城市雨水管渠系統(tǒng)運行效能評估技術(shù)導(dǎo)則

城市雨水管渠系統(tǒng)運行效能評估技術(shù)導(dǎo)則Technicalguidelinesforurbanstormsewersystemoperationalefficiencyassessment.總則1.1.1為提高雨水管渠評估的科學(xué)性、規(guī)范性與有效性，全面客觀地了解現(xiàn)狀雨水管渠運行情況，開展雨水管渠運行效能評估工作。1.1.2本導(dǎo)則適用于各類排水體制下的城市既有雨水管渠系統(tǒng)的評估，城市易澇區(qū)、內(nèi)澇防護重點區(qū)以及匯流時間超過1小時的排水分區(qū)應(yīng)著重開展效能評估工作。1.1.3本導(dǎo)則聚焦雨水管渠系統(tǒng)在規(guī)劃和設(shè)計層面因素對管渠運行效能影響，其他因素應(yīng)按相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求另行開展評估。1.1.4.評估工作應(yīng)由城市排水主管部門組織開展，由具有資質(zhì)的技術(shù)團隊完成相關(guān)技術(shù)工作。1.1.5.評估周期一般不超過5年，當(dāng)評估區(qū)域內(nèi)發(fā)生重大變化或有現(xiàn)實需求時，評估周期可適當(dāng)縮短。1.1.6評估的過程與成果的應(yīng)用，除應(yīng)符合本導(dǎo)則規(guī)定外，尚應(yīng)符合國家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。

2.術(shù)語2.1.1.運行效能（operationalefficiency）系統(tǒng)在特定條件下達到目標(biāo)的能力或達到預(yù)期結(jié)果的程度。2.1.2.水面線分析（headanalysis）通過模型模擬等手段，分析給定降雨強度下管渠內(nèi)水面水力坡度與管渠坡度關(guān)系，確定管渠內(nèi)水力狀態(tài)，作為判斷超載依據(jù)。2.1.3.超載（surcharge）管道、暗渠在滿管流動狀態(tài)下水面線坡度大于管底坡度，或明渠出現(xiàn)漫頂，定義為超載。2.1.4.排水分區(qū)（catchment）排水分區(qū)是由排水管渠構(gòu)成的相對獨立運行的排水系統(tǒng)，以地形地貌或雨水管渠界定的地面雨水徑流的集水或匯水范圍。

3.基本規(guī)定3.1.1.評估應(yīng)在本導(dǎo)則確定的技術(shù)路線、評估方法和成果框架下開展，并符合現(xiàn)行規(guī)范要求。3.1.2.評估范圍應(yīng)以雨水管渠集中建設(shè)區(qū)域為主，并統(tǒng)籌考慮對雨水管渠存在影響的上下游邊界條件。3.1.3.收集資料一般應(yīng)包含地形地貌、水文氣象、下墊面現(xiàn)狀、雨水管渠和相關(guān)規(guī)劃等。3.1.4.評估過程應(yīng)與暴雨強度公式編制、城市雨水管線設(shè)計、防洪排澇規(guī)劃和管道檢測評估等相關(guān)工作相銜接。3.1.5.評估既要精準(zhǔn)識別限制系統(tǒng)效能的瓶頸，同時也應(yīng)關(guān)注能力富余或過剩的管段，最大化發(fā)揮既有雨水管渠系統(tǒng)潛力。3.1.6.評估成果應(yīng)包括評估報告和附圖，有條件地區(qū)可補充模型和管渠地理信息數(shù)據(jù)庫，評估成果應(yīng)開展專家評審，經(jīng)主管部門核準(zhǔn)后方可應(yīng)用。

4.效能評估4.1.一般規(guī)定4.1.1.效能評估包括排水能力評估和運行效果評估兩部分。4.1.2.設(shè)計暴雨強度以當(dāng)?shù)赜嘘P(guān)部門確定并使用的暴雨強度公式為準(zhǔn)，設(shè)計重現(xiàn)期標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)與相關(guān)規(guī)劃要求保持一致。4.1.3.估過程中需使用模型計算的指標(biāo)，宜采用具有一維水動力模擬功能的數(shù)值模型模擬計算，模型構(gòu)建和率定的要求應(yīng)符合相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。4.1.4.有條件時應(yīng)開展類似地區(qū)橫向比較，確保評估結(jié)論的可靠性。4.2排水能力評估4.2.1.管渠能力評估，應(yīng)按照以下步驟展開：結(jié)合地形和管渠拓?fù)潢P(guān)系劃分排水分區(qū)，排水分區(qū)內(nèi)雨水管渠進行概化，識別主干管渠，結(jié)合檢查井、構(gòu)筑物等布局情況將主干管渠劃分為若干管段，每段長度宜為10-30m；結(jié)合管底坡度、斷面尺寸、粗糙度等信息，采用以下公式或查詢水力計算表的方式逐段確定現(xiàn)狀管渠過流能力Q1：Q式中：Q1——現(xiàn)狀管渠過流能力，L/s；n——管壁粗糙度；R——過水?dāng)嗝婷娣e，m2；R——水力半徑（過水?dāng)嗝婷娣e與濕周的比值），m；I——水力坡度（同管底坡度），m/m。按設(shè)計重現(xiàn)期標(biāo)準(zhǔn)，逐段計算管段應(yīng)達到的設(shè)計流量Q2，計算公式如下：Q式中：Q2——設(shè)計重現(xiàn)期標(biāo)準(zhǔn)下管渠應(yīng)達到的設(shè)計流量，L/s；Ψ——徑流系數(shù)；F——匯水面積，ha；q——按當(dāng)?shù)乇┯陱姸裙酱_定設(shè)計暴雨強度，L/(s·ha)。按以下公式計算各管渠能力指數(shù)：E式中：EA——管渠能力指數(shù)。結(jié)合指標(biāo)計算結(jié)果分析管渠過流能力的總體狀況，分析不達標(biāo)段所占的比例、空間分布以及對管渠運行效能的影響。4.2.2.排水分區(qū)內(nèi)設(shè)有雨水提升泵站或調(diào)蓄工程的，還應(yīng)按照以下步驟展開設(shè)施能力評估：結(jié)合設(shè)計（施工、竣工）資料或現(xiàn)場調(diào)研確定雨水提升泵站、雨水調(diào)蓄工程等重大設(shè)施的現(xiàn)狀能力C1；結(jié)合服務(wù)范圍、降雨強度、特征水位等參數(shù)，按《泵站設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》（GB50265）《城鎮(zhèn)雨水調(diào)蓄工程技術(shù)規(guī)范》（GB51174），確定雨水提升泵站、雨水調(diào)蓄工程應(yīng)達到設(shè)計能力C2；按以下公式計算各設(shè)施能力指數(shù)：E式中：EB——設(shè)施能力指數(shù)。結(jié)合指標(biāo)計算結(jié)果分析雨水提升泵站、雨水調(diào)蓄設(shè)施能力達標(biāo)狀況，分析不達標(biāo)設(shè)施對管渠系統(tǒng)運行產(chǎn)生的影響程度。4.3.運行效果評估4.3.1.運行效果評估包括管渠超載控制效果評估和管井冒溢的控制效果評估。4.3.2.超載控制效果評估，應(yīng)按照以下步驟展開：按相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)建管渠模型，模擬管渠設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)對應(yīng)的降雨強度下，排水分區(qū)內(nèi)主干管渠流量、水位及能量變化過程；利用模型模擬結(jié)果對雨水管渠開展水面線分析，識別超載管段處位置及長度，按以下公式計算超載控制指數(shù)EC：EC=L式中：EC——超載控制效果指數(shù)；LC——主干管段發(fā)生超載的管段長度之和，mLT——主干管段的管段總長度，m整理指標(biāo)計算結(jié)果，分析管渠超載的形成過程和空間分布規(guī)律，判斷管渠超載的范圍和程度。4.3.3.冒溢控制效果評估，應(yīng)按照以下步驟展開：利用模型模擬結(jié)果分析內(nèi)澇防治重現(xiàn)期標(biāo)準(zhǔn)對應(yīng)降雨強度下，排水分區(qū)內(nèi)管井冒溢發(fā)生規(guī)律；通過冒溢時間、體積和流量等指標(biāo)設(shè)置合理的冒溢閾值標(biāo)準(zhǔn)，統(tǒng)計符合標(biāo)準(zhǔn)的冒溢的管井的數(shù)量、空間分布等信息，按以下公式計算冒溢控制指數(shù)ED：ED=NoNt式中：ED——冒溢控制效果指數(shù)；No——排水分區(qū)內(nèi)發(fā)生冒溢的管井?dāng)?shù)量，mNt——排水分區(qū)內(nèi)管井的總數(shù)量，m結(jié)合指標(biāo)計算結(jié)果，通過溢流管井的空間分布特征和數(shù)量，研究管井冒溢與管渠和設(shè)施能力之間因果關(guān)系，判斷系統(tǒng)對管井冒溢的控制能力。

5.綜合分析5.1.1.綜合分析一般包括排水條件評估、綜合效能評估和提升潛力評估，可根據(jù)評估工作需要選擇分析內(nèi)容。5.1.2.排水條件評估是對管渠系統(tǒng)所在區(qū)域的自然條件進行定性評估，可圍繞以下方面展開：結(jié)合區(qū)域的降雨強度、地形地貌、承泄水體分布和水位、下墊面特征情況以及變化趨勢等因素，分析雨水管渠所在自然環(huán)境對運行效能的影響；通過現(xiàn)場調(diào)研或銜接排水管渠系統(tǒng)檢測評估等前期工作，了解管渠結(jié)構(gòu)和功能缺陷的基本情況，判斷管渠系統(tǒng)的健康程度。5.1.3.綜合效能評估是結(jié)合管渠能力和運行效果評估指標(biāo)對效能進行定量評估，可圍繞以下方面展開：判斷管渠和設(shè)施能力達標(biāo)的總體情況，分析管渠系統(tǒng)能現(xiàn)狀和設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的差距，設(shè)置科學(xué)合理的指標(biāo)閾值，將管渠運行能力劃分為能力富余、能力匹配和能力不足三個等級；結(jié)合運行效果指標(biāo)計算結(jié)果，判斷管渠系統(tǒng)在相應(yīng)降雨強度下對超載和冒溢的流控制能力，設(shè)置科學(xué)合理的指標(biāo)閾值，將管渠運行效果劃分為效果較好、效果中等和效果較差三個等級，結(jié)合能力指標(biāo)分析系統(tǒng)瓶頸的成因、所處位置和影響程度。5.1.4.提升潛力評估是在效能評估基礎(chǔ)上，通過多情景分析，提出系統(tǒng)移除瓶頸后管渠系統(tǒng)可能達到的提升效果。

本標(biāo)準(zhǔn)用詞說明1為便于在執(zhí)行本標(biāo)準(zhǔn)條文時區(qū)別對待，對要求嚴(yán)格程度不同的用詞說明如下：1）表示很嚴(yán)格，非這樣做不可的：正面詞采用“必須”，反面詞采用“嚴(yán)禁”；2）表示嚴(yán)格，在正常情況下均應(yīng)這樣做的：正面詞采用“應(yīng)”，反面詞采用“不應(yīng)”或“不