管理模型方面的研究仍鮮有報道,青山湖片區(qū)是南昌市內(nèi)澇災(zāi)害的重災(zāi)區(qū),將其作為南昌市內(nèi)澇問題的研究對象具有很強的現(xiàn)實意義。本次研究通過分析南昌市青山湖片區(qū)雨洪特點,利用SWMM建立南昌市青山湖片區(qū)雨洪管理模型,并結(jié)合青山湖排澇泵站運行情況,對青山湖片區(qū)防澇安全下邊界設(shè)計水位進(jìn)行分析優(yōu)化。

        1 研究區(qū)域概況

        南昌市地處江西北部,市域地形以平原為主,約占總面積的36%,西北部丘陵分布較多,東南地勢比較平坦,水系河湖分布廣泛。南昌市為亞熱帶季風(fēng)氣候,一年之中夏冬兩季較春秋兩季長,全年日照比較充足。南昌市年平均降水量約1 500 mm,全年平均降水時間約合3個月,平均暴雨天數(shù)約5.6 d。

        本次研究選擇的區(qū)域是南昌市多次降雨的主要積水區(qū),具體范圍為:子固路、十字街、船山路以及井岡山大道以東,青山湖大道以西,廣州路、佛塔路以北,富有大堤以南,區(qū)域面積為52 km2。青山湖片區(qū)示意圖如圖1所示。

        圖1 青山湖片區(qū)范圍Fig.1 Range of Qingshan Lake Area

        2 模型構(gòu)建及參數(shù)選取

        本次研究通過排水管網(wǎng)概化(圖2)、模型背景圖創(chuàng)建(圖3)、子匯水區(qū)劃分(圖4)、模型初值預(yù)估4個環(huán)節(jié)初步建立南昌市青山湖片區(qū)雨洪管理模型。

        圖2 管網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖Fig.2 Topological Structure Diagram of Pipeline Network

        圖3 模型背景圖Fig.3 Model Background Image

        圖4 子匯水區(qū)劃分圖Fig.4 Sub-Catchment Area Map

        選用南昌市有代表性的2場暴雨過程對模型參數(shù)進(jìn)行率定,同時選用南昌市有代表性的1場暴雨過程對模型進(jìn)行驗證,最終確定該模型參數(shù),結(jié)果如表1所示。

        表1 模型主要參數(shù)率定結(jié)果表Tab.1 Calibration Results of Main Parameters for the Model

        3 不同降雨情景模擬

        3.1 不同降雨情景設(shè)計

        設(shè)計暴雨是人工合成的降雨,它的合成依據(jù)主要有兩個,即確定的降雨重現(xiàn)期和降雨歷時。它可以用來模擬不同降雨情景下的地下管流、坡面流,進(jìn)一步檢驗現(xiàn)狀管網(wǎng)的排水能力。設(shè)計暴雨主要對兩方面內(nèi)容進(jìn)行設(shè)計,即暴雨的時空分布、平均強度,其中暴雨的時空分布是由暴雨雨型來表示的。不同的暴雨雨型直接關(guān)系著流域的洪峰流量以及具體的流量過程。在平均降雨強度相同的條件下,均勻雨型與雨峰在中后部的三角形雨型相比,洪峰可以減小30%。

        由南昌市的降雨資料可知,在有記錄的短歷時強降雨中,單峰雨型占多數(shù),雨峰一般在前中部,且雨峰位置大多在0.3~0.4,基本符合芝加哥雨型的特點,選用該雨型比較合適,本次研究雨峰系數(shù)取0.4。

        南昌市暴雨強度如式(1)。

        其中:q—暴雨強度,L /(s·hm2);

        T—重現(xiàn)期,a;

        t—降雨歷時,min。將式(1)以雨強形式表示,則南昌市暴雨強度公式可變換為式(2)。

        其中:i—雨強,mm/min。

        根據(jù)芝加哥雨型公式,如式(3)。

        對應(yīng)式(2),得出 a=8.316(1+ 0.69 lg T),b=1.4,c= 0.64。

        根據(jù)南昌市青山湖片區(qū)的實際情況,經(jīng)綜合考慮,按重現(xiàn)期分別為 0.5、1、2、5、10 a五種重現(xiàn)期下、120 min歷時的降雨作為設(shè)計暴雨。將整個降雨歷程離散為 5 min 的序列,將 t1= 5、10、15、20、25、30、35、40、45 min,t2= 50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、100、105、110、115、120 min 化作以鋒為起點的降雨,可得設(shè)計暴雨雨強的具體結(jié)果,如表2所示。設(shè)計暴雨降雨過程線如圖5所示。

        表2 暴雨雨強計算結(jié)果匯總表Tab.2 Summary Sheet of Calculation Results for Rainstorm Intensity

        續(xù) 表

        圖5 設(shè)計暴雨降雨過程線Fig.5 Design Rainstorm Rainfall Process Line

        3.2 青山湖水位變化情景設(shè)計

        對于子匯水區(qū),單次降雨是其上游邊界條件,雨水口的入流過程是其下游邊界條件。對于管網(wǎng),雨水口的入流過程是其上游邊界條件,下游管道出水口水流狀態(tài)是其下游邊界條件。從整個排水系統(tǒng)來看,具體的降雨情景是研究區(qū)域的上游邊界條件,排出口的水流狀態(tài)是其下游邊界條件,這里主要是指青山湖的水位,下游邊界條件青山湖水位為常水位17.50 m。

        對于在青山湖湖畔的雨水排放口,其下游出流條件與青山湖水位密切相關(guān),因此選用不同的青山湖水位來描述雨水排水系統(tǒng)的下游邊界條件。青山湖水位由青山閘、青山湖電排站調(diào)控,本次模擬采用恒定的水位值作為下游的邊界條件。模擬中采用青山湖的3個特征水位,即汛期最高水位19.50 m,監(jiān)測最低水位16.02 m,以及常水位17.50 m。

        南京東路尾端出水口的底部標(biāo)高為16.63 m,出水管的管徑為1.4 m。結(jié)合青山湖的3個特征水位可以發(fā)現(xiàn),該排放口分別為完全淹沒、自由出流以及半淹沒狀態(tài)。水位變化設(shè)計情景如表3所示。

        表3 水位變化設(shè)計情景表Tab.3 Design Scenes of Water Level Variation

        4 雨洪聯(lián)合調(diào)度方案研究

        4.1 青山湖水位變化的影響

        在特定的降雨情景下,通過觀察出水口水深變化過程線、流量變化過程線,可發(fā)現(xiàn)不同青山湖水位對出水口出流量的影響。具體影響為:當(dāng)出水口被完全淹沒時,由于青山湖內(nèi)水體的頂托作用,排水管網(wǎng)的排水能力受到了很大的影響;當(dāng)出水口在半淹沒狀態(tài)下時,剛開始受青山湖內(nèi)水體的影響,排水過程有小幅度的震蕩,但從整體上看與出水口處于自由出流狀態(tài)時基本沒有差別,因此出水口在半淹沒狀態(tài)時,青山湖內(nèi)水體對排水管網(wǎng)的排水能力影響不是很大。具體出水口水深變化過程與流量過程如圖6、圖7所示。

        4.2 青山湖片區(qū)防澇安全下邊界水位分析及優(yōu)化

        在本研究中,模擬排出口全淹沒狀態(tài)開始時,離排出口最近的兩管段由于回灌的青山湖湖水,模擬管道中就已經(jīng)有水了,并且節(jié)點開始蓄水,整個降雨過程中,管道內(nèi)的水位幾乎沒有什么變化。當(dāng)出水口完全淹沒時,排水管網(wǎng)的排水能力明顯下降的主要原因為下游水位一直不能下降。當(dāng)青山湖水位較高致使排出口處于全淹沒狀態(tài)時,雨水徑流無法順利地直排,因此,為了滿足強降雨條件下雨水徑流的排放任務(wù),必須保證青山湖電排站的機(jī)排能力,適時地對青山湖水位進(jìn)行調(diào)整。

        圖6 出水口水深變化過程線Fig.6 Change Process Line of Outlet Water Depth

        圖7 出水口流量變化過程線Fig.7 Change Process Line of Outlet Flow

        分析以上研究,在排水管網(wǎng)自身滿足排水能力的前提下,還應(yīng)考慮受納水體對排水管網(wǎng)的作用,即排出口須處在自由出流、半淹沒狀態(tài)下,排水管網(wǎng)系統(tǒng)的排水能力才能較好地發(fā)揮出來。由青山湖片區(qū)的區(qū)域面積以及在不同重現(xiàn)期下的實際徑流量,計算出不同重現(xiàn)期條件下的匯入量,將匯入量以青山湖水深的形式表述,結(jié)合排出口的標(biāo)高關(guān)系,可得青山湖的控制水位,最終確定雨洪聯(lián)合調(diào)度方案。具體計算如表4所示。

        表4 青山湖控制水位計算表Tab.4 Calculation of Water Control Level of Qingshan Lake

        由表4可知,當(dāng)重現(xiàn)期為0.5、1 a時,青山湖需控制的水位分別為17.77、17.67 m,均高于常水位17.50 m,滿足雨水量要求;但當(dāng)重現(xiàn)期為2、5、10 a時,青山湖需控制的水位分別為 17.47、17.33、17.20 m,均低于常水位,此時應(yīng)結(jié)合氣象預(yù)報等技術(shù)手段,根據(jù)可能發(fā)生的降雨等級預(yù)先響應(yīng),青山湖部分水量通過排澇泵站排至贛江,使水位降至預(yù)定位置,避免出現(xiàn)淹沒出流導(dǎo)致下游頂托,從而大大影響管網(wǎng)排水能力,產(chǎn)生內(nèi)澇現(xiàn)象。

        5 結(jié)論

        本研究結(jié)合南昌市青山湖片區(qū)概況,構(gòu)建南昌市青山湖片區(qū)雨洪管理模型,利用芝加哥雨型及其合成方法,設(shè)計了 0.5、1、2、5、10 a 五種不同重現(xiàn)期下的降雨情景。根據(jù)青山湖最高水位、最低水位以及常水位,設(shè)計了排放口完全淹沒、自由出流以及半淹沒狀態(tài)3種狀態(tài)情景。當(dāng)重現(xiàn)期為0.5、1 a時,青山湖所需控制水位分別為17.77、17.67 m,均高于常水位17.50 m,滿足要求;但當(dāng)重現(xiàn)期為2、5、10 a時,青山湖所需控制水位分別為17.47、17.33、17.20 m,均低于常水位17.50 m,此時需通過青山湖電排站進(jìn)行調(diào)節(jié),以免發(fā)生內(nèi)澇。

        [1]黃國如,黃維,張靈敏,等.基于GIS和SWMM模型的城市暴雨積水模擬[J].水資源與水工程學(xué)報,2015,26(4):1-6.

        [2]城市防洪問題與對策調(diào)研組.我國城市防洪問題與對策[J].中國防汛抗旱,2014,24(3):46-48,65.

        [3]張冬冬,嚴(yán)登華,王義成,等.城市內(nèi)澇災(zāi)害風(fēng)險評估及綜合應(yīng)對研究進(jìn)展[J].災(zāi)害學(xué),2014,29(1):144-149.

        [4]黃國如,張靈敏,雒翠,等.SWMM模型在深圳市民治河流域的應(yīng)用[J].水電能源科學(xué),2015,33(4):10-14.

        [5]湯偉真,任心欣,丁年,等.基于SWMM的市政道路低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)設(shè)計[J].中國給水排水,2016,32(3):109-112.

        [6]胡愛兵,任心欣,裴古中.采用SWMM模擬LID市政道路的雨洪控制效果[J].中國給水排水,2015,31(23):130-133.

        [7]常曉棟,徐宗學(xué),趙剛,等.基于SWMM模型的城市雨洪模擬與LID效果評價——以北京市清河流域為例[J].水力發(fā)電學(xué)報,2016,35(11):84-93.

        [8]王嘉儀,趙連軍,牛文麗.基于SWMM模型的鄭州市運糧河組團(tuán)區(qū)內(nèi)澇研究[J].水電能源科學(xué),2017,35(2):82-85.

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