[發(fā)明專利]一種高度城市化內(nèi)河涌排澇能力提升設(shè)計方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210361282.2
• 申請日: 2022-04-07
• 公開（公告）號: CN114638043A
• 公開（公告）日: 2022-06-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 何用;王斌;王建平;黃春華;張金明;呂文斌;劉永安;陳汝榮;葉智豪;張艷艷;余陳穎妮;黃代忠;廖志穎;鄭國賢;楊志國
• 申請（專利權(quán)）人: 珠江水利委員會珠江水利科學(xué)研究院
• 主分類號: G06F30/13
• 分類號: G06F30/13;G06F30/20;G06F119/02
• 代理公司: 北京遠(yuǎn)大卓悅知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11369
• 代理人: 胡茵夢

本發(fā)明公開了一種高度城市化內(nèi)河涌排澇能力提升設(shè)計方法，包括：在排澇通道中按照設(shè)定的間隔逐級布設(shè)一體化閘泵設(shè)備，通過開啟泵站后降低泵前水位、增大泵后水位，從而增大相鄰閘泵組之間的河涌水力坡降，達(dá)到逐級加快水流速度，提升河涌排澇能力的目的。本發(fā)明在主要排澇通道中布設(shè)一體化閘泵設(shè)備，大大提高相鄰閘泵組之間的河道水力坡降，從而逐級加快水流速度，提升河道排澇能力。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及城市治澇技術(shù)領(lǐng)域。更具體地說，本發(fā)明涉及一種高度城市化內(nèi)河涌排澇能力提升設(shè)計方法。

背景技術(shù)

隨著我國工業(yè)的發(fā)展與城市化進(jìn)程的推進(jìn)，城建區(qū)不斷侵占天然河道、減少河道寬度和過流能力，在我國華南地區(qū)現(xiàn)象尤其嚴(yán)重。華南沿海平原地區(qū)受潮汐影響，在高潮位頂托時需關(guān)閘擋潮，并在低潮時開閘泄水，但由于平原河道地勢低洼，水力坡降不足使得河道過流能力嚴(yán)重不足，如中山市前山流域平均水力坡降只有0.1‰～0.5‰。

河道明渠流量公式為：

式中：R為水力半徑(m)，A為過水?dāng)嗝婷娣e，J為水力坡降，C為謝才系數(shù)。為提高沿海平原的排澇能力，目前常用的方式主要有河道拓寬疏浚(增大過水?dāng)嗝鍭)和河口建設(shè)排澇泵站(增大水力坡降J)。河道拓寬是通過擴(kuò)大行洪斷面的方式提高河道過流能力，該方式是城市洪澇問題最根本的解決方法，但由于河道兩岸均為人口密集的建成區(qū)，河道擴(kuò)寬需要大量征用土地和房屋拆遷，拆遷成本極高推進(jìn)難度較大。

河口排澇泵站通過在河涌河口處建設(shè)排澇閘泵，通過泵站強排減少內(nèi)澇災(zāi)害風(fēng)險，但在泵站實際運行過程中，常常受到河道長度太長、沿程卡口多阻力大、河道過流能力受限等因素影響，排澇泵站運行效果不佳，尤其是在距離河口泵站較遠(yuǎn)的低洼地區(qū)，啟泵后仍然會受澇水災(zāi)害影響。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的一個目的是提供一種高度城市化內(nèi)河涌排澇能力提升設(shè)計方法，通過在主要排澇通道中布設(shè)一體化閘泵設(shè)備，大大提高相鄰閘泵組之間的河道水力坡降，從而逐級加快水流速度，提升河道排澇能力。

為了實現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的這些目的和其它優(yōu)點，提供了一種高度城市化內(nèi)河涌排澇能力提升設(shè)計方法，其特征在于，包括：在排澇通道中按照設(shè)定的間隔逐級布設(shè)一體化閘泵設(shè)備，通過開啟泵站后降低泵前水位、增大泵后水位，從而增大相鄰閘泵組之間的河涌水力坡降，達(dá)到逐級加快水流速度，提升河涌排澇能力的目的。

優(yōu)選的是，所述一體化閘泵設(shè)備布設(shè)于排澇干流上。

優(yōu)選的是，具體包括如下步驟：

步驟一：現(xiàn)場勘查河道堤防情況、狹窄河道及入河雨水排口位置，探明干流河道沿程的限制性控制水位H，并得到河道平均寬度B，河道平均底坡j、河道糙率n、濕周R、運動黏度v、河道平均流速U、河道過流斷面面積A；

步驟二：初定一體化閘泵設(shè)備位置，一體化閘泵設(shè)備的位置設(shè)置于狹窄河道出口處，確定泵站位置后可得到相鄰泵站間的河長L₁、L₂、L₃……；

步驟三：初定一體化閘泵設(shè)備的泵站流量，泵站設(shè)計流量初擬為：Q_窄≤Q≤Q_洪，其中，河道狹窄河段過流流量式中：R為狹窄河道水力半徑，單位m，A為狹窄河道過水?dāng)嗝婷娣e，J為水力坡降，C為謝才系數(shù)，Q_洪為區(qū)域設(shè)計洪峰流量；