摘要：根據(jù)水系專項(xiàng)規(guī)劃，天津市團(tuán)泊新城西區(qū)通過設(shè)計(jì)水系、泵站等設(shè)施組成排澇系統(tǒng)，采用傳統(tǒng)計(jì)算方法確定水系及泵站的規(guī)模。本文基于Infoworks ICM建模軟件，對團(tuán)泊新城西區(qū)排澇系統(tǒng)方案進(jìn)行模型校核，設(shè)置三種排澇系統(tǒng)空間布局方案進(jìn)行比選，結(jié)合區(qū)域用地規(guī)劃選擇最優(yōu)布局方案。在模型校核過程中，采用不同徑流系數(shù)進(jìn)行試驗(yàn)比較，識別其為影響排水防澇模型結(jié)果的重要參數(shù)，并結(jié)合相關(guān)規(guī)范選用0.55作為模型的最終取值。

關(guān)鍵詞：團(tuán)泊新城西區(qū)；水系專項(xiàng)規(guī)劃；空間布局方案；徑流系數(shù)

中圖分類號：TV87 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1008-9500（2023）03-00-03

DOI：10.3969/j.issn.1008-9500.2023.03.011

Abstract： According to the special water system planning， the drainage system is composed of water system， pump station and other facilities in the west area of Tuanbo New City， Tianjin， and the scale of water system and pump station is determined by traditional calculation method. Based on the Infoworks ICM modeling software， this paper checks the model of the drainage system scheme in the west area of Tuanbo New City， sets up three drainage system spatial layout schemes for comparison and selection， and selects the optimal layout scheme in combination with the regional land use planning. In the process of model verification， different runoff coefficients are used for test and comparison to identify them as important parameters affecting the results of the drainage and waterlogging prevention model， and 0.55 is selected as the final value of the model in combination with relevant specifications.

Keywords： west area of Tuanbo New City; special water system planning; spatial layout scheme; runoff coefficient

隨著工業(yè)化與城市化步伐的加快，全球氣候變暖，極端天氣的發(fā)生頻次與強(qiáng)度有增大的趨勢。極端降雨容易造成洪澇災(zāi)害，采用數(shù)值模擬對排水防澇系統(tǒng)進(jìn)行研究具有重要意義[1-2]。

1 項(xiàng)目概況

團(tuán)泊新城西區(qū)位于天津市靜海區(qū)，規(guī)劃面積為38.9 km2，重點(diǎn)規(guī)劃范圍為畢楊路以北區(qū)域，東至六排干，南至畢楊路，西至迎豐渠，北至獨(dú)流減河，面積為22.9 km2，此即為本次模型校核的范圍。團(tuán)泊新城西區(qū)處于蓄滯洪區(qū)，地勢低洼，其建成區(qū)高程介于2.2～2.8 m，現(xiàn)狀農(nóng)田區(qū)高程在2 m以下，汛期排水防澇風(fēng)險(xiǎn)較大。根據(jù)人口規(guī)模確定，靜海區(qū)為天津市的中等衛(wèi)星城市。根據(jù)《室外排水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB 50014—2021）的相關(guān)規(guī)定[3]，團(tuán)泊新城西區(qū)排澇系統(tǒng)設(shè)計(jì)重現(xiàn)期為20年一遇。基于水系專項(xiàng)規(guī)劃，團(tuán)泊新城西區(qū)排澇系統(tǒng)主要考慮水系及泵站兩部分設(shè)施。

2 模型校核

基于Infoworks ICM建模軟件，構(gòu)建團(tuán)泊新城西區(qū)排水防澇系統(tǒng)模型。根據(jù)《天津市雨水徑流量計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)》（DB/T 29-236—2016），20年一遇條件下，24 h降雨量取215 mm，徑流系數(shù)取0.55。子匯水區(qū)根據(jù)團(tuán)泊新城西區(qū)水系專項(xiàng)規(guī)劃進(jìn)行劃分，高程資料采用團(tuán)泊新城西區(qū)實(shí)測高程數(shù)據(jù)?；谒祵ｍ?xiàng)規(guī)劃，根據(jù)《治澇標(biāo)準(zhǔn)》（SL 723—2016），排澇河道的設(shè)計(jì)排澇水位在堤頂以下0.0～0.5 m[4]，據(jù)此進(jìn)行模型校核。河段共分為63個(gè)，模型模擬結(jié)果顯示，設(shè)計(jì)重現(xiàn)期下，各河段最高洪水位介于1.7～1.8 m，建成區(qū)路網(wǎng)高程為2.2～2.8 m，符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。

3 方案比選

設(shè)計(jì)3種排澇系統(tǒng)的空間布局方案進(jìn)行比選，3種方案的模型模擬結(jié)果較為接近，僅在澇水分區(qū)上有一定差別。結(jié)合水系專項(xiàng)規(guī)劃和區(qū)域用地性質(zhì)，團(tuán)泊新城西區(qū)選擇方案三作為排澇系統(tǒng)方案。3種排澇系統(tǒng)的空間布局如圖1所示。設(shè)計(jì)重現(xiàn)期下，3種方案的各河段平均最高洪水位如表1所示。

4 產(chǎn)匯流參數(shù)試驗(yàn)

根據(jù)《室外排水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB 50014—2021），按照城鎮(zhèn)建筑密度，三種不同區(qū)域的徑流系數(shù)取值范圍如表2所示。團(tuán)泊新城西區(qū)屬于城鎮(zhèn)建筑較密集區(qū)，徑流系數(shù)取0.5。根據(jù)《城鎮(zhèn)內(nèi)澇防治技術(shù)規(guī)范》（GB 51222—2017），采用推理公式法進(jìn)行內(nèi)澇防治設(shè)計(jì)校核時(shí)，宜適當(dāng)提高徑流系數(shù)[5]。當(dāng)設(shè)計(jì)重現(xiàn)期為20～30年時(shí)，宜將徑流系數(shù)提高10%～15%；當(dāng)設(shè)計(jì)重現(xiàn)期為30～50年時(shí)，宜提高20%～25%；當(dāng)設(shè)計(jì)重現(xiàn)期為50～100年時(shí)，宜提高30%～50%；當(dāng)計(jì)算的徑流系數(shù)大于1時(shí)，按1取值。

團(tuán)泊新城西區(qū)排澇系統(tǒng)的設(shè)計(jì)重現(xiàn)期為20年，相比相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)徑流系數(shù)提高10%，即子匯水區(qū)徑流系數(shù)取0.55。實(shí)際上，土壤性質(zhì)對產(chǎn)匯流參數(shù)影響較大[6-9]，20年一遇215 mm降雨量情景下，子匯水區(qū)的平均產(chǎn)流比例可能較大。設(shè)計(jì)重現(xiàn)期下，徑流系數(shù)不同，各河段平均最高水位的模擬結(jié)果如表3所示。當(dāng)增大徑流系數(shù)時(shí)，河網(wǎng)平均最高水位顯著提升[10-13]。團(tuán)泊新城西區(qū)建成區(qū)路網(wǎng)高程為2.2～2.8 m，若子匯水區(qū)的徑流系數(shù)為0.80，河網(wǎng)平均最高水位為2.5 m，此種情景下或?qū)a(chǎn)生一定程度的內(nèi)澇[14-16]。

5 結(jié)論

本文基于Infoworks ICM建模軟件，構(gòu)建團(tuán)泊新城西區(qū)排水防澇系統(tǒng)模型。《治澇標(biāo)準(zhǔn)》（SL 723—2016）要求排澇河道的設(shè)計(jì)排澇水位在堤頂以下0.0～0.5 m，據(jù)此進(jìn)行模型校核。模型模擬結(jié)果顯示，各河段最高洪水位為1.7～1.8 m，建成區(qū)路網(wǎng)高程為2.2～2.8 m，符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。設(shè)計(jì)3種排澇系統(tǒng)的空間布局方案進(jìn)行比選，其模型模擬結(jié)果較為接近，僅在澇水分區(qū)上有一定差別，結(jié)合水系專項(xiàng)規(guī)劃與區(qū)域用地性質(zhì)，團(tuán)泊新城西區(qū)選擇方案三作為排澇系統(tǒng)方案。土壤性質(zhì)對產(chǎn)匯流參數(shù)影響較大，模擬結(jié)果顯示，隨著徑流系數(shù)的增大，河網(wǎng)平均最高水位有了顯著提升。根據(jù)團(tuán)泊新城西區(qū)建成區(qū)路網(wǎng)高程，若子匯水區(qū)的徑流系數(shù)為0.8，河網(wǎng)平均最高水位為2.5 m，此種情景下或?qū)a(chǎn)生一定程度的內(nèi)澇。

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