规范说“同一排水系统可采用不同设计重现期” 到底怎么做？

2.2 研究方法

由于本研究主要是针对不同设计计算方案的假定性研究，工程未实施且不具备数据采集条件，因此模型的验证主要根据前期研究成果进行便捷校验，同时结合部分历史积水资料进行进一步验证。

为考察系统末端出流能力对排水效果的影响，本研究设置二种出流情况：

①末端出流能力按计算流量限定，采用泵排，设置4台泵，开泵水位分别是末端主管管道充满度的1/4，2/4，3/4，4/4；

②末端出流能力相比计算流量存在进一步增加的空间，采用自由出流，排放口水位标高与汇合主管管顶持平。

本研究中将高标区、低标区地面标高基本持平（现状均为3.0 m左右）作为基础研究工况。同时，鉴于研究系统范围不大，从理论研究角度，认为区域内降雨强度分布是均匀的。

3 不同设计计算方法分析比较

3.1 不同计算方法的差异比较

为充分考察4种方法计算结果的差异，总管上不同节点的计算流量如图2所示。

图2 不同计算方法主管的计算流量

不难发现，采用不同的设计方法时，汇合主管的计算流量各不相同。在本案例中，采用分别计算法计算值最小；邓氏计算法由于低标区流量乘以1.2的K值系数，有一定升高；节点流量法相比邓氏计算法略有增加，但相差不大；而高标计算法计算流量相对最高。

分析其原因，在本案例中，高标区相对面积较小，汇流时间较短，而低标区面积较大，汇流时间较长。如果采用分别计算法计算，高标区的流量与低标区汇合后，采用低标区的流行时间，因此高标区流量被衰减，导致主管总设计流量偏小。而按照邓氏计算法低标区流量乘以1.2倍系数后，总流量超过分别计算法，但略小于节点流量法。节点流量法由于采用高标区的节点流量汇入主管，高标区流量不随管道流行时间延长发生衰减，主管计算流量高于分别计算法和邓氏计算法。而高标设计方法由于整个系统面积均采用高标计算，因此总管计算流量最高。

需要说明的是，上述几种计算方法之间的流量大小关系并不是确定不变的，而是与高标区和低标区位置、面积、地面标高、选用的排水标准等因素紧密相关的。

3.2 邓氏计算法K值取值影响因素的分析

K值大小主要应取决于低标区域在高标重现期通过低标管道输送的流量增幅，具体影响包括设计重现期、末端出流能力、管道覆土深度、地面高程等因素，在具体的采用过程中应结合计算和模型模拟适当优化确定。

3.2.1 设计重现期

从图2中还可发现，邓氏计算法的K值如果由1.2继续放大，可以达到高标计算法的计算流量。按照上海市新版暴雨强度公式，上海不同重现期下降雨强度比值如表1所示，该比值即为相应高低重现期下K值放大的最高限值。

可以发现，当高标重现期与低标重现期较为接近时，二者比值不高且接近1.0，例如3年/2年为1.12，5年/3年为1.13，10年/5年为1.16；但如果高标、低标差值较高时，则二者比值明显超过1.20，例如5年/1年为1.59，10年/3年为1.32。可见，在高标重现期与低标差别较大的情况下，K值系数取1.2可能无法满足总管和末端排口放大的需求，需要进一步提高K值系数。这也进一步印证了高标计算法可视为邓氏计算法的一个特例且K值取值范围应当进一步拓展的判断。

3.2.2 末端出流能力

末端出流能力的影响主要体现在末端最高排水能力是按照计算流量限定还是可进一步放大。由于上文已发现设计重现期对K值的取值影响较大，因此在研究末端出流能力时，选择了降雨强度差别较大的高标（P2=10年）和低标（P1=2年）进行研究，以充分显露末端出流能力的影响。

当高标区、低标区地面标高基本持平，末端出流能力按设计计算流量限定（采用泵排出流）时，在高标降雨下（P2=10年），模拟结果如图3所示。结果表明采用分别计算法和邓氏计算法（K=1.2），高标区部分管道均出现显著超负荷状态，地面出现部分显著积水点。此时，系统总管采用高标计算法设计可避免高标区积水。3种计算方法的模拟流量如表2所示，可以发现，采用泵排出流时，由于末端出流能力受限，模拟峰值流量与计算流量基本一致。综上，可以得出结论，当末端排放能力按照设计流量限定时，采用邓氏计算法应对K值进一步放大修正，甚至在高标、低标降雨强度比值很大时，接近于或相当于采用高标计算法。

图3 末端限定流量出流时不同计算方法的影响（P2=10年）