[发明专利]一种高度城市化内河涌排涝能力提升设计方法

说明书

本发明公开了一种高度城市化内河涌排涝能力提升设计方法，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。本发明在主要排涝通道中布设一体化闸泵设备，大大提高相邻闸泵组之间的河道水力坡降，从而逐级加快水流速度，提升河道排涝能力。

技术领域

本发明涉及城市治涝技术领域。更具体地说，本发明涉及一种高度城市化内河涌排涝能力提升设计方法。

背景技术

随着我国工业的发展与城市化进程的推进，城建区不断侵占天然河道、减少河道宽度和过流能力，在我国华南地区现象尤其严重。华南沿海平原地区受潮汐影响，在高潮位顶托时需关闸挡潮，并在低潮时开闸泄水，但由于平原河道地势低洼，水力坡降不足使得河道过流能力严重不足，如中山市前山流域平均水力坡降只有0.1‰～0.5‰。

河道明渠流量公式为：

式中：R为水力半径(m)，A为过水断面面积，J为水力坡降，C为谢才系数。为提高沿海平原的排涝能力，目前常用的方式主要有河道拓宽疏浚(增大过水断面A)和河口建设排涝泵站(增大水力坡降J)。河道拓宽是通过扩大行洪断面的方式提高河道过流能力，该方式是城市洪涝问题最根本的解决方法，但由于河道两岸均为人口密集的建成区，河道扩宽需要大量征用土地和房屋拆迁，拆迁成本极高推进难度较大。

河口排涝泵站通过在河涌河口处建设排涝闸泵，通过泵站强排减少内涝灾害风险，但在泵站实际运行过程中，常常受到河道长度太长、沿程卡口多阻力大、河道过流能力受限等因素影响，排涝泵站运行效果不佳，尤其是在距离河口泵站较远的低洼地区，启泵后仍然会受涝水灾害影响。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种高度城市化内河涌排涝能力提升设计方法，通过在主要排涝通道中布设一体化闸泵设备，大大提高相邻闸泵组之间的河道水力坡降，从而逐级加快水流速度，提升河道排涝能力。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了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。

优选的是，所述一体化闸泵设备布设于排涝干流上。

优选的是，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；