雨水调蓄池的设计与计算

简述雨水调蓄池的设计
摘要:近年来洪涝灾害给居民出行带来了极大地的不便，同时也造成了极大的财产损失。

雨水调蓄池的建设能够有效的解决这一问题，本文就雨水调蓄池的选择进行分析，以及其时空容量的计算进行介绍。

关键词：雨水调蓄池雨水管道雨水排水系统
引言
2016年3月，住房和城乡建设部印发了关于海绵城市专项规划编制暂定规定【1】其中新建建设项目应配建地下蓄水池，以调节极端天气下的雨水出流量，防涝以及与水资源再生利用。

雨水调蓄池是一种雨水收集设施，占地面积大，一般可建造于城市广场、绿地、停车场等公共区域的下方，主要作用是把雨水径流的高峰流量暂存其内 ,待最大流量下降后再从调蓄池中将雨水慢慢地排出。

既能规避雨水洪峰，实现雨水循环利用，又能避免初期雨水对承受水体的污染，对排水区域间的排水调度起到积极作用。

雨水调蓄池的介绍
1.根据雨水调蓄池在排水系统中的位置不同可以分为末端调蓄池和中间调蓄池1.1末端调蓄池
末端调蓄池位子一个排水系统的末端。

对子待建系统,可减小果站的设计规模;对于己建系统,则可消减泵站的洪峰流量，减少初期雨水排出量，保护水体环境。

有以下优点:
(1)可与泵站合建,降低建设成木;
(2)可与泵站基关合管理，减少人资金、投入,
(3)对消減初期雨水排出量有较好作用。

但由于位于系统来端,调蓄池位于一个排水系统的末端，对前端管网设计和运行的优化所起作用不大。

另外，末端调蓄池一般需要较大体积,来提高排出量的消減比例, 且需要与泵站比邻，对于上地利用率高、人口密度大的城市而言，选址难度较大。

主要适用于面源污染的染的控制,对提高系统的排水标准和改善系统管网运行负荷等作用不大【2】。

1.2 中间调蓄池
中间调蓄池位于个排水系统的起端或中间位置,在雨水干管(渠)或有大流量交汇处,或靠近用水量较大的地方。

对于待建系统,可减小后续管网系统和泵站的建设规模;对己建系统,可解决管网系统超负荷运行状态,提高系统的排水标准。

中间调蓄池可兼作蓄水池,用鱼雨水收集利用。

和末端调蓄池相比,有以下优势:
(1)可改善已建系统的管网运行状态;
(2)可根据服务区域内的土地利用情况,灵活分散地设置调蓄池, 易选择。

(3)随着雨水管理水平的发展和提高,中间调蓄池可兼作雨水利用工程中室外调节池。

但是,由于调蓄池分散在系统中,给操作管理增加了难度,对排水体统的运行管理提出了更高的要求。

从经济角度和环境效益两方面考虑,将中间调蓄池用子新建系统可能性不大,但如用手低标系统的改建,可大大减少建设成本,对子面源污染控制也能发挥一定作用。

2.根据雨水调蓄池类型选择，将调蓄池分为地下封闭式调蓄池，地上敞开式调蓄池以及地上封闭式雨水调蓄池。

2.1地下封闭式调蓄池
日前地下调蓄池一般采用钢筋混擬土或砖石结构,其优点是节省占地;使于雨水重力收集;避免阳光的直接照射,保持较低的水温和良好的水质,藻类不易生长,防止蚊蝿滋生;安全。

由于该调蓄池增加了封闭设施,具有防冻、防蒸发功效,可常年蓄水,也可季节性蓄水,适应性强。

可以用于地面用地紧张、对水质要求较高的场合,但施工难度大,费用较高。

2.2地上封闭式调蓄池
地上封闭式调蓄池一般用于单体建筑屋面雨水集蓄利用系统中, 常用玻璃钢、金属或塑料制作。

其优点是安装简便,施工难度小,维护管理方便;但需要占地面空间,水质不易保障。

该方式调蓄池一般不具备防冻功效,季节性技强。

2.3地上开敞式调蓄池
地上敞开式调蓄池其调序容量一般比较大费用较低。

但占地较大,蒸发量也较大。

地表水体分为天然水体和人工水体。

一般地表敞开式调蓄池体应结合最观设计和小区整体规划以及现场条件进行综合设计。

设计时往往要将建筑、园林、水最、雨水的案例调蓄利用等以独到的审美意识和技艺手法有机地结合在一起,达到完美的效果。

作为一种人工调蓄水池, 一般不具备防冻和减少蒸发的功能。

工程实例
合肥地处中纬度地带，位于江淮之间，全年气温冬寒夏热，春秋温和，属于暖温带向亚热带的过渡带气候类型，为亚热带湿润季风气候。

合肥的气候特点是：四季分明，气候温和、雨量适中、春温多变、秋高气爽、梅雨显著、夏雨集中。

春天：冷暖空气活动频繁，常导致天气时晴时雨，乍暖乍寒，复杂多变。

夏季：季节最长，天气炎热，雨量集中，降水强度大，雨量主要集中在5-6月的梅雨季节。

秋季：季节最短，气温下降快，晴好天气多。

冬季:天气较寒冷，雨雪天气少，晴朗天气多。

从图可以看出，合肥市的降水主要集中在夏季，冬季降水较少，平均全年降水总量为995.4mm。

合肥市7月份的降水量最多为162mm，12月份的降水量最少为24mm。

春、夏、秋、冬四季的降水量分别占全年降水总量的25%、44%、20%、11%，夏季降水量是冬季的4倍，春季降水量比秋季略多，反映了降水量在一年内的分布也是不均匀的，这种不均匀在一些年份表现得尤为突出，如1991年6、7月两个月的降水量就达742.8mm，差不多是当年降水总量的一半，导致合肥地区出现了严重的洪涝【3】。

在老城区由于早期的设计不能跟得上气候的的变化，暴雨袭来，步行街变成“步行河”，马路下穿地段有水排不出，成了“大水塘”……进入雨季，内涝变成了很多城市的通病。

产生洪涝的原因：
1. 吴存荣介绍，上世纪50年代的合肥“只有下水道，没有排污管道。

”城市的基础非常薄弱。

上世纪80年代，合肥的城市改造拉开帷幕，“那个时候合肥的排水标准是抵御每小时15毫米的降雨量。

”
2006年，合肥大建设对28个排涝点进行改造，城市排水标准达到每小时40毫米的降雨量，“这是国家标准中的最高标准。

北京、上海都是这个标准。

”2.建设缺乏规划、忽视地形
本来下水道不全，又把水塘填掉，然后房子建设也没有系统地规划，顺坡就势就建房。

“合肥的地形不是一马平川，而是起伏不平的。

”吴存荣举例道：东陈岗和董铺水库的坝顶一样高，就算董铺水库坝破了，东陈岗也淹不着，但是东陈岗周边却非常低洼，“地形就像鸡爪子”，但是吴存荣遗憾地表示，这些因素在建房子时没被考虑。

3.自6月25日以来，合肥市乃至全省都遭到了十几年不遇的大暴雨袭击，合肥市出现了几十处大大小小的内涝点。

根据相关部门发布的雨情通报，从7月11日8时至12日15时30分，合肥市区强降雨量为：科学岛122毫米、大房郢111毫米、气象科技园123毫米、阜南路107毫米、巢湖路95毫米、十五里河93毫米、滨湖95毫米、骆岗机场(合肥观测站)85毫米。

其中，12日上午9时30分至10时30分，高新区站一小时集中强降雨61毫米。

虽然合肥目前排水能力每小时为40毫米。

但是吴存荣坦言，其实，合肥市的老城区很多地方达不到这个排水能力，要进行改造需通过对老旧小区、城中村的改造，但由于拆迁难等原因，彻底的改造尚需时间。

【4】
所以从2015年开始，合肥市政府开始陆续的在老城区建立三座调蓄池，分别位于杏花公园、逍遥津公园和包河公园。

其中，杏花调蓄池位于杏花公园的西北角，靠近环城西路与阜南路；逍遥津调蓄池位于逍遥津公园东南，环城北路以西、寿春路以北；包河调蓄池位于长江中路以南、马鞍山路以西，三座调蓄池的服务总面积为5.2平方公里。

据介绍，三座调蓄池调蓄容量各不相同，都将建在公园绿地下方。

其中杏花调蓄池最大，调蓄能力约17500立方米，逍遥津调蓄池调蓄容量为6500立方米，包河调蓄池调蓄容量为7500立方米。

相关专家介绍，正常情况下，70%的雨水靠土地、河道、水塘、绿化带自然渗透，30%靠管道疏通。

然而，随着城市规模的不断扩大，道路逐渐硬化，水塘逐渐消失，城市在汛期失去了天然的雨水调蓄功能，极大提高了强降雨时发生内涝的概率。

由此，很多地方提出建设“海绵城市”的设想，而雨水调蓄池可以看做是“海绵城市”的组成部分，建在老城区能有效防止内涝。

【5】
结语
雨水调蓄池是海绵城市的重要组成部分，在发展较早的老城区建设雨水调蓄可以有效的解决现在普遍存在的城市内涝问题，在新城区建立也同样可以起到暂存洪峰，减少内涝的作用，调蓄池内的雨水也可加以回收利用，可以用于城市在旱季的城市绿化灌溉以及道路洒水。

参考文献
【1】中华人民共和国住房和城乡建设部，海绵城市专项规定编制在行规定【z】中华人民共和国住房和城乡建设部，2016.
【2】马格特·海埃著，李玉木译，法律英语【M】光绪丙申（1896年）冬十月质学会用时务报馆重校复刊。

【3】合肥气象网2015年数据
【4】2010年07月16日07:34合肥在线江淮晨报
【5】2015年03月16日 03:10来源：合肥在线。