對于高密度建成區(qū)+河網(wǎng)地區(qū)的
海綿城市建設(shè)而言，如何通過現(xiàn)有系統(tǒng)的優(yōu)化來大程度地提高區(qū)域排水防澇能力，避免大規(guī)模翻建，通過對內(nèi)河水位的優(yōu)化來大程度地提高區(qū)域排水防澇能力？小編帶您看南通市是怎么做的~
區(qū)域基本情況
研究區(qū)域
南通市地處江蘇省東南部，東瀕黃海，南臨長江，境內(nèi)長江地處長江口感潮河段，易受潮汐作用影響。根據(jù)地面高程，南通主城區(qū)分成高水系、中水系和低水系，不同水系之間利用涵閘控制河道水位。本研究區(qū)域建成區(qū)A和建成區(qū)B分別位于高水系區(qū)域和低水系區(qū)域（見圖1），雨水由排水管自排入河道，管道排水能力受河道水位影響。
建成區(qū)A模型中雨水系統(tǒng)（見圖2a）保留了166個排放口，主要道路管網(wǎng)總長度約為56.2km，大管徑為d1400。建成區(qū)B模型中雨水系統(tǒng)(見圖2b)保留了126個排放口，主要道路管網(wǎng)總長度約為43.5km，大管徑為d2000(其中d200～550的管道長約為31.3km；d600～1000的管道長約為12.1km；d2000的管道長為0.1km)。
邊界條件及參數(shù)設(shè)置
氣候參數(shù)包括雨量單元的降雨過程和溫度、蒸發(fā)量等。降雨過程分成實際降雨數(shù)據(jù)和模擬降雨數(shù)據(jù)，溫度及蒸發(fā)量數(shù)據(jù)缺省。
實際降雨數(shù)據(jù)來源于自動監(jiān)測降雨資料。南通市綜合暴雨強度公式選用南通市營船港閘1981~2011年連續(xù)31年數(shù)據(jù)，采用年大值法選樣編制，見下式，式中各參數(shù)意義略。
i=11.4508(1+0.7254lgTM)(t+10.8344)0.7097由于研究區(qū)域尚無雨型資料，因此模型中的模式雨型選擇較常用的芝加哥雨型，雨峰系數(shù)r=0.4，降雨歷時取3h，暴雨重現(xiàn)期分別選擇1年、2年、3年、5年
實際河道水位數(shù)據(jù)來源于南通市水位監(jiān)測資料。此外，根據(jù)《南通市城市防洪規(guī)劃》，高水系區(qū)域河道的正常水位控制為2.2m，警戒水位為2.6m；低水系區(qū)域河道的正常水位控制為1.2m，警戒水位控制為1.6m。
結(jié)果與討論
模型的率定與驗證
利用2014年8月7～8日降雨數(shù)據(jù)、河道水位邊界等對已建模型進行反復(fù)率定，主要積水區(qū)域基本吻合，率定結(jié)果表明已建模型滿足精度要求(見圖4)。
利用2014年8月4日降雨對率定好的管網(wǎng)模型進行驗證，計算結(jié)果與實際相符，滿足驗證要求。模型可用于現(xiàn)狀和改造方案的分析和評估。
現(xiàn)狀排水能力評估
基于已建模型，對研究區(qū)域現(xiàn)狀雨水管網(wǎng)設(shè)施進行評估，綜合分析區(qū)域內(nèi)雨水排水系統(tǒng)實際排水能力。依據(jù)《室外排水設(shè)計規(guī)范》中規(guī)定，雨水管按滿管流設(shè)計。因而管網(wǎng)排水能力評估將依據(jù)管段是否發(fā)生壓力流來分析。
高水系區(qū)域建成區(qū)A(高水系區(qū)域)現(xiàn)狀管網(wǎng)總長度約56.2km，排水能力小于1年一遇的管網(wǎng)長度為5.5km，占總管長的9.8%；排水能力1～2年一遇的管網(wǎng)長度為13.8km，占總管長的24.5%；排水能力2～3年一遇的管網(wǎng)長度為25.7km，占總管長的45.8%；排水能力3～5年一遇的管網(wǎng)長度為7.5km，占總管長的13.4%；排水能力大于5年一遇的管網(wǎng)長度為3.6km，占總管長的6.5%（見圖5）。
低水系區(qū)域建成區(qū)B為低水系現(xiàn)狀管網(wǎng)總長度約43.5km，排水能力小于1年一遇的管網(wǎng)長度為6.6km，占總管長的15.1%；排水能力1～2年一遇的管網(wǎng)長度為10.8km，占總管長的24.8%；排水能力2～3年一遇的管網(wǎng)長度為17.6km，占總管長的40.5%；排水能力3～5年一遇的管網(wǎng)長度為5.3km，占總管長的12.3%；排水能力大于5年一遇的管網(wǎng)長度為3.2km，占總管長的7.3%(見圖6)。
高低水系河道水位優(yōu)化控制
高水系區(qū)域：建成區(qū)A(高水系區(qū)域)常水位為2.2m，模擬水位預(yù)降0.2m并保持在2.0m時的排水能力情況，模擬結(jié)果見表1。對比常水位，水位預(yù)降0.2m后排水能力小于1年一遇的管網(wǎng)比例從9.8%減少至5.8%，降低了4%；同時排水能力大于5年一遇的管網(wǎng)比例從6.5%上升至14.7%，提高了8.2%。
若對河道水位再預(yù)降0.3m(此時河道水位保持在1.7m)，結(jié)果見表1。排水能力小于1年一遇的管網(wǎng)比例為2.8%，比2.0m水位的情況降低了3%；同時排水能力大于5年一遇的管網(wǎng)比例從14.7%上升至25.9%，提高了11.2%。建成區(qū)A水位較高，若能在降雨時再預(yù)降水位，能顯著提高管網(wǎng)排水能力。
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