[发明专利]一种高度城市化内河涌排涝能力提升设计方法

权利要求书

1.一种高度城市化内河涌排涝能力提升设计方法，其特征在于，包括：在排涝通道中按照设定的间隔逐级布设一体化闸泵设备，通过开启泵站后降低泵前水位、增大泵后水位，从而增大相邻闸泵组之间的河涌水力坡降，达到逐级加快水流速度，提升河涌排涝能力的目的。

2.如权利要求1所述的高度城市化内河涌排涝能力提升设计方法，其特征在于，所述一体化闸泵设备布设于排涝干流上。

3.如权利要求2所述的高度城市化内河涌排涝能力提升设计方法，其特征在于，具体包括如下步骤：

步骤一：现场勘查河道堤防情况、狭窄河道及入河雨水排口位置，探明干流河道沿程的限制性控制水位H，并得到河道平均宽度B，河道平均底坡j、河道糙率n、湿周R、运动黏度v、河道平均流速U、河道过流断面面积A；

步骤二：初定一体化闸泵设备位置，一体化闸泵设备的位置设置于狭窄河道出口处，确定泵站位置后可得到相邻泵站间的河长L₁、L₂、L₃……；

步骤三：初定一体化闸泵设备的泵站流量，泵站设计流量初拟为：Q_窄≤Q≤Q_洪，其中，河道狭窄河段过流流量式中：R为狭窄河道水力半径，单位m，A为狭窄河道过水断面面积，J为水力坡降，C为谢才系数，Q_洪为区域设计洪峰流量；

步骤四：河涌过流能力复核，为复核河道的过水能力是否能够满足泵排排涝要求，采用河涌最大过流能力公式：对步骤三中的设计流量Q进行复核，式中L为步骤二中得到的相邻泵站间的河道长度、B为河道平均宽度、H为河道水深，为步骤一中得到的限制性控制水位H减去河底高程、j为河道平均底坡、n为河道糙率、R为湿周、v为运动黏度、U为河道平均流速、A为河道过流断面面积，将步骤一和步骤二中得到的相关数据首先代入公式中，得到河道最大平均流速U，然后再代入公式Q_max＝UA中，得到最大流量Q_max，并与步骤三中得到的设计流量Q进行比较，若Q_max≥Q，则表明河道过水能力能够满足泵站要求，反之若Q_max≤Q，则回到步骤二中重新调整各参数，再次重复步骤三和步骤四直至复核满足要求。

4.如权利要求3所述的高度城市化内河涌排涝能力提升设计方法，其特征在于，所述步骤二中，一体化闸泵设备的位置还设置于易涝区河道下游位置，以保障易涝区排涝。

5.如权利要求3所述的高度城市化内河涌排涝能力提升设计方法，其特征在于，所述步骤三中，闸泵设备的设计流量的确定原则为：下游闸泵设备设计流量大于上游，且设计流量大于河道天然过流能力，且满足调度简单过流时间长的需求。

6.如权利要求3所述的高度城市化内河涌排涝能力提升设计方法，其特征在于，所述步骤四中调整参数的方式包括如下一种或多种，具体为：

①调整一体化闸泵设备位置，降低相邻泵站间的河长L₁、L₂、L₃……，继而增大Q_max；

②减小泵站流量Q，但流量不应小于狭窄河段过流流量Q_窄；

③拓宽河道卡口、狭窄河段，拓宽后的河道宽度不大于狭窄河道下游河宽；

④将高程低的雨水排口改造为防倒灌排口，从而增大限制性控制水位H。

7.如权利要求3所述的高度城市化内河涌排涝能力提升设计方法，其特征在于，区域设计洪峰流量Q_洪的具体设计方法如下：采用《室外排水设计规范(2016版)》中3.2.1式，按设计暴雨过程计算各分区设计洪水过程，

Q_s＝16.67qψF

式中：Q_S—为设计洪峰流量(m^3/s)；

q—设计暴雨强度(mm/min)；

F—集雨面积(km²)；

ψ—暴雨径流系数。