DB11T 969-2016 城镇雨水系统规划设计暴雨径流计算标准 70页

'DB11/T969—2016DB编号：DB11/T969-2016北京市地方标准备案号：城镇雨水系统规划设计暴雨径流计算标准Standardofrainstormrunoffcalculationforurbanstormdrainagesystemplanninganddesign2016-10-19发布2017-02-01实施北京市规划和国土资源管理委员会联合发布北京市质量技术监督局 DB11/T969—2016北京市地方标准城镇雨水系统规划设计暴雨径流计算标准StandardofrainstormrunoffcalculationforurbanstormdrainagesystemplanninganddesignDB11/T969–2016主编单位：北京市城市规划设计研究院批准部门：北京市规划和国土资源管理委员会北京市质量技术监督局实施日期：2017年02月01日2016北京 DB11/T969—2016前言本标准是根据原北京市规划委员会《北京市“十二五”时期城乡规划标准化工作规划》及北京市质量技术监督局《京质监标发[2012]第20号》立项计划，由北京市城市规划设计研究院等单位编制。编制组在执行《城市雨水系统规划设计暴雨径流计算标准》（DB11/T969-2013）基础上，经广泛调查研究，总结实践经验，参考有关国内外标准，对本标准进行了修编。本标准的主要技术内容是：适用于雨水管道、排水明渠及雨水泵站规划设计的流量计算方法、暴雨强度公式、径流系数、重现期以及设计降雨雨型。分为1.总则；2.术语；3.技术内容等章节。本次标准修编的主要技术内容是：补充规定推理公式法计算雨水设计流量的适用范围和采用数学模型法计算设计流量的要求；修编了取样方法为年最大值法的暴雨强度公式；取消折减系数m；修正规划综合径流系数及其用途；补充规定t1的确定方法；补充规定立体交叉道路雨水管渠（含泵站）设计重现期；补充以暴雨强度公式法以及水文手册查值法推求北京市Ⅰ区、Ⅱ区两个暴雨分区不同重现期的1440min时间段设计雨型等。本标准由北京市规划和国土资源管理委员会归口管理，北京市城市规划设计研究院负责具体技术内容解释工作，日常管理机构为北京市城乡规划标准化办公室。各单位在执行本规范的过程中，如发现需要修改与补充之处，请将意见和建议反馈给北京市城市规划设计研究院（北京市西城区南礼士路60号，邮编：100045，联系电话：88073705，邮箱：yaofbs@msn.com）北京市城乡规划标准化办公室联系电话：68017520，邮箱：bjbb3000@163.com。本标准主编单位：北京市城市规划设计研究院本标准参编单位：北京市市政工程设计研究总院有限公司北京市水文总站北京市水科学技术研究院北京工业大学北京市气象局北京市排水集团有限公司本标准主要起草人员：张晓昕、韦明杰、王军、周楠森、李艺、李振川、杨忠山、马京津、高振宇、付征垚、王强、李萍、郭磊、王亚娟、周玉文、孟德娟、刘子龙、黄鹏飞、姜明杰、白国营、张书函、王玉珍、房小怡、李晋、王璐、苏东彬、陈建刚、王理许本标准主要审查人员：段伟、王义成、刘洪伟、郭金燕、郝天文、赵世明、王建龙、赵乐军 DB11/T969—2016目次1.总则............................................................................12.术语和定义......................................................................23.计算方法与参数..................................................................33.1雨水设计流量计算与方法..........................................................33.2暴雨强度公式....................................................................33.3重现期..........................................................................43.4径流系数........................................................................53.5设计雨型........................................................................6附录A................................................................................7附录B...............................................................................22引用标准名录..........................................................................50本标准用词说明........................................................................51条文说明..............................................................................52 DB11/T969—2016CONTENTS1.GeneralProvisions..............................................................12.TermsandDefinitions...........................................................23.CaculationMethodandParameters................................................33.1CaculationofRainstormDesignRunoffandMethod................................33.2FormulaofRainstormIntensity..................................................33.3RecurrenceInterval.............................................................43.4RunoffCoefficient..............................................................53.5DesignRainfallPattern.........................................................6AppendixA.............................................................................7AppendixB............................................................................22ListofQuotedStandards..............................................................51ExplanationofWordsinThisStandard.................................................50ExplannationofProvisions............................................................52 DB11/T969—20161.总则1.0.1为规范北京市行政区域内城镇雨水系统规划设计工作，提高雨水系统规划设计质量和水平，确保城市雨水系统的安全可靠，减少城市内涝灾害，编制本标准。1.0.2本标准适用于北京市行政区域内新建、改建、扩建城镇雨水系统的规划和设计，以及内涝积水模拟计算。1.0.3本标准规定了城镇雨水系统规划设计中暴雨径流计算的基本方法和参数。1.0.4城镇雨水系统规划设计暴雨径流计算除应执行本标准外，尚应符合国家及北京市现行有关标准的规定。1 DB11/T969—20162.术语2.0.1设计降雨历时designdurationofrainfall降雨过程中的设计时段。2.0.2暴雨强度rainstormintensity单位时间内的降雨量，工程上常用单位时间单位面积内的降雨体积表示。2.0.3暴雨分区rainstormpartition将某一地区划分为若干具有相同暴雨特征的区域。2.0.4重现期recurrenceinterval在一定长的统计期间内，等于或大于某统计对象出现一次的平均时间间隔。2.0.5年最大值法annualmaximumvaluemethod从每年的降雨资料系列中均选取一个降雨量最大值作为样本系列，进行频率计算的选样方法。2.0.6汇水面积catchmentarea雨水管渠汇集降雨的流域面积。2.0.7径流系数runoffcoefficient一定汇水面积某一时间段内地面径流水量与降雨量的比值。2.0.8综合径流系数weightedrunoffcoefficient在总汇水面积上各种不同性质地面的径流系数的面积加权平均数值。2.0.9雨水控制与利用设施stormwatermanagementandharvest用于削减本区域外排径流总量、峰值及降低径流污染和雨水回用设施的总称。包括雨水滞蓄、收集回用和调节等。2.0.10雨水泵站stormwaterpumpingstation分流制排水系统中，提升雨水的泵站。2.0.11设计雨型designrainfallpattern反映降雨强度随时间变化的典型降雨过程。2.0.12城市内涝urbanlocalpluvialflooding强降雨或连续性降雨超过城镇排涝能力，导致城镇地面产生积水灾害的现象。2 DB11/T969—20163.计算方法与参数3.03.1雨水设计流量计算与方法3.1.1采用推理公式计算雨水设计流量，应按下式计算。Qs=ΨqF(3.1.1)式中：Qs——雨水设计流量（L/s）；Ψ——径流系数；2q——设计暴雨强度［L/（s·hm）］；2F——汇水面积（hm）。23.1.2当汇水面积超过2km时，宜考虑降雨时空分布的不均匀性、地面产流过程和管网汇流过程，采用数学模型法计算雨水设计流量；也可采用其他小流域流量计算方法计算。3.2暴雨强度公式3.2.1本标准采用的暴雨强度公式选样方法为年最大值法。3.2.2北京市分为2个暴雨分区。以镇级行政区作为划分基础单元。房山区的史家营乡、大安山乡、佛子庄乡，门头沟区的清水镇、斋堂镇、雁翅镇、妙峰山镇、大台街道、王平镇、潭柘寺镇，昌平区的流村镇、阳坊镇、马池口镇、南口镇，海淀区的上庄镇，延庆区的八达岭镇、康庄镇、大榆树镇、井庄镇、延庆镇、沈家营镇、张山营镇、旧县镇、永宁镇、香营乡、刘斌堡乡、四海镇、大庄科乡、千家店镇、珍珠泉乡，怀柔区的宝山镇、九渡河镇、汤河口镇、长哨营满族乡、喇叭沟门满族乡等乡镇划为第Ⅰ区；其余地区划为第Ⅱ区。3.2.3第I区设计暴雨强度应按公式（3.2.3.1）及（3.2.3.2）计算。q=1558(1+0.955lgP)（3.2.3.1）0.835(t+5.551)2式中：q——设计暴雨强度［L/（s·hm）］；t——设计降雨历时（min）；P——设计重现期（年）。适用范围为：1min≤t≤5min，P=2年～100年。q=2719(1+0.96lgP)（3.2.3.2）0.902(t+11.591)适用范围为：5min50050～10010010050通州100～5005010010050新城顺义、亦庄、大兴、昌平、房山、<100301005030门城、怀柔、密云、平谷、延庆镇中心区<10020100302062 DBx/x—x3.3.4由于地铁、重要地下设施等的设防标准较高，城市雨水系统基本无法满足其防涝要求，因此其设防标准应结合具体情况依据相关规范确定，并采取相关防涝措施，保证防涝安全。3.3.5本条不适用于建筑小区雨水管渠设计流量计算。为保证雨水排除安全，充分发挥雨水管渠的整体作用，要求下游雨水管渠设计重现期不应低于上游管渠。当下游雨水管渠设计重现期高于上游雨水管渠时，如遇下游雨水管渠设计重现期的降雨，上游雨水管渠汇水面积所产生的雨水径流将通过上游管渠和地面汇流到下游管渠，为使下游雨水管渠切实达到其设计重现期要求，保证雨水排除安全，要求参加下游雨水管渠流量计算的全部汇水面积所采用的设计重现期应与该管渠的设计重现期一致。此外，如雨水系统中含有雨水泵站，则雨水泵站设计流量可直接加入其下游雨水管渠计算流量，作为其下游雨水管渠设计流量，此时雨水泵站下游雨水管渠设计重现期不受雨水泵站设计重现期影响。在编制雨水管渠整体布局方案时，应尽量避免设计重现期较高的雨水管渠接入设计重现期较低的雨水管渠，以减少不必要的工程投资和难度。3.3.6当位于重要道路的雨水管渠承担道路本身及其周边区域的雨水排除任务，并且该道路周边区域的雨水管渠设计重现期低于该道路时，如遇该道路设计重现期的降雨，道路周边区域的雨水径流将通过该区域的雨水管渠及地面汇流到该道路，为使该道路的雨水管渠切实达到其设计重现期要求，保证雨水排除安全，要求其流量计算的全部汇水面积所采用的设计重现期应与该管渠的设计重现期一致。3.4径流系数3.4.1本条规定了绿地、屋面和路面等不同下垫面径流系数的选用范围。表3.4.1列出不同下垫面的径流系数值。由于绿地径流系数随土壤前期含水率、降雨重现期的不同而变化，本标准给出的绿地径流系数是在北京地区常见粉土（渗透-6系数为5.79×10m/s）、土壤前期含水率基本饱和、重现期3年～10年一遇条件下确定的取值范围。屋顶和不同铺装形式路面的径流系数取值范围是根据降雨重现期不同（1年～10年一遇）而确定。3.4.2本条规定了汇水范围内综合径流系数的计算方法。3.4.3本条规定了典型区域规划建设区的综合径流系数的参考值选用范围。其中，建筑稀疏的规划建设区宜采用下限，建筑密集的宜采用上限。考虑到中心城二环路以内已建成的旧平房区的不透水面积比例很大，其综合径流系数应进行实地测量和计算；为减少工作量和缩短工作周期，其参考值可采用0.9。水面应控制雨水不外排。3.4.1为保证雨水排除安全，减少积水灾害，充分利用水资源，改建及新建建设项目应实施雨水控制与利用设施建设。3.5设计雨型3.5.1本标准设计雨型是依据北京市典型实测降雨资料采用同频率放大的方法分析计算得出的。I区采用延庆站1965年～2014年降雨资料进行推求。II区采用观象台站原暴雨雨型，虽然本次修订工作将降雨资料延长后增加了2012年的“7.21”降雨过程，但是由于“7.21”的降雨过程主要集中在360min之内，与1440min长系列并不是同一种雨型，故本次仍然沿用原雨型。63 DBx/x—x3.5.2采用暴雨强度公式推求了2个暴雨分区不同时间段不同重现期的设计降雨过程。以暴雨强度公式法推求II区50年一遇的1440min雨量过程为例，首先计算出5min、10min、15min、20min、30min、45min、60min、90min、120min、150min、180min、240min、360min、720min、1440min各时段的最大降雨量分别为19.6mm、42.6mm、62.8mm、76.4mm、86.7mm、102.5mm、114.6mm、124.6mm、133.1mm、147.4mm、213.8mm、268.2mm；再从附表A.2中查得15min暴雨分配过程出现在第203、204、205时段，将最大5min降雨放置在第204时段，最大15min雨量减去最大5min雨量得到第203、205时段的总降雨量为23.0mm，按附录A.2中给出的46.67%、53.33%分配比例，将该总降雨量23.0mm分配到第203时段和第205时段，最后得到15min雨型分配过程过程为10.7mm、19.6mm、12.3mm；依次类推，可算得50年一遇1440min雨量分配过程。3.5.3《北京市水文手册》第一分册暴雨图集是北京市水利局组织编制，于1999年9月发布的，其暴雨等值线图、各历时暴雨特征值等适用于北京市范围。以水文手册法推求II区50年一遇的1440min雨量过程为例，说明不同重现期不同历时的设计雨量过程推求步骤。首先根据《北京市水文手册》第一分册暴雨图集，从50年一遇最大10min雨量等值线图中采用等值线内插法读出最大10min降雨量为37.0mm，按照此方法从图集中读出最大30min降雨量为68.0mm，最大60min降雨量为115.0mm，最大360min降雨量为205.0mm，最大1440min（24h）降雨量为340.0mm。另外，根据多年实际资料统计分析，认为最大5min降雨量占最大10min降雨量的62%，因此求得最大5min降雨量为23.0mm。此外，最大15min降雨量为46.0mm、最大45min降雨量为92.0mm、最大90min降雨量为131.0mm、最大120min降雨量为144.0mm、最大150min降雨量为155.0mm、最大180min降雨量为164.0mm、最大240min降雨量为180.0mm、最大720min降雨量为264.0mm，其数值是根据下述公式计算求得。t1-nabH=H´()tpbptbH式中：tp—某一历时设计雨量；Hbp—相邻二个标准历时后一历时的设计雨量。nttHHab—相邻二个标准历时a（前）和b（后）的设计雨量a和b区间的暴雨递减指数。n暴雨递减指数ab值的计算确定：n（1）ab值的使用范围n1为10～30min递减指数；n2为30～60min递减指数；n3为60～360min递减指数；n4为360～1440min递减指数。n（2）ab值计算：64 DBx/x—xH10Pn=1+2.096lg()1H30PH30Pn=1+3.322lg()2H60PH60Pn=1+1.285lg()3H360PH360Pn=1+1.661lg()4H1440P各标准历时相邻二个时段之间，任历时t设计雨量计算，可按下列各式求得：(1)10～30mint1-nH=H´()1tp3030(2)30～60mint1-nH=H´()2tp6060(3)60～360mint1-n3H=H´()tp360360(4)360～1440mint1-nH=H´()4tp14401440根据上述方法求得的50年一遇最大5min、最大15min降雨量分别为23.0mm、46.0mm；再从附表A.2中查得15min暴雨分配过程出现在第203、204、205时段，将最大5min降雨放置在第204时段，最大15min雨量减去最大5min雨量得到第203、205时段的总降雨量23.0mm，按附录A.2中给出的46.67%、53.33%分配比例，将该总降雨量23.0mm分配到第203时段和第205时段，最后得到15min雨型分配过程过程为10.7mm、23.0mm、12.3mm。依次类推，可算得50年一遇1440min雨量分配过程。65'