[發明專利]一種基于調蓄設施的下游雨水管道過流量的調控方法及系統

有效

• 申請號: 202110861144.6
• 申請日: 2021-07-29
• 公開（公告）號: CN113502893B
• 公開（公告）日: 2022-10-14
• 發明（設計）人: 楊濤
• 申請（專利權）人: 武漢市政工程設計研究院有限責任公司
• 主分類號: E03F1/00
• 分類號: E03F1/00;G06F30/20;G06F113/14;G06F113/08
• 代理公司: 武漢謙源知識產權代理事務所(普通合伙) 42251
• 代理人: 王力

本發明涉及一種基于調蓄設施的下游雨水管道過流量的調控方法及系統。其方法包括根據降雨過程中調蓄設施擬設點上游管道參數、下游管道參數計算調蓄設施的有效容積；根據所述有效容積調控設置在調蓄設置擬設點的調蓄設施，以調控下游管道過流量。本發明基于水量平衡、管道水力特性和過流過程分析，通過調蓄設施擬設點上游管道參數、下游管道參數精確計算出調蓄設施的有效容積，有效避免了下游管道壅水向上游傳導并對上游排水設施形成妨礙，增強雨水管網對超標雨水的應對能力，有效解決了雨水管網設計排水能力不足的問題，既能存儲降雨期間超過管道承載能力的雨水并錯峰排放，又可以提高城市的排水標準，具有良好的可行性。

技術領域

本發明涉及雨水調蓄技術領域，尤其涉及一種基于調蓄設施的下游雨水管道過流量的調控方法及系統。

背景技術

當一定范圍內的強降雨或連續性降雨超過其雨水設施消納能力時，地面將產生積水、發生內澇。隨著城市化進程的推進，下墊面硬化嚴重，導致降雨下滲受阻、地表徑流產量增加；江河湖泊萎縮、淤積嚴重，導致天然濕地的調蓄及行泄功能難以充分發揮。再加之城市雨水排放管道設計標準偏低、排水能力不足，在面對強降雨或連續性降雨天氣時城市內澇現象頻發，對居民的生活生產乃至生命財產安全都造成了極大的威脅，如：北京2012年7月21日特大暴雨導致79人遇難，武漢2016年7月6日強降雨導致全城交通癱瘓、鐵路樞紐武漢火車站也因被淹而暫停運營。然而，市政道路下的城市地下空間極其緊張，各種電力電信、給水排水、燃氣熱力管線以及交通設施、商業設施密集排布、錯綜復雜，因此通過擴大雨水管道過水斷面解決城市內澇的方案實施難度非常大。在雨水排水系統中增設合理容積的調蓄設施存儲降雨期間超過管道承載能力的雨水并錯峰排放，既能夠避免擠占城市地下空間，又可以提高城市的排水標準，具有良好的可行性。調蓄容積的科學計算則是調蓄工程的關鍵，不僅關系著工程效果，還深刻影響著工程投資。

目前，雨水調蓄設施的有效容積的計算方法主要有推理公式法和數學模型法兩種，推理公式法衍生于雨水管渠設計中采用的恒定均勻流推理公式，數學模型法則是基于管道進、出水流量過程線。當匯水面積小于2km²時，可采用推理公式法簡單估算調蓄設施的有效容積，但是此時不能粗略的估算，控制精度無法保證；當匯水面積大于2km²時，降雨、地表產流的時空不均勻性以及地表產流、管網匯流的過程性對管道流量過程線的影響會比較明顯，也無法精確計算出雨水調蓄設施的有效容積。

顯然，上述兩種現有方式都不能很精確的計算出調蓄設施的有效容積，進而導致無法根據調蓄設施的有效容積精確管控下游雨水管道過流量，從而無法實現有效存儲降雨期間超過管道承載能力的雨水并錯峰排放。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對上述現有技術的不足，提供一種基于調蓄設施的下游雨水管道過流量的調控方法及系統。

本發明解決上述技術問題的技術方案如下：一種基于調蓄設施的下游雨水管道過流量的調控方法，包括如下步驟：

根據降雨過程中調蓄設施擬設點上游管道參數、下游管道參數計算調蓄設施的有效容積；

根據所述有效容積調控設置在調蓄設置擬設點的調蓄設施，以調控下游管道過流量。

本發明的有益效果是：本發明的基于調蓄設施的下游雨水管道過流量的調控方法，基于水量平衡、管道水力特性和過流過程分析，通過調蓄設施擬設點上下游用于表征管道過流能力的上游管道參數、下游管道參數精確計算出調蓄設施的有效容積，有效避免了下游管道壅水向上游傳導并對上游排水設施形成妨礙，增強雨水管網對超標雨水的應對能力，有效解決了雨水管網設計排水能力不足的問題，既能存儲降雨期間超過管道承載能力的雨水并錯峰排放，又可以提高城市的排水標準，具有良好的可行性。

在上述技術方案的基礎上，本發明還可以做如下改進：

進一步：根據降雨過程中調蓄設施擬設點上游管道實時流量、下游管道設計流量計算調蓄設施的有效容積的具體計算公式為：