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佛山市九江基泵站排涝流量的确定(1)_工程力学专业毕业论文范文

发布时间:2014-12-19 来源:人大经济论坛
佛山市九江基泵站排涝流量的确定(1)_工程力学专业毕业论文范文 摘要:在佛山市建设广东省第三大城市的过程中,水利作为基础产业必须要先行。地处珠江、西江河网交汇区的佛山市,必须大力建设排涝泵站,提高防涝减灾能力。笔者结合工程实例,提出如何确定城市排涝泵站的排涝流量,供大家参考。 关键词:泵站 排涝流量 确定 1 引 言 在佛山市建设广东省第三大城市的过程中,随着城市化、城镇化进程的不断加快,特别是佛山新城区和全市10个工业园区的建设,必将导致原有的泵站排涝能力不足,因此,必须通过重建和新建排涝泵站,增加排涝流量,提高防涝减灾能力。笔者结合佛山市九江基泵站工程实例,提出如何确定城市排涝泵站的排涝流量,同时,论述广东省现有排涝标准已不能满足城市排涝要求,宜适当提高。 2 工程概况 佛山市禅城区九江基泵站为80年代初建成的排涝泵站,地处禅城区西部(以下简称城西区),原设计排涝流量8.6m3/s,装设3台zlb900轴流泵,按城市管网及河涌分布,分摊的集雨面积为8km2。城西区集雨面积28.90 km2,现有泵站5座,设计排涝流量46.94m3/s。随着城市化、城镇化进程的不断加快,城西区相当部分的农田已开发成新城区。城市下垫面变化使地表径流加大,原有的农田排涝标准已不适应城市排涝的要求。据调查,在发生大暴雨时,部分低洼街区受淹水深曾达0.5m。城西区中原有的泵站急需技改、扩建和重建。按照佛山市政府的安排,2003年对九江基泵站进行重建。泵站的排涝流量如何确定,关键是确定泵站的排涝标准。 3 泵站排涝标准 目前,广东省水利厅的排涝标准,即为省水利厅粤水电总字[1995]4号文中规定的治涝标准:治涝设计标准按涝区十年一遇24小时暴雨所产生的迳流量,城镇及菜地按一天排干设计;农田按三天排干设计。 佛山市建设局要求:当区域内发生一年一遇24小时时,区内涌、涵水位在2.00m以下,即一年一遇不浸,发生十年一遇24小时时,允许局部低洼地短暂受淹。 因此,泵站排涝标准需分别按上述标准计算后再确定。 4 排涝流量计算 4.1 降雨资料及设计雨型 根据气象站的统计及河流规划成果:该区域多年平均降雨为1625.4mm,最大降雨年2257mm(1961年),最小降雨年1076mm(1991年),最大24小时降雨量270.66mm,十年一遇24小时暴雨为190mm。 根据气象站的雨量记录,按日雨量大于80mm的逐时降雨分配进行统计,选用典型年的日雨量分配,典型年以1975年5月11日的雨量(121.0mm)计算表明,最大1小时降雨69mm,最不利降雨集中于2小时内,占87.9%。同时,根据佛山市暴雨公式可查算出一年一遇与十年一遇短历时暴雨,并根据24小时雨量插补五年一遇短历时暴雨,计算成果见表1。 短历时暴雨量计算成果表 表1 4.2 市政公式估算洪峰流量 市政排水采用的降雨量是一年一遇暴雨短历时的暴雨平均值。降雨 资料分析表明,最不利降雨集中于2小时内。根据现有城市排水管网规划,九江基片的集雨面积约为8km2,综合径流系数取0.75。根据城市水文学公式可估算九江基片的最大雨水流量: (1) 式中:q ――雨水设计流量; ――径流系数; q ――设计暴雨强度; f ――汇流面积。 根据公式(1),查佛山市暴雨公式图表,可分别估算出各频率的最大流量,计算成果见表2。 2小时降雨最大流量表 表2 4.3 排涝流量计算 九江基片现有排水涵及渠系中,经估算,在低水位与高水位之间的调蓄涌容约为16万m3。最长的主河涌距九江基站约5km。我们假定将排水管网简化为一个大型调节水池,池内水位大致持平(经计算最大相差约0.20m),这种简化导致的误差是可以接受的(本片区控制水位2.00m)。 由于本区域无实测洪水过程线,亦无实测的汇流时间,因而按市政排水公式方法估算汇流时间。汇流时间由地面径流时间和管段(暗涵、河涌)内流水时间组成。经计算,汇流时间约为1.5小时。由于最不利降雨集中于2小时内,因此,从控制泵站投资规模考虑,泵站排水时间确定为3.5小时。泵站排水流量可按下式计算: (2) 式中:q排――泵站排水流量,m3/s; w ――2小时涝区总来水,m3; v ――河涌调蓄容积,m3; t ――排水时间,小时。 根据上式可分别计算各频率短历时降雨的排水流量,计算成果见表3。 九江基片(8km2)2小时降雨排涝分析成果表 表3 按省水利厅粤水电总字[1995]4号文中规定的治涝标准计算泵站排水流量,即涝区十年一遇24小时暴雨190mm排干设计,则: 显然,按省水利厅排涝标准低于短历时降雨不受浸标准。
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