规范说“同一排水系统可采用不同设计重现期” 到底怎么做？

在高标区、低标区地面标高基本持平时，在末端排水能力有放大空间（自由出流）的情况下，模拟结果（见图4）表明，在高标降雨时（P2=10年），采用分别计算法高标区管道呈现大范围显著超负荷状态，但没有产生地面积水。当邓氏计算法（K=1.2）时，与分别计算法相比，高标区排水效果进一步改善，主要体现在部分管道变为无压流，同时低标区积水减少，总体排水效果较好。而采用高标计算法，高标区同样没有积水，管道水流状态最好，但部分管道安全富余度偏高。总体而言，此时采用邓氏计算法其K值可取1.2甚至进一步降低。

图4 末端自由出流时不同计算方法的影响（P2=10年）

分析其原因，此时3种计算方法的模拟流量同样显示在表2中，可以发现当末端是自由水面时，模拟总管最大流量可以显著超过设计流量，模拟峰值流量最大达到51.6 m³/s，为设计流量的1.95倍。峰值流量大幅增加的原因主要在于在高标准降雨且自由出流时，管道呈现压力流排水状态，排水利用了管道覆土的高度，进一步提高了水力坡度，因而使得排水效果显著提升，系统末端出流能力明显高于管道设计排水能力。需要说明的是，K值的取值受末端出流能力的影响较大，且即使自由出流出口流量也不能无限制增加，而是受到覆土深度所产生的额外附加水力坡度的限制。

3.3 不同计算方法的选择

根据上述分析，在同一雨水系统采用不同设计重现期，且高标区、低标区地面标高基本持平时：

（1）不宜采用分别计算法进行计算，应增加汇合后总管及末端排口的设计流量。

（2）可采用邓氏计算法进行设计计算，但应对K值进行修正。K值的主要影响因素包括设计重现期、末端出流能力、管道覆土深度、地面高程等，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）广义上讲，高标计算法可视为邓氏计算法的特例。高标计算法在某些情况下富余量略大，而邓氏计算法由于K值可变化相对更为灵活。

（4）节点流量法仅适用于高标区以强排方式接入低标区时（例如地道泵站、下沉式广场泵站等）。

（5）在地面标高等条件基本一致的情况下，要保证高标区的排水安全，需要放大汇合总管的管径及末端排放流量，会在一定程度上提高低标区的排水标准。因此在有选择余地的情况下，不推荐同一雨水系统采用不同设计重现期。

4 高标区达标策略研究

同一雨水系统采用不同雨水标准时主要关注点在于保证高标区的排水安全。如果要同步达到设计标准，除了修正邓氏计算法的K值，放大系统汇合总管和末端排口规模，可采取的方法还有改善高标区的排水条件及增设调蓄设施。

4.1 改善高标区域的排水条件

改善高标区的排水条件主要有两种方法，一是高标区泵排到低标区，如地道泵站或下沉式广场泵站；二是抬高高标区的地面标高，如高架排水或高地势排水。本研究以抬高高标区地面标高为例，采用偏不利的分别计算法计算系统总管，末端自由出流，进行模拟分析，结果如图5所示。

图5 在10年一遇暴雨下地面标高对排水效果的影响

可以发现，在10年一遇降雨下，高标区抬高地面高程0.5 m，地面即可避免产生积水，但是大部分管道仍处于压力流状态；高标区地面高程抬高1.0 m，排水效果进一步改善；高标区地标抬高2.0 m，地面无积水，高标区管网超负荷状态明显改善，大部分管道已呈现无压流状态。可见改变地面高程对高标区域排水的影响较为显著。当然，对于不同的区域，根据区域自身特征、排水条件的不同，高标区需要抬升的高度可能不同，具体可以通过推理公式法计算结合模型模拟进行确定。

从以上模拟结果看出，当高标区处于较有利排水条件时，同一雨水系统采用不同排水标准，即使利用分别计算法，也可以较好的保障高标区达标。因此，建议采用不同排水标准的雨水系统，可考虑适当提高高标区的排水条件。

对于同一雨水系统采用不同雨水标准的情况，如果不考虑对现状管网进行翻建、放大汇合总管及末端排口的规模，建设调蓄池、调蓄水体等调蓄设施也是行之有效的做法。以上海迪斯尼园区为例，该项目采用在高标区设置雨水存蓄河道的方式，存蓄河道的有效存蓄容量按照存蓄核心区5年一遇（1 h）暴雨重现期和50年一遇（8 h）暴雨重现期之间的差额流量控制，可以在总管外排总流量受限的情况下保障核心区高标准的达标。调蓄设施一般宜设置于高标区。

5 结论与建议

在同一雨水系统采用不同设计重现期，且高标区、低标区地面标高基本持平时：不宜采用分别计算法进行计算；可采用邓氏计算法进行设计计算，但应对K值进行修正，K值的主要影响因素包括设计重现期、末端出流能力、管道覆土深度、地面高程等，应结合计算和模型模拟适当优化确定；广义上高标计算法可视为邓氏计算法的特例；节点流量法则主要适用于包含地道泵站等局部强排的系统设计。如果要高标区、低标区同步达到设计标准，可采取的方法还有改善高标区的排水条件及建设调蓄设施。总体而言，同一雨水系统采用不同设计重现期，要保证高标区的排水安全，通常会变相提高低标区的排水标准，因此在有选择余地的情况下，不推荐同一雨水系统采用不同设计标准。