4 設(shè)計(jì)流量和設(shè)計(jì)水質(zhì)
4.1 設(shè)計(jì)流量
4.1.2 當(dāng)降雨量小于規(guī)劃確定的年徑流總量控制率所對(duì)應(yīng)的降雨量時(shí),源頭減排設(shè)施應(yīng)能保證不直接向市政雨水管渠排放未經(jīng)控制的雨水。
4.1.3 雨水管渠的設(shè)計(jì)流量應(yīng)根據(jù)雨水管渠設(shè)計(jì)重現(xiàn)期確定。雨水管渠設(shè)計(jì)重現(xiàn)期應(yīng)根據(jù)匯水地區(qū)性質(zhì)、城鎮(zhèn)類(lèi)型、地形特點(diǎn)和氣候特征等因素,經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后按表4.1.3的規(guī)定取值,并明確相應(yīng)的設(shè)計(jì)降雨強(qiáng)度,且應(yīng)符合下列規(guī)定:
2 新建地區(qū)應(yīng)按規(guī)定的設(shè)計(jì)重現(xiàn)期執(zhí)行,既有地區(qū)應(yīng)結(jié)合海綿城市建設(shè)、地區(qū)改建、道路建設(shè)等校核、更新雨水系統(tǒng),并按規(guī)定設(shè)計(jì)重現(xiàn)期執(zhí)行;
3 同一雨水系統(tǒng)可采用不同的設(shè)計(jì)重現(xiàn)期;
4 中心城區(qū)下穿立交道路的雨水管渠設(shè)計(jì)重現(xiàn)期應(yīng)按表4.1.3中“中心城區(qū)地下通道和下沉式廣場(chǎng)等”的規(guī)定執(zhí)行,非中心城區(qū)下穿立交道路的雨水管渠設(shè)計(jì)重現(xiàn)期不應(yīng)小于10年,高架道路雨水管渠設(shè)計(jì)重現(xiàn)期不應(yīng)小于5年。
4.1.4 排澇除險(xiǎn)設(shè)施的設(shè)計(jì)水量應(yīng)根據(jù)內(nèi)澇防治設(shè)計(jì)重現(xiàn)期及對(duì)應(yīng)的最大允許退水時(shí)間確定。內(nèi)澇防治設(shè)計(jì)重現(xiàn)期應(yīng)根據(jù)城鎮(zhèn)類(lèi)型、積水影響程度和內(nèi)河水位變化等因素,經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后按表4.1.4的規(guī)定取值,并明確相應(yīng)的設(shè)計(jì)降雨量,且應(yīng)符合下列規(guī)定:
1 人口密集、內(nèi)澇易發(fā)且經(jīng)濟(jì)條件較好的城市,應(yīng)采用規(guī)定的設(shè)計(jì)重現(xiàn)期上限;
2 目前不具備條件的地區(qū)可分期達(dá)到標(biāo)準(zhǔn);
3 當(dāng)?shù)孛娣e水不滿(mǎn)足表4.1.4的要求時(shí),應(yīng)采取滲透、調(diào)蓄、設(shè)置行泄通道和內(nèi)河整治等措施;
4 超過(guò)內(nèi)澇設(shè)計(jì)重現(xiàn)期的暴雨應(yīng)采取應(yīng)急措施。
4.1.5 內(nèi)澇防治設(shè)計(jì)重現(xiàn)期下的最大允許退水時(shí)間應(yīng)符合表4.1.5的規(guī)定。人口密集、內(nèi)澇易發(fā)、特別重要且經(jīng)濟(jì)條件較好的城區(qū),最大允許退水時(shí)間應(yīng)采用規(guī)定的下限。交通樞紐的最大允許退水時(shí)間應(yīng)為0.5h。
4.1.6 當(dāng)?shù)貐^(qū)改建時(shí),改建后相同設(shè)計(jì)重現(xiàn)期的徑流量不得超過(guò)原徑流量。
4.1.7 當(dāng)采用推理公式法時(shí),排水管渠的雨水設(shè)計(jì)流量應(yīng)按下式計(jì)算。當(dāng)匯水面積大于2km²時(shí),應(yīng)考慮區(qū)域降雨和地面滲透性能的時(shí)空分布不均勻性和管網(wǎng)匯流過(guò)程等因素,采用數(shù)學(xué)模型法確定雨水設(shè)計(jì)流量。 式中:Qs——雨水設(shè)計(jì)流量(L/s);
q——設(shè)計(jì)暴雨強(qiáng)度[L/(hm²·s)];
Ψ——綜合徑流系數(shù);
F——匯水面積(hm²)。
4.1.8 綜合徑流系數(shù)應(yīng)嚴(yán)格按規(guī)劃確定的控制,并應(yīng)符合下列規(guī)定:
1 綜合徑流系數(shù)高于0.7的地區(qū)應(yīng)采用滲透、調(diào)蓄等措施。
2 綜合徑流系數(shù)可根據(jù)表4.1.8-1規(guī)定的徑流系數(shù),通過(guò)地面種類(lèi)加權(quán)平均計(jì)算得到,也可按表4.1.8-2的規(guī)定取值,并應(yīng)核實(shí)地面種類(lèi)的組成和比例。
3 采用推理公式法進(jìn)行內(nèi)澇防治設(shè)計(jì)校核時(shí),宜提高表4.1.8-1中規(guī)定的徑流系數(shù)。當(dāng)設(shè)計(jì)重現(xiàn)期為20年~30年時(shí),宜將徑流系數(shù)提高10%~15%;當(dāng)設(shè)計(jì)重現(xiàn)期為30年~50年時(shí),宜將徑流系數(shù)提高20%~25%;當(dāng)設(shè)計(jì)重現(xiàn)期為50年~100年時(shí),宜將徑流系數(shù)提高30%~50%;當(dāng)計(jì)算的徑流系數(shù)大于1時(shí),應(yīng)按1取值。
表4.1.8-1 徑流系數(shù)
表4.1.8-2 綜合徑流系數(shù)
4.1.9 設(shè)計(jì)暴雨強(qiáng)度應(yīng)按下式計(jì)算:
式中:q——設(shè)計(jì)暴雨強(qiáng)度[L/(hm²·s)]
P——設(shè)計(jì)重現(xiàn)期(年);
t——降雨歷時(shí)(min);
A1,C,b,n——參數(shù),根據(jù)統(tǒng)計(jì)方法進(jìn)行計(jì)算確定。
具有20年以上自記雨量記錄的地區(qū),排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)暴雨強(qiáng)度公式應(yīng)采用年最大值法,并應(yīng)按本標(biāo)準(zhǔn)附錄B的規(guī)定編制。
4.1.10 暴雨強(qiáng)度公式應(yīng)根據(jù)氣候變化進(jìn)行修訂。
4.1.11 雨水管渠的降雨歷時(shí)應(yīng)按下式計(jì)算:
式中:t——降雨歷時(shí)(min);
t1——地面集水時(shí)間(min),應(yīng)根據(jù)匯水距離、地形坡度和地面種類(lèi)通過(guò)計(jì)算確定,宜采用5min~15min;
t2——管渠內(nèi)雨水流行時(shí)間(min)。
Ⅱ污水量
4.1.12 污水系統(tǒng)設(shè)計(jì)中應(yīng)確定旱季設(shè)計(jì)流量和雨季設(shè)計(jì)流量。
4.1.13 分流制污水系統(tǒng)的旱季設(shè)計(jì)流量應(yīng)按下式計(jì)算:
式中:Qdr——旱季設(shè)計(jì)流量(L/s);
K——綜合生活污水量變化系數(shù);
Qd——設(shè)計(jì)綜合生活污水量(L/s);
K′——工業(yè)廢水量變化系數(shù);
Qm——設(shè)計(jì)工業(yè)廢水量(L/s);
Qu——入滲地下水量(L/s),在地下水位較高地區(qū),應(yīng)予以考慮。
4.1.14 綜合生活污水定額應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)夭捎玫挠盟~,結(jié)合建筑內(nèi)部給排水設(shè)施水平確定,可按當(dāng)?shù)叵嚓P(guān)用水定額的90%采用。
4.1.15 綜合生活污水量變化系數(shù)可根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際綜合生活污水量變化資料確定。無(wú)測(cè)定資料時(shí),新建項(xiàng)目可按表4.1.15的規(guī)定取值;改、擴(kuò)建項(xiàng)目可根據(jù)實(shí)際條件,經(jīng)實(shí)際流量分析后確定,也可按表4.1.15的規(guī)定,分期擴(kuò)建。
表4.1.15 綜合生活污水量變化系數(shù)
注:當(dāng)污水平均日流量為中間數(shù)值時(shí),變化系數(shù)可用內(nèi)插法求得
4.1.16 設(shè)計(jì)工業(yè)廢水量應(yīng)根據(jù)工業(yè)企業(yè)工藝特點(diǎn)確定,工業(yè)企業(yè)的生活污水量應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑給水排水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB50015的有關(guān)規(guī)定。
4.1.17 工業(yè)廢水量變化系數(shù)應(yīng)根據(jù)工藝特點(diǎn)和工作班次確定。
4.1.18 入滲地下水量應(yīng)根據(jù)地下水位情況和管渠性質(zhì)經(jīng)測(cè)算后研究確定。
4.1.19 分流制污水系統(tǒng)的雨季設(shè)計(jì)流量應(yīng)在旱季設(shè)計(jì)流量基礎(chǔ)上,根據(jù)調(diào)查資料增加截流雨水量。
4.1.20 分流制截流雨水量應(yīng)根據(jù)受納水體的環(huán)境容量、雨水受污染情況、源頭減排設(shè)施規(guī)模和排水區(qū)域大小等因素確定。
4.1.21 分流制污水管道應(yīng)按旱季設(shè)計(jì)流最設(shè)計(jì),并在雨季設(shè)計(jì)流量下校核。
4.1.22 截流井前合流管道的設(shè)計(jì)流量應(yīng)按下式計(jì)算:
式中:Q——設(shè)計(jì)流量(L/s);
Qd——設(shè)計(jì)綜合生活污水量(L/s);
Qm——設(shè)計(jì)工業(yè)廢水量(L/s);
Qs——雨水設(shè)計(jì)流量(L/s)。
4.1.23 合流污水的截流量應(yīng)根據(jù)受納水體的環(huán)境容量,由溢流污染控制目標(biāo)確定。截流的合流污水可輸送至污水廠(chǎng)或調(diào)蓄設(shè)施。輸送至污水廠(chǎng)時(shí),設(shè)計(jì)流量應(yīng)按下式計(jì)算:
式中:Q′——截流后污水管道的設(shè)計(jì)流量(L/s);
n0——截流倍數(shù)。
4.1.24 截流倍數(shù)應(yīng)根據(jù)旱流污水的水質(zhì)、水量、受納水體的環(huán)境容量和排水區(qū)域大小等因素經(jīng)計(jì)算確定,宜采用2~5,并宜采取調(diào)蓄等措施,提高截流標(biāo)準(zhǔn),減少合流制溢流污染對(duì)河道的影響。同一排水系統(tǒng)中可采用不同截流倍數(shù)。
條文說(shuō)明
Ⅰ 雨水量
4.1.1 源頭減排設(shè)施可用于徑流總量控制、降雨初期的污染防治、雨水徑流峰值削減和雨水利用,鑒于徑流污染控制目標(biāo)、雨水資源利用目標(biāo)大多可通過(guò)徑流總量控制實(shí)現(xiàn),各地源頭減排設(shè)施的設(shè)計(jì)一般以年徑流總量控制率作為控制目標(biāo),并應(yīng)明確相應(yīng)的設(shè)計(jì)降雨量。根據(jù)年徑流總量控制率所對(duì)應(yīng)的設(shè)計(jì)降雨量和匯水面積,采用容積法進(jìn)行計(jì)算以確定源頭減排設(shè)施的規(guī)模。
年徑流總量控制率對(duì)應(yīng)的設(shè)計(jì)降雨量值是通過(guò)統(tǒng)計(jì)學(xué)方法獲得的。考慮我國(guó)不同城市的降雨分布特征不同,各城市的設(shè)計(jì)降雨量值應(yīng)單獨(dú)推求!逗>d城市建設(shè)技術(shù)指南——低影響開(kāi)發(fā)雨水系統(tǒng)構(gòu)建(試行)》給出了我國(guó)部分城市年徑流總量控制率對(duì)應(yīng)的設(shè)計(jì)降雨量值(依據(jù)1983-2012年降雨資料計(jì)算),如表1所示。不在列表中的城市,可根據(jù)當(dāng)?shù)亻L(zhǎng)期降雨規(guī)律和近年氣候的變化,按附錄A進(jìn)行計(jì)算,也可參照與其長(zhǎng)期降雨規(guī)律相近城市的設(shè)計(jì)降雨量值。
表1 我國(guó)部分城市年徑流總量控制率對(duì)應(yīng)的設(shè)計(jì)降雨量值一覽表(mm)
續(xù)表1
4.1.2 年徑流總量控制率的“控制”指的是“總量控制”,即包括徑流污染物總量和徑流體積。對(duì)于具有底部出流的生物滯留設(shè)施、延時(shí)調(diào)節(jié)塘等,雨水主要通過(guò)滲濾、排空時(shí)間控制(延時(shí)排放以增加污染物停留時(shí)間)實(shí)現(xiàn)污染物總量控制,雨水并未直接外排,而是經(jīng)過(guò)控制(即污染物經(jīng)過(guò)處理)并達(dá)到相關(guān)規(guī)定的效果后外排,故而也屬于總量控制的范疇。
當(dāng)源頭減排設(shè)施用于徑流總量控制時(shí),宜采用數(shù)學(xué)模型法對(duì)匯水區(qū)范圍進(jìn)行建模,并利用實(shí)際工程中典型設(shè)施或區(qū)域?qū)嶋H降雨下的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)數(shù)學(xué)模型進(jìn)行率定和驗(yàn)證后,再利用近年(宜為30年,至少10年)連續(xù)降雨數(shù)據(jù)(時(shí)間步長(zhǎng)宜小于10min,不應(yīng)大于1h)進(jìn)行模擬,評(píng)估總最控制目標(biāo)的可達(dá)性、優(yōu)化設(shè)施布局等。
4.1.3 雨水管渠是應(yīng)對(duì)短歷時(shí)強(qiáng)降雨?duì)顩r下的安全排水設(shè)施。各地應(yīng)根據(jù)年最大值法確定的暴雨強(qiáng)度公式計(jì)算對(duì)應(yīng)雨水管渠設(shè)計(jì)重現(xiàn)期下的小時(shí)設(shè)計(jì)降雨強(qiáng)度,以便公眾理解。表2是以上海市舉例說(shuō)明。
表2 上海市雨水管渠設(shè)計(jì)重現(xiàn)期對(duì)應(yīng)的設(shè)計(jì)降雨強(qiáng)度(mm/h)
雨水管渠的傳輸能力是根據(jù)雨水管渠設(shè)計(jì)重現(xiàn)期下的設(shè)計(jì)降雨強(qiáng)度、匯水面積和徑流系數(shù),采用強(qiáng)度法理論經(jīng)推理公式或數(shù)學(xué)模型法計(jì)算流量確定。
表3為我國(guó)目前雨水管渠設(shè)計(jì)重現(xiàn)期與發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)的對(duì)比情況。美國(guó)、日本等國(guó)家在城鎮(zhèn)排水管渠設(shè)施上投入較大,城鎮(zhèn)雨水管渠設(shè)計(jì)重現(xiàn)期一般采用5年~10年。日本《下水道設(shè)施設(shè)計(jì)指南》(2009年版,以下簡(jiǎn)稱(chēng)《日本指南》)中規(guī)定,排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)重現(xiàn)期在10年內(nèi)應(yīng)提高到10年~15年。所以本標(biāo)準(zhǔn)提出按照地區(qū)性質(zhì)和城鎮(zhèn)類(lèi)型,并結(jié)合地形特點(diǎn)和氣候特征等因素,經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后,適當(dāng)提高我國(guó)雨水管渠的設(shè)計(jì)重現(xiàn)期,并與發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)標(biāo)準(zhǔn)基本一致。
表3 發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)排水管渠設(shè)計(jì)重現(xiàn)期
注:中國(guó)香港高度利用的農(nóng)業(yè)用地的設(shè)計(jì)暴雨重現(xiàn)期為2年~5年,農(nóng)村排水,包括開(kāi)拓地項(xiàng)目的內(nèi)部排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)暴雨重現(xiàn)期為10年,城市排水支線(xiàn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)暴雨重現(xiàn)期為50年。
根據(jù)2014年11月20日國(guó)務(wù)院下發(fā)的《國(guó)務(wù)院關(guān)于調(diào)整城市規(guī)模劃分標(biāo)準(zhǔn)的通知》(國(guó)發(fā)[2014]51號(hào)),表4.1.3的城鎮(zhèn)類(lèi)型按城區(qū)常住人口劃分為“超大城市和特大城市”“大城市”和“中等城市和小城市”。城區(qū)類(lèi)型則分為“中心城區(qū)”“非中心城區(qū)”“中心城區(qū)的重要地區(qū)”和“中心城區(qū)的地下通道和下沉式廣場(chǎng)”。其中,中心城區(qū)重要地區(qū)主要指行政中心、交通樞紐、學(xué)校、醫(yī)院和商業(yè)聚集區(qū)等。
根據(jù)我國(guó)目前城市發(fā)展現(xiàn)狀,并參照國(guó)外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),將“中心城區(qū)地下通道和下沉式廣場(chǎng)等”單獨(dú)列出。以德國(guó)、美國(guó)為例,德國(guó)水協(xié)DWA推薦的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定:地下鐵道/地下通道的設(shè)計(jì)重現(xiàn)期為5年~20年。我國(guó)上海市虹橋商務(wù)區(qū)的規(guī)劃中,將下沉式廣場(chǎng)的設(shè)計(jì)重現(xiàn)期規(guī)定為50年。由于中心城區(qū)地下通道和下沉式廣場(chǎng)的匯水面積可以控制,且一般不能與城鎮(zhèn)內(nèi)澇防治系統(tǒng)相結(jié)合,因此采用的設(shè)計(jì)重現(xiàn)期應(yīng)與內(nèi)澇防治設(shè)計(jì)重現(xiàn)期相協(xié)調(diào)。
立體交叉道路的下穿部分往往是所處匯水區(qū)域最低洼的部分,雨水徑流匯流至此后再無(wú)其他出路,只能通過(guò)泵站強(qiáng)排至附近河湖等水體或雨水管道中,如果排水不及時(shí),必然會(huì)引起嚴(yán)重積水。國(guó)外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中均對(duì)下穿立交道路排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)重現(xiàn)期有較高要求,美國(guó)聯(lián)邦高速公路管理局規(guī)定,高速公路“低洼點(diǎn)”(包括下立交)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為最低50年一遇。
4.1.4 排澇除險(xiǎn)設(shè)施的規(guī)模,應(yīng)根據(jù)其類(lèi)型(調(diào)蓄或排放),進(jìn)行相應(yīng)的水量或流量計(jì)算。根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)第3.2.4條的規(guī)定,排澇除險(xiǎn)設(shè)施應(yīng)和源頭減排設(shè)施、排水管渠設(shè)施作為一個(gè)整體系統(tǒng)校核,滿(mǎn)足內(nèi)澇防治設(shè)計(jì)重現(xiàn)期的設(shè)計(jì)要求。
內(nèi)撈防治系統(tǒng)是為應(yīng)對(duì)長(zhǎng)歷時(shí)、長(zhǎng)降雨?duì)顟B(tài)下的排水安全。根據(jù)內(nèi)澇防治設(shè)計(jì)重現(xiàn)期校核地面積水排除能力時(shí),應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)貧v史數(shù)據(jù)合理確定用于校核的降雨歷時(shí)及該時(shí)段內(nèi)的降雨量分布情況,采用數(shù)學(xué)模型計(jì)算。計(jì)算中降雨歷時(shí)一般采用3h~24h。發(fā)達(dá)國(guó)家一般根據(jù)服務(wù)面積,確定最小降雨歷時(shí),如美國(guó)得克薩斯州交通部頒布的《水力設(shè)計(jì)手冊(cè)》(2011年版)規(guī)定采用24h。美國(guó)丹佛市的《城市暴雨排水標(biāo)準(zhǔn)》(2016年版,第一卷)規(guī)定:服務(wù)面積小于10平方英里(約25.9km²),最小降雨歷時(shí)為2h;10平方英里~20平方英里,最小降雨歷時(shí)為3h;大于20平方英里(約51.8km²),最小降雨歷時(shí)為6h。美國(guó)休斯敦市《雨水設(shè)計(jì)手冊(cè)》第九章“雨水設(shè)計(jì)要求”(2005年版)規(guī)定:小于200acre(約0.8km²)時(shí),最小降雨歷時(shí)為3h;大于或等于200acre時(shí),最小降雨歷時(shí)為6h。如校核結(jié)果不符合要求,應(yīng)調(diào)整設(shè)計(jì),包括放大管徑、增設(shè)滲透設(shè)施、建設(shè)調(diào)蓄段或調(diào)蓄池等。在設(shè)計(jì)內(nèi)澇防治設(shè)計(jì)重現(xiàn)期下,雨水管渠按壓力流計(jì)算,即雨水管渠應(yīng)處于超載狀態(tài)。各地應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)亟y(tǒng)計(jì)資料,確定內(nèi)澇防治設(shè)計(jì)重現(xiàn)期和設(shè)計(jì)降雨歷時(shí)所對(duì)應(yīng)的設(shè)計(jì)降雨量,以便公眾理解。
表4.1.4“地面積水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)”中的道路積水深度是指靠近路拱處的車(chē)道上最深積水深度(見(jiàn)圖2)。當(dāng)路面積水深度超過(guò)15cm時(shí),車(chē)道可能因機(jī)動(dòng)車(chē)熄火而完全中斷,本規(guī)定能保證城鎮(zhèn)道路不論寬窄,在內(nèi)澇防治設(shè)計(jì)重現(xiàn)期下,至少有一車(chē)道能夠通行。發(fā)達(dá)國(guó)家和我國(guó)部分城市已有類(lèi)似的規(guī)定,如美國(guó)丹佛市規(guī)定:當(dāng)降雨強(qiáng)度不超過(guò)10年一遇時(shí),非主干道路(collector)中央的積水深度不應(yīng)超過(guò)15cm,主干道路和高速公路的中央不應(yīng)有積水;當(dāng)降雨強(qiáng)度為百年一遇時(shí),非主干道路中央的積水深度不應(yīng)超過(guò)30cm,主干道路和高速公路中央不應(yīng)有積水。上海市關(guān)于判定市政道路積水的標(biāo)準(zhǔn)有兩個(gè):一是積水深度超過(guò)道路立緣石(側(cè)石),上海市規(guī)定立緣石高出路面邊緣為10cm~20cm;二是道路中心雨停后積水時(shí)間大于1h。此外,上海市規(guī)定下穿立交道路在積水20cm時(shí)限行,在積水25cm時(shí)封閉;公共汽車(chē)超過(guò)規(guī)定的涉水深度(一般電車(chē)23cm、超級(jí)電容車(chē)18cm、并聯(lián)式車(chē)輛30cm、汽車(chē)35cm)且積水區(qū)域長(zhǎng)達(dá)100m以上時(shí),車(chē)輛暫停行駛。
圖2 地面積水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)示意圖
發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)的城市內(nèi)澇防治系統(tǒng)包含雨水管渠、道路、河道和調(diào)蓄設(shè)施等所有雨水徑流可能流經(jīng)的地區(qū)。美國(guó)和澳大利亞的內(nèi)澇防治設(shè)計(jì)重現(xiàn)期為100年或大于100年,英國(guó)為30年~100年,中國(guó)香港城市主干管為200年,郊區(qū)主排水渠為50年。
圖3引自《日本指南》中日本橫濱市鶴見(jiàn)川地區(qū)的“不同設(shè)計(jì)重現(xiàn)期標(biāo)準(zhǔn)的綜合應(yīng)對(duì)措施”。圖3反映了該地區(qū)從單一的城市排水管渠系統(tǒng)到包含雨水管渠、內(nèi)河和流域調(diào)蓄等綜合應(yīng)對(duì)措施在內(nèi)的內(nèi)澇防治系統(tǒng)的發(fā)展歷程。當(dāng)采用排水管道調(diào)蓄時(shí),該地區(qū)的設(shè)計(jì)重現(xiàn)期可達(dá)10年一遇,可排除50mm/h的降雨;當(dāng)采用雨水調(diào)蓄設(shè)施和利用內(nèi)河調(diào)蓄時(shí),設(shè)計(jì)重現(xiàn)期可進(jìn)一步提高到40年一遇;在此基礎(chǔ)上再利用流域調(diào)蓄時(shí),可應(yīng)對(duì)150年一遇的降雨。
圖3 不同設(shè)計(jì)重現(xiàn)期標(biāo)準(zhǔn)的綜合應(yīng)對(duì)措施(日本鶴見(jiàn)川地區(qū))
歐盟標(biāo)準(zhǔn)BSEN752:2008《室外排水和污水系統(tǒng)》中關(guān)于“設(shè)計(jì)暴雨重現(xiàn)期(DesignStormFrequency)”和“設(shè)計(jì)洪水重現(xiàn)期(DesignFloodingFrequency)”的規(guī)定見(jiàn)表4和表5。在該標(biāo)準(zhǔn)中,“設(shè)計(jì)暴雨重現(xiàn)期”與我國(guó)雨水管渠設(shè)計(jì)重現(xiàn)期相對(duì)應(yīng);“設(shè)計(jì)洪水重現(xiàn)期”與我國(guó)的內(nèi)澇防治設(shè)計(jì)重現(xiàn)期概念相近。
表4 歐盟推薦設(shè)計(jì)暴雨重現(xiàn)期(Design Storm Frequency)
表5 歐盟推薦設(shè)計(jì)洪水重現(xiàn)期(Design Flooding Frequency)
根據(jù)我國(guó)內(nèi)澇防治整體現(xiàn)狀,各地區(qū)應(yīng)采取滲透、調(diào)蓄、設(shè)行泄通道和內(nèi)河整治等措施,積極應(yīng)對(duì)可能出現(xiàn)的超過(guò)雨水管渠設(shè)計(jì)重現(xiàn)期的暴雨,保障城鎮(zhèn)安全運(yùn)行。
4.1.5 在內(nèi)澇防治設(shè)計(jì)重現(xiàn)期條件下,城鎮(zhèn)排澇能力滿(mǎn)足表4.1.4和表4.1.5規(guī)定的積水深度和最大允許退水時(shí)間時(shí),不應(yīng)視作內(nèi)澇;反之,地面積水深度和最大允許積水時(shí)間超過(guò)規(guī)定值時(shí),判為不達(dá)標(biāo)。
各城市應(yīng)根據(jù)地區(qū)重要性等因素,加快基礎(chǔ)設(shè)施的改造,以達(dá)到表4.1.5的最大允許退水時(shí)間要求。上海市在全國(guó)率先規(guī)定雨停后的積水時(shí)間,并從最初要求的不大于2h調(diào)整到不大于1h;浙江省地方標(biāo)準(zhǔn)對(duì)積水時(shí)間進(jìn)行了詳細(xì)的規(guī)定,中心城區(qū)重要地區(qū)不大于0.5h,中心城區(qū)不大于1h,非中心城區(qū)不大于2h;常州市的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)為雨停后2h排除積水;天津市的排除積水實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)為降雨強(qiáng)度在30mm/h以下道路不積水,降雨強(qiáng)度在40mm/h~50mm/h雨后1h~3h排除積水,降雨強(qiáng)度在60mm/h~70mm/h雨后3h~6h排除積水,降雨強(qiáng)度超過(guò)70mm/h排除積水時(shí)間更長(zhǎng)。安徽省要求降雨強(qiáng)度在35mm/h以下道路不積水,降雨強(qiáng)度在35mm/h~45mm/h雨后2h排除積水,重要路段及交通樞紐不積水,降雨強(qiáng)度在45mm/h~55mm/h雨后6h內(nèi)排除積水,降雨強(qiáng)度在55mm/h以上不發(fā)生人員傷亡及重大財(cái)產(chǎn)損失。表4.1.5的最大允許退水時(shí)間是在總結(jié)以上城市的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)后制定的。
4.1.6 本條為強(qiáng)制性條文,必須嚴(yán)格執(zhí)行。本條規(guī)定以徑流量作為地區(qū)改建控制指標(biāo)。地區(qū)改建應(yīng)充分體現(xiàn)海綿城市建設(shè)理念,除應(yīng)執(zhí)行規(guī)劃控制的綜合徑流系數(shù)指標(biāo)外,還應(yīng)執(zhí)行徑流量控制指標(biāo)。本條規(guī)定改建地區(qū)應(yīng)采取措施確保改建后的徑流量不超過(guò)原有徑流量。條文中所指的徑流量為設(shè)計(jì)雨水徑流量峰值,設(shè)計(jì)重現(xiàn)期包括雨水管渠設(shè)計(jì)重現(xiàn)期和內(nèi)澇防治設(shè)計(jì)重現(xiàn)期。改建可采取的綜合措施包括建設(shè)生物滯留設(shè)施、植草溝、綠色屋頂、調(diào)蓄池等,人行道、停車(chē)場(chǎng)、廣場(chǎng)和小區(qū)道路等可采用透水鋪裝,促進(jìn)雨水下滲,既達(dá)到雨水資源綜合利用的目的,又不增加徑流量。
4.1.7 我國(guó)目前采用恒定均勻流推理公式,即用公式(4.1.7)計(jì)算雨水設(shè)計(jì)流最。恒定均勻流推理公式基于以下假設(shè):降雨在整個(gè)匯水面積上的分布是均勻的;降雨強(qiáng)度在選定的降雨時(shí)段內(nèi)均勻不變;匯水面積隨集流時(shí)間增長(zhǎng)的速度為常數(shù)。因此推理公式適用于較小規(guī)模排水系統(tǒng)的計(jì)算,當(dāng)應(yīng)用于較大規(guī)模排水系統(tǒng)的計(jì)算時(shí)會(huì)產(chǎn)生較大誤差。隨著技術(shù)的進(jìn)步,管渠直徑的放大、水泵能力的提高,排水系統(tǒng)匯水流域面積逐步擴(kuò)大,應(yīng)該修正推理公式的精確度。發(fā)達(dá)國(guó)家已采用數(shù)學(xué)模型模擬降雨過(guò)程,把排水管渠作為一個(gè)系統(tǒng)考慮,并用數(shù)學(xué)模型對(duì)管網(wǎng)進(jìn)行管理。美國(guó)一些城市規(guī)定的推理公式適用的匯水面積范圍分別為奧斯汀4km²,芝加哥0.8km²,紐約1.6km²,丹佛6.4km²且匯流時(shí)間小于10min;歐盟的排水設(shè)計(jì)規(guī)范要求當(dāng)排水系統(tǒng)面積大于2km²或匯流時(shí)間大于15min時(shí),應(yīng)采用非恒定流模擬進(jìn)行城市雨水管網(wǎng)水力計(jì)算。在總結(jié)國(guó)內(nèi)外資料的基礎(chǔ)上,本標(biāo)準(zhǔn)提出當(dāng)匯水面積超過(guò)2km²時(shí),雨水設(shè)計(jì)流量應(yīng)采用數(shù)學(xué)模型進(jìn)行確定。
排水工程設(shè)計(jì)常用的數(shù)學(xué)模型一般由降雨模型、產(chǎn)流模型、匯流模型、管網(wǎng)水動(dòng)力模型等一系列模型組成,涵蓋了排水系統(tǒng)的多個(gè)環(huán)節(jié)。數(shù)學(xué)模型可以考慮同一降雨事件中降雨強(qiáng)度在不同時(shí)間和空間的分布情況,因而可以更加準(zhǔn)確地反映地表徑流的產(chǎn)生過(guò)程和徑流流量,也便于和后續(xù)的管網(wǎng)水動(dòng)力學(xué)模型銜接。
數(shù)學(xué)模型中用到的設(shè)計(jì)暴雨資料包括設(shè)計(jì)暴雨量和設(shè)計(jì)暴雨過(guò)程,即雨型。設(shè)計(jì)暴雨量可按城市暴雨強(qiáng)度公式計(jì)算,設(shè)計(jì)暴雨過(guò)程可按以下三種方法確定:
(1)設(shè)計(jì)暴雨統(tǒng)計(jì)模型。結(jié)合編制城市暴雨強(qiáng)度公式的采樣過(guò)程,收集降雨過(guò)程資料和雨峰位置,根據(jù)常用重現(xiàn)期部分的降雨資料,采用統(tǒng)計(jì)分析方法確定設(shè)計(jì)降雨過(guò)程。
(2)芝加哥降雨模型。根據(jù)自記雨量資料統(tǒng)計(jì)分析城市暴雨強(qiáng)度公式,同時(shí)采集雨峰位置系數(shù),雨峰位置系數(shù)取值為降雨雨峰位置除以降雨總歷時(shí)。
(3)當(dāng)?shù)卣J(rèn)可的降雨模型。采用當(dāng)?shù)厮畡?wù)部門(mén)推薦的設(shè)計(jì)降雨雨型資料,必要時(shí)需做適當(dāng)修正,并摒棄超過(guò)24h的長(zhǎng)歷時(shí)降雨。
排水工程設(shè)計(jì)常用的產(chǎn)、匯流計(jì)算方法包括扣損法、徑流系數(shù)法和單位線(xiàn)法(UnitHydrograph)等?蹞p法是參考徑流形成的物理過(guò)程,扣除集水區(qū)蒸發(fā)、植被截留、低洼地面積蓄和土壤下滲等損失之后所形成徑流過(guò)程的計(jì)算方法。降雨強(qiáng)度和下滲在地面徑流的產(chǎn)生過(guò)程中具有決定性的作用,而低洼地面積蓄量和蒸發(fā)量一般較小,因此在城市暴雨計(jì)算中常常被忽略。Horton模型或Green-Ampt模型常被用來(lái)描述土壤下滲能力隨時(shí)間變化的過(guò)程。當(dāng)缺乏詳細(xì)的土壤下滲系數(shù)等資料,或模擬城鎮(zhèn)建筑較密集的地區(qū)時(shí),可以將匯水面積劃分成多個(gè)片區(qū),采用徑流系數(shù)法,即式(4.1.7)計(jì)算每個(gè)片區(qū)產(chǎn)生的徑流,然后運(yùn)用數(shù)學(xué)模型模擬地面漫流和雨水在管道的流動(dòng),以每個(gè)管段的最大峰值流量作為設(shè)計(jì)雨水量。單位線(xiàn)法是指單位時(shí)段內(nèi)均勻分布的單位凈雨量在流域出口斷面形成的地面徑流過(guò)程線(xiàn),利用單位線(xiàn)推求匯流過(guò)程線(xiàn)的方法。單位線(xiàn)可根據(jù)出流斷面的實(shí)測(cè)流量通過(guò)倍比、疊加等數(shù)學(xué)方法生成,也可以通過(guò)解析公式如線(xiàn)性水庫(kù)模型來(lái)獲得。目前,單位線(xiàn)法在我國(guó)排水工程設(shè)計(jì)中應(yīng)用較少。
采用數(shù)學(xué)模型進(jìn)行排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí),除應(yīng)按本標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行外,還應(yīng)滿(mǎn)足當(dāng)?shù)氐脑O(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),應(yīng)對(duì)模型的適用條件和假定參數(shù)做詳細(xì)分析和評(píng)估。當(dāng)建立管道系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型時(shí),應(yīng)對(duì)系統(tǒng)的平面布置、管徑和標(biāo)高等參數(shù)進(jìn)行核實(shí),并運(yùn)用實(shí)測(cè)資料對(duì)模型進(jìn)行校正。
4.1.8 建筑小區(qū)的開(kāi)發(fā),應(yīng)體現(xiàn)低影響開(kāi)發(fā)的理念,應(yīng)在建筑小區(qū)內(nèi)進(jìn)行源頭控制,而非依賴(lài)市政設(shè)施的不斷擴(kuò)建并與之適應(yīng)。本條規(guī)定了應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行規(guī)劃控制的綜合徑流系數(shù),還提出了綜合徑流系數(shù)高于0.7的地區(qū)應(yīng)采用滲透、調(diào)蓄等措施。
可以采用遙感監(jiān)測(cè)、實(shí)地勘測(cè)等方法核實(shí)地面種類(lèi)的組成和比例。
表4.1.8-1列出按地面種類(lèi)分列的徑流系數(shù),表4.1.8-2列出按區(qū)域情況分列的綜合徑流系數(shù)。國(guó)內(nèi)一些地區(qū)采用的綜合徑流系數(shù)見(jiàn)表6,《日本指南》推薦的綜合徑流系數(shù)見(jiàn)表7。
表6 國(guó)內(nèi)一些地區(qū)采用的綜合徑流系數(shù)
表7《日本指南》推薦的綜合徑流系數(shù)
4.1.9 目前我國(guó)各地已積累了完整的自記雨量記錄資料,可采用數(shù)理統(tǒng)計(jì)法計(jì)算確定暴雨強(qiáng)度公式。本條所列的計(jì)算公式為我國(guó)目前普遍采用的計(jì)算公式。
水文統(tǒng)計(jì)學(xué)的取樣方法有年最大值法和非年最大值法兩類(lèi),國(guó)際上的發(fā)展趨勢(shì)是采用年最大值法。日本在具有20年以上雨量記錄的地區(qū)采用年最大值法,在不足20年雨量記錄的地區(qū)采用非年最大值法,年多個(gè)樣法是非年最大值法中的一種。由于以前國(guó)內(nèi)自記雨量資料不多,因此多采用年多個(gè)樣法,F(xiàn)在我國(guó)許多地區(qū)已具有40年以上的自記雨量資料,具備采用年最大值法的條件。所以本條規(guī)定具有20年以上自記雨量記錄的地區(qū),應(yīng)采用年最大值法。
4.1.10 近年來(lái)城市暴雨內(nèi)澇成為影響城市健康發(fā)展,威脅城市安全的突出問(wèn)題,強(qiáng)降雨是導(dǎo)致城市暴雨內(nèi)澇的直接原因之一。暴雨強(qiáng)度公式是反映降雨規(guī)律,指導(dǎo)城市排水防澇工程設(shè)計(jì)和相關(guān)設(shè)施建設(shè)的重要基礎(chǔ),其準(zhǔn)確與否直接影響城市排水工程的安全性和與經(jīng)濟(jì)性。為此,2014年5月,住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部、中國(guó)氣象局聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于做好暴雨強(qiáng)度公式修訂有關(guān)工作的通知》(建城[2014]66號(hào)),要求各地加快暴雨強(qiáng)度公式的制、修訂工作,一般情況下應(yīng)根據(jù)降雨特點(diǎn)及時(shí)修訂。
4.1.11 本標(biāo)準(zhǔn)之前的版本中降雨歷時(shí)采用的折減系數(shù)m是根據(jù)蘇聯(lián)的相關(guān)研究成果提出的數(shù)據(jù)。近年來(lái),我國(guó)許多地區(qū)發(fā)生嚴(yán)重內(nèi)澇,給人民生活和生產(chǎn)造成了極不利影響。為防止或減少類(lèi)似事件,有必要提高城鎮(zhèn)排水管渠設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),而采用降雨歷時(shí)計(jì)算公式中的折減系數(shù)降低了設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。發(fā)達(dá)國(guó)家一般不采用折減系數(shù)。為了有效應(yīng)對(duì)日益頻發(fā)的城鎮(zhèn)暴雨內(nèi)澇災(zāi)害,提高我國(guó)城鎮(zhèn)排水安全性,取消折減系數(shù)m。
根據(jù)國(guó)內(nèi)資料,地面集水時(shí)間采用的數(shù)據(jù)大多數(shù)不經(jīng)計(jì)算,按經(jīng)驗(yàn)確定。在地面平坦、地面種類(lèi)接近、降雨強(qiáng)度相差不大的情況下,地面集水距離是決定集水時(shí)間長(zhǎng)短的主要因素;地面集水距離的合理范圍是50m~150m,采用的集水時(shí)間為5min~15min。國(guó)外常用的地面集水時(shí)間見(jiàn)表8。
表8 國(guó)外采用的地面集水時(shí)間(min)
Ⅱ 污水量
4.1.12 徑流污染控制是海綿城市建設(shè)的一個(gè)重要指標(biāo)。因此,污水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)也應(yīng)將受污染的雨水徑流收集、輸送至污水廠(chǎng)處理達(dá)標(biāo)后排放,以緩解雨水徑流對(duì)河道的污染。在英國(guó)、美國(guó)等國(guó)家,無(wú)論排水體制采用合流制還是分流制,污水干管和污水廠(chǎng)的設(shè)計(jì)中都有在處理旱季流量之外,預(yù)留部分雨季流量處理的能力,根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂蛱攸c(diǎn)、污水系統(tǒng)收集范圍、管網(wǎng)質(zhì)量,雨季設(shè)計(jì)流量可以是旱季流量的3倍~8倍。
4.1.13 旱季設(shè)計(jì)流量包括最高日最高時(shí)的綜合生活污水量和工業(yè)廢水量。地下水位較高地區(qū),還應(yīng)考慮入滲地下水量。綜合生活污水由居民生活污水和公共建筑污水組成。居民生活污水指居民日常生活中洗滌、沖廁、洗澡等產(chǎn)生的污水。公共建筑污水指娛樂(lè)場(chǎng)所、賓館、浴室、商業(yè)網(wǎng)點(diǎn)、學(xué)校和辦公樓等產(chǎn)生的污水。
4.1.14 按用水定額確定污水定額時(shí),可按用水定額的90%計(jì),建筑內(nèi)部給排水設(shè)施水平不完善的地區(qū)可適當(dāng)降低。
4.1.15 本次標(biāo)準(zhǔn)修訂對(duì)原規(guī)范的綜合生活污水量總變化系數(shù)進(jìn)行了調(diào)整。編制組研究了上海市80座污水泵站(不含節(jié)點(diǎn)泵站、合流污水泵站)2010年至2014年的日運(yùn)行數(shù)據(jù),為了消除雨污混接、泵站預(yù)抽空和雨水倒灌等諸多因素的干擾,在分析中剔除了雨天泵站運(yùn)行數(shù)據(jù)。對(duì)剩余非降雨天運(yùn)行數(shù)據(jù)整理和分析后,得到日流量和日變化系數(shù)對(duì)數(shù)值的線(xiàn)性擬合公式:
鑒于泵站數(shù)據(jù)無(wú)法統(tǒng)計(jì)時(shí)變化系數(shù),因此僅以日流量變化系數(shù)的擬合公式,與《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50014-2006和國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家的生活污水量總變化系數(shù)做了對(duì)比,如表9所示。國(guó)外大多按照人口總數(shù)確定綜合生活污水量總變化系數(shù),并設(shè)定最小值。計(jì)算時(shí),人口P值按250L/(人·d)的用水當(dāng)量換算為表9中的流量。美國(guó)加州規(guī)定K值不低于1.8;美國(guó)有10個(gè)州和加拿大薩斯喀徹溫省采用Harrmon公式,加拿大薩斯喀徹溫省規(guī)定K值不低于2.5;日本和加拿大安大略省采用Rabbitt公式,且規(guī)定K值不低于2.0。
表9 綜合生活污水量變化系數(shù)比較
由表9可見(jiàn),擬合公式得到的日變化系數(shù)比原規(guī)范中的生活污水總變化系數(shù)提高了約15%;與美國(guó)加州采用的K值計(jì)算公式得到的結(jié)果十分接近。雖然在100L/s以下流量范圍中,擬合公式計(jì)算值遠(yuǎn)低于Harrmon公式與Rabbitt公式計(jì)算得到的變化系數(shù)值,考慮到變化系數(shù)對(duì)排水管網(wǎng)和污水廠(chǎng)規(guī)模以及投資的影響,暫按此數(shù)據(jù)調(diào)整。
改建、擴(kuò)建項(xiàng)目可根據(jù)實(shí)際條件,經(jīng)實(shí)際流量分析后確定總變化系數(shù)。如果按表4.1.15的規(guī)定執(zhí)行時(shí),也可以結(jié)合地區(qū)整體改造,分期擴(kuò)建,逐步提高。
4.1.16 我國(guó)是一個(gè)水資源短缺的國(guó)家,城市缺水問(wèn)題尤為突出,國(guó)家對(duì)水資源的開(kāi)發(fā)利用和保護(hù)十分重視,有關(guān)部門(mén)制定了各工業(yè)的工業(yè)取水定額,排水工程設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)與之相協(xié)調(diào),可以通過(guò)循環(huán)用水和處理后回用,降低對(duì)新鮮水的消耗量。
4.1.18 因當(dāng)?shù)赝临|(zhì)、地下水位、管道和接口材料以及施工質(zhì)量、管道運(yùn)行時(shí)間等因素的影響,當(dāng)?shù)叵滤桓哂谂潘芮䲡r(shí),排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)適當(dāng)考慮入滲地下水量。根據(jù)上海地區(qū)排水系統(tǒng)地下水滲入情況調(diào)研發(fā)現(xiàn),由于降雨充沛、地勢(shì)平緩、地下水位高和部分區(qū)域的流沙性土壤,剛性接口的混凝土管道很容易因?yàn)槭芰Σ痪鶆驅(qū)е陆涌陂_(kāi)裂、錯(cuò)位漏水。
入滲地下水量宜根據(jù)實(shí)際測(cè)定資料確定,一般按單位管長(zhǎng)和管徑的入滲地下水量計(jì),也可按平均日綜合生活污水和工業(yè)廢水總量的10%~15%計(jì),還可按每天每單位服務(wù)面積入滲的地下水量計(jì)。中國(guó)市政工程中南設(shè)計(jì)研究院和廣州市市政園林局測(cè)定過(guò)管徑為1000mm~1350mm的新鋪鋼筋混凝土管入滲地下水量,結(jié)果為地下水位高于管底3.2m,入滲量為94m³/(km·d);地下水位高于管底4.2m,入滲量為196m³/(km·d);地下水位高于管底6m,入滲量為800m³/(km·d);地下水位高于管底6.9m,入滲量為1850m³/(km·d)。上海某泵站冬夏兩次測(cè)定,冬季為3800m³/(km²·d),夏季為6300m³/(km²·d);《日本指南》規(guī)定采用經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù),按日最大綜合污水量的10%~20%計(jì);英國(guó)《污水處理廠(chǎng)》BSEN12255建議按觀測(cè)現(xiàn)有管道的夜間流量進(jìn)行估算;德國(guó)水協(xié)DWA標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定入滲水量不大于0.15L/(hm²·s),如大于則應(yīng)采取措施減少入滲;美國(guó)按0.01m³/(d·mm-km)~1.0m³/(d·mm-km)(mm為管徑,km為管長(zhǎng))計(jì),或按0.2m³/(hm²·d)~28m³/(hm²·d)計(jì)。
4.1.19 分流制污水系統(tǒng)的雨季設(shè)計(jì)流量是在旱季設(shè)計(jì)流量上增加截流雨水量。鑒于保護(hù)水環(huán)境的要求,控制徑流污染,將一部分雨水徑流納入污水系統(tǒng),進(jìn)入污水廠(chǎng)處理,雨季設(shè)計(jì)流量應(yīng)根據(jù)調(diào)查資料確定。
4.1.20 截流雨水量應(yīng)根據(jù)受納水體的環(huán)境容量、雨水受污染情況等因素確定。例如,英國(guó)南方水務(wù)的暴雨溢流控制量中,分流制截留雨水量按2倍旱流污水量確定。
4.1.21 旱季設(shè)計(jì)流量和雨季設(shè)計(jì)流量應(yīng)參照本標(biāo)準(zhǔn)第4.1節(jié)相關(guān)條文的規(guī)定。污水管道在雨季設(shè)計(jì)流量下校核時(shí),可采用滿(mǎn)管流。
4.1.22 設(shè)計(jì)綜合生活污水量Qd和設(shè)計(jì)工業(yè)廢水量Qm均以平均日流量計(jì)。
4.1.23 條文中公式(4.1.23)給出的是截流后污水管道的設(shè)計(jì)流量,當(dāng)管道下游有其他污水或者截流的合流污水匯入時(shí),匯入點(diǎn)后污水管道的設(shè)計(jì)流量應(yīng)疊加匯入的污水流量。此外,設(shè)計(jì)中應(yīng)保證截流并輸送到污水廠(chǎng)的流量與下游污水廠(chǎng)的雨季設(shè)計(jì)流量相匹配,避免廠(chǎng)前溢流。截流后輸送至調(diào)蓄設(shè)施的設(shè)計(jì)流量應(yīng)根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)第5.14節(jié)的有關(guān)規(guī)定確定。
4.1.24 截流倍數(shù)的設(shè)置直接影響環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益,其取值應(yīng)綜合考慮受納水體的水質(zhì)要求、受納水體的自?xún)裟芰Α⒊鞘蓄?lèi)型、人口密度、降雨量和污水系統(tǒng)規(guī)模等因素。根據(jù)國(guó)外資料,英國(guó)截流倍數(shù)為5,德國(guó)為4,美國(guó)為1.5~5。截流標(biāo)準(zhǔn)和截流倍數(shù)的概念不同,截流倍數(shù)是針對(duì)某段截流管或截流泵站的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),而截流標(biāo)準(zhǔn)指的是排水系統(tǒng)通過(guò)截流、調(diào)蓄共同作用達(dá)到的合流污水截流目標(biāo)。日本控制合流制溢流污染時(shí),采用的是1mm/h的截流量加上2mm~4mm的調(diào)蓄量;英國(guó)南方水務(wù)針對(duì)合流制排水體制規(guī)定,污水廠(chǎng)最大處理流量(FlowtoFillTreatment,F(xiàn)FT)應(yīng)為旱季生活污水和工業(yè)廢水流量之和的3倍,再加上最大地下水入滲量,確保整個(gè)系統(tǒng)在滿(mǎn)足污水量變化的基礎(chǔ)上,還能處理25mm以下降雨產(chǎn)生的徑流量。此外,污水廠(chǎng)最大處理流量(3倍旱流污水量)和68L/人的廠(chǎng)內(nèi)調(diào)蓄量(或2h峰值流量調(diào)蓄)還可以共同實(shí)現(xiàn)6.5倍~8倍旱流污水量的暴雨溢流控制量。
4.2 設(shè)計(jì)水質(zhì)
4.2 設(shè)計(jì)水質(zhì)
1 生活污水的五日生化需氧量可按40g/(人·d)~60g/(人·d)計(jì)算;
2 生活污水的懸浮固體量可按40g/(人·d)~70g/(人·d)計(jì)算;
3 生活污水的總氮量可按8g/(人·d)~12g/(人·d)計(jì)算;
4 生活污水的總磷量可按0.9g/(人·d)~2.5g(人·d)計(jì)算。
4.2.2 污水廠(chǎng)內(nèi)生物處理構(gòu)筑物進(jìn)水的水溫宜為10℃~ 37℃,pH值宜為6.5~9.5,營(yíng)養(yǎng)組合比(五日生化需氧量:氮:磷)可為100:5:1。有工業(yè)廢水進(jìn)入時(shí),應(yīng)考慮有害物質(zhì)的影響。
條文說(shuō)明
4.2.1 一些國(guó)家的水質(zhì)指標(biāo)比較見(jiàn)表10;2017年春季住建部城建司組織了對(duì)全國(guó)23個(gè)城市生活小區(qū)排放總管的出流水質(zhì)的取樣分析,數(shù)據(jù)分析也見(jiàn)表10。對(duì)照其他國(guó)家的水質(zhì)數(shù)據(jù),本次修訂將所有污染物當(dāng)量的上下限略做調(diào)整。
(1)規(guī)定進(jìn)水水溫為10℃~37℃。微生物在生物處理過(guò)程中最適宜溫度為20℃~35℃,當(dāng)水溫高至37℃或低至10℃時(shí),還有一定的處理效果,超出此范圍時(shí),處理效率顯著下降。
(2)規(guī)定進(jìn)水的pH值宜為6.5~9.5。在處理構(gòu)筑物內(nèi)污水的最適宜pH值為7~8,當(dāng)pH值低于6.5或高于9.5時(shí),微生物的活動(dòng)能力下降。
(3)規(guī)定營(yíng)養(yǎng)組合比(五日生化需氧量:氮:磷)為100:5:1。一般而言,生活污水中氮、磷能滿(mǎn)足生物處理的需要;當(dāng)城鎮(zhèn)污水中某些工業(yè)廢水占較大比例時(shí),微生物營(yíng)養(yǎng)可能不足,為保證生物處理的效果,需人工添加至足量。
近期發(fā)表