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1、关于排涝计算中设计暴雨的相关分析奚肖亚 杨红卫 李 萍（工作单位：江苏省 南京市水利规划设计院有限责任公司 南京 210006）摘要 排涝设计计算中，城建市政行业和水利行业的设计暴雨计算方法和结果有较大差异。本文以南京地区为例，对两种方法的结果作比较，初步分析了出现差异的原因，提出在规划设计时应注意的问题及建议。关键词：排涝计算、设计暴雨、水利与市政差异排涝设计（含规划）是城市（城镇）建设和农村平原（圩区）防洪治涝的常规措施之一，在城郊结合部、工业开发区等区域，排涝设计涉及城市（城镇）和农村圩区两方面且经常互有交叉。工程设计中涉及排涝流量方面的计算方法，城建市政行业和水利行业有较大的差别，主要
2、有设计暴雨、产汇流、排涝流量计算等几个方面。本文主要讨论涉及设计暴雨计算。两个行业暴雨计算方法的共同点是全国范围都有比较统一的计算公式或参数：城建市政行业各城市的具体参数有所不同；水利行业各省都有相应的图集，可查找相应的计算参数。但两种方法的计算结果差别较大，相互之间尚未找到可以统一（或折算、换算）的途径，本文就南京地区的情况作具体的分析对比，以期得到一些初步规律。1城建市政行业设计暴雨计算1.1计算公式采用短历时暴雨强度公式推算设计暴雨强度，公式型式为：式中各参数：q：设计降雨强度（L/hm2s）；t：降雨历时（min）；P；设计降雨重现期；A1：重现期为1年的设计降雨的雨力；C：雨力变动参
3、数，反映设计降雨各历时不同重现期的强度变化；b、n：2个联用参数，反映随降雨历时延长其强度递减变化。该公式由各地根据暴雨统计资料分析汇总得出，用于计算小流域、短历时暴雨计算。全国主要城市都有各自的计算公式，各地的具体参数C、b、n有所不同。设计暴雨量雨量可由设计暴雨强度反推得出。1.2暴雨强度计算由暴雨强度公式计算出不同重现期P(a)和历时t(min)的暴雨强度q（L/hm2s），南京地区将A1、 C、 b、 n等参数取为定值后，计算公式为： 计算结果列于表1.2。表1.2 不同重现期P和降雨历时t的q（L/hm2s）t(min)P(a)103060（1H）180（3H）360（6H）1080
4、（18H）1440（24H）0.5192.9 118.5 78.336.421.79.277.401241.8148.598.1 45.727.211.629.282287.2 176.5116.5 54.232.313.8011.023313.0192.3127.059.135.215.0412.015345.1212.0140.065.238.816.5813.2410388.1 238.4157.573.343.618.6514.9020428.3264.7174.8 81.448.420.7116.5450486.2299.3197.792.054.723.4118.70100529.
5、7325.4215.0100.059.525.4620.331.3暴雨量计算由不同重现期P(a)和历时t(min)的暴雨强度q（L/hm2s），再按公式Xqt104推算出相对应的降雨量X(mm)见表1.3。表1.3 不同重现期和降雨历时的雨量X（mm）t(min)P(a)103060（1H）180（3H）360（6H）1080（18H）1440（24H）0.511.6 21.3 28.2 39.346.860.164.0114.5 26.7 35.3 49.358.675.380.2217.2 31.8 42.0 58.669.789.495.2318.834.645.763.876.097.
6、5103.8520.7 38.2 50.4 70.483.7107.5114.41023.3 42.9 56.7 79.194.1120.9128.72025.7 47.6 62.987.9104.5134.2142.95029.253.971.299.3118.2151.7161.610031.858.677.4108.0128.5165.0175.72水利行业设计暴雨计算对无实测资料的小流域，用查图、表的方法得出雨量均值X均 和参数Cv、Cs值，按P型曲线分布规律推算，各省都有相应的图集。2.1 暴雨参数 南京地区各种历时的X均 和参数Cv查江苏省暴雨参数图集中的相应图、表，Cs与Cv的倍
7、比关系为3.5（全省统一采用值）。表2.1 不同降雨历的X均和Cv(南京地区)t10分钟1小时6小时24小时3日X均（mm）17.544.272.5107136Cv0.370.460.570.570.572.2 点暴雨量X各种频率的雨量值按式XPKP X均算得，各种历时的设计暴雨量计算结果见表2.2:： 表2.2 各种历时XP计算表暴雨历时P(a)100502010532备 注10分钟KP2.191.991.711.501.271.120.92X均17.5Cv0.37Cs3.5CvXP（mm）38.334.829.926.322.219.616.11小时KP2.562.281.901.611.
8、311.130.88X均44.2Cv0.46Cs3.5CvXP（mm）113.2100.884.071.257.949.938.96小时KP3.062.662.141.741.351.150.82X均72.5Cv0.57Cs3.5CvXP（mm）221.9192.9155.2126.297.983.459.524小时KP3.062.662.141.741.351.150.82X均107Cv0.57Cs3.5CvXP（mm）327.4284.6229.0186.2144.5123.187.72.3 面暴雨量X面面暴雨量X面由点暴雨量X乘点面系数后求得，点面系数根据暴雨历时和汇流区面积大小而变化，
9、面暴雨量计算结果见表2.3。表2.3 各种历时X面计算表暴雨历时P(a)100502010532备 注10分钟XP（mm）38.334.829.926.322.219.616.1系数=1.0X面（mm）38.334.829.926.322.219.616.11小时XP（mm）113.2100.884.071.257.949.938.9系数=0.995X面（mm）112.6100.383.670.857.649.738.76小时XP（mm）221.9192.9155.2126.297.983.459.5系数=0.97X面（mm）215.2187.1150.5122.495.080.957.724
10、小时XP（mm）327.4284.6229.0186.2144.5123.187.7系数=0.87X面（mm）284.8247.6199.2162.0125.7107.176.3注：点面系数查算中，1小时暴雨按汇流面积5km2，6小时暴雨按汇流面积50km2，24小时暴雨按汇流面积200km2。3暴雨计算结果比较及初步分析3.1 暴雨雨量比较各种历时的设计暴雨量计算结果进行比较（见表3-1），有以下结果：在低频率（P=25年一遇）区间两种方法的计算结果数据比较接近，两者的比值系数X城X水在0.851.25之间。随着暴雨历时的延长（自10分钟24小时）和频率的增加，两种方法的计算结果数据差距逐渐
11、增大。两者的最大差值出现在：暴雨历时为6小时24小时、频率为50100年一遇时。两者的比值系数X城X水在0.65以下，系数最小为0.60。表3-1 暴雨量 X计算结果比较表暴雨历时P(a)1005020105321备 注10分钟X城31.829.225.723.320.718.817.214.5X水38.334.829.926.322.219.616.1X城X水0.830.840.860.890.930.961.071小时X城77.471.262.956.750.445.742.035.3X水112.6100.383.670.857.649.738.7X城X水0.690.710.750.800
12、.880.921.096小时X城128.5118.2104.594.183.776.069.758.6X水215.2187.1150.5122.495.080.957.7X城X水0.600.630.690.770.880.941.2124小时X城175.7161.6142.9128.7114.4103.895.280.2X水284.8247.6199.2162.0125.7107.176.3X城X水0.620.650.720.790.910.971.25注：水利行业暴雨图集中无P(a)为0.5和1.0的相关系数。 3.2 原因初步分析初步分析原因： 采用的统计资料有所差异。水利行业采用的雨量资料一般均是水文部门观测的降雨资料，市政部门一般采用气象部门降雨资料，两者观测站点不同，雨量资料也有所差别。由于两种成果均是在雨量资料统计的基础上得到的，因此，雨量资料的不同必然导致结果有一定差异。 资料统计方法不同。主要是资料取样方法不同，水利行业采取年单个样本法进行取样，即采用年极值（最大值或最小值）；市政行业采取年多个样本法进行取样，根据室外排水设计规范，每年选择6-8个样本，然后将各个年份资料的汇总在一起进行排序，再从
