5.2 雨水量

5.2.2 本条是关于设计降雨历时的确定原则。
    在采用数学模型法计算复核管道规模时，宜采用当地设计暴雨雨型。设计降雨历时应根据本地降雨特征、雨水系统的汇水面积、汇流时间等因素综合确定，其中雨水排放系统宜采用短历时降雨，防涝系统宜采用不同历时的降雨进行校核。
5.2.3 本条是关于暴雨强度公式的规定。
    为应对气候变化，规定地方政府应组织相关部门根据新的降雨资料对设计暴雨强度公式进行适时修订。对无当地暴雨强度公式的城市，可参考《中国气候区划图》及当地气象条件选取周边较近城市(地区)的暴雨强度公式。
5.2.4 本条规定了综合径流系数的取值范围。
    城市建筑稀疏区是指公园、绿地等用地，城市建筑密集区是指城市中心区等建筑密度高的区域，城市建筑较密集区是指上述两类区域以外的城市规划建设用地。
    综合径流系数应考虑城市规划用地的下垫面情况，如不透水下垫面的比例、土壤渗透能力以及地下水埋深等的影响。相同条件下，不透水下垫面比例高的场地，其综合径流系数取值应高于不透水下垫面比例低的场地；土壤渗透能力弱的场地，其综合径流系数取值应高于土壤渗透能力强的场地。
    推行低影响开发建设模式能够在一定程度上降低场地的综合径流系数，对雨水进行源头削峰、减量、降污。随着海绵城市建设的逐渐推进，低影响开发模式正在城市建设过程中实施，规划审批环节也将逐步完善。因此，在确定雨水管道及设施规模时，考虑源头减排系统对径流系数取值的影响，综合径流系数的取值采用表5.2.4的数值，对于没有采用低影响理念进行建设的城市或区域，市政管道设计径流系数可取上限值或按实际情况取值。
    防涝系统的综合径流系数的取值范围高于雨水排放系统，主要是考虑到以下两个方面的因素：
    1 防涝系统的设计重现期高于雨水排放系统，渗透、蒸发、植被截留等对其设计径流量的削减程度相对较低。
    2 雨水的渗透、蒸发与植被截留作用随着降雨历时的延长而逐渐减弱，设计降雨峰值出现时，上述作用会大大降低，甚至已不明显。
    防涝系统的综合径流系数的取值范围，是在雨水排放系统综合径流系数取值范围的基础上，参考澳大利亚《昆士兰州城市排水手册》(2007年第二版)中所列的综合径流系数重现期修正参数确定的，相关参数见表2。     注：根据《澳大利亚降雨与径流》(1998)的建议，城区内修正后的综合径流系数超过1.00时，直接取1.00。
5.2.5 本条规定了雨水系统设计重现期的取值依据。
    本次修订在设计重现期的取值规定中增加了汇水面积及在同一排水系统中可采用不同设计重现期，重现期的选择应考虑雨水管渠的系统性；主干系统的设计重现期应按总收水面积进行复核等内容，目的是强调雨水管渠设计的系统性，及主干系统的重要作用。对设计重现期的具体取值建议参考现行国家标准《室外排水设计规范》GB 50014的相关规定执行，主要是避免两个规范出现的数值不一致。
    城市排水工程规划设计重现期的取值应从城市的视角出发，对于新建区域，应预测不同降雨重现期的防涝用地需求，并结合城市长远的发展规模，经技术经济比较后确定城市适宜的防涝系统设计重现期规划标准。既有建成区由于受城市竖向及用地空间的限制，城市防涝系统的构建已难以在地面上全部实现，不得不依赖或主要依赖于地下空间，这需要昂贵的建设、维护和运行成本。以这样的方式将既有建成区的排水安全防御能力普遍提到一个较高的水平，我国各城市在经济上目前都是很难支撑的。因此，既有建成区防涝系统的建设，需要根据积水可能造成的后果，经成本效益分析后确定其合适的标准。
5.2.6 本条是关于雨水设计流量计算方法的规定。
    本次规范修编提出采用数学模型法进行雨水设计流量计算，意在推动我国基础设施基础数据及降雨资料的积累和技术进步。数学模型法是基于流域产汇流机制或水文过程线的一种计算方法。它能够模拟降雨及产汇流过程，直观、快速地对城市内涝灾害风险进行量化分析，还能够在城市雨水系统运营与管理中发挥重要作用。
    我国目前采用恒定均匀流推理公式计算雨水设计流量。恒定均匀流推理公式基于以下假设：降雨在整个汇水面积上的分布是均匀的；降雨强度在选定的降雨时段内均匀不变；汇水面积随集流时间增长的速度为常数，因此，恒定均匀流推理公式适用于汇水面积较小的排水系统流量计算，当应用于较大面积的排水系统流量计算时，会产生一定误差。随着汇水面积的增加(汇水面积大于2k㎡)，排水系统区域内往往存在地面渗透性能差异较大、降雨在时空上分布不均匀、管网汇流过程较为复杂等情况，发达国家已普遍采用数学模型模拟城市降雨及地表产汇流过程，模拟城市排水管网系统的运行特征，分析城市排水管网的运行规律，以便对排水管网的规划、设计和运行管理做出科学的决策。目前我国也有部分城市在规划设计过程中采用此方法，逐步积累了一些经验。当然，我国还有一些城市的基础数据尚不支持综合模拟，急需加强地下排水管网基础数据库的建立，并加强降雨资料的积累。
    最早的排水管网模型是1971年在美国环保署(USEPA)的支持下，由梅特卡夫-埃迪公司(M&E)、美国水资源公司(WRE)和佛罗里达大学(UF)等联合开发的SWMM模型(Storm Water Management Model)。SWMM曾在美国二十多个城市使用，解决当地排水流域的水量、水质问题，并且在加拿大、欧洲和澳大利亚也有广泛应用，主要用于进行合流管道溢流的复杂水力分析，以及许多城市暴雨管理规划和污染消减等工程，在我国也有很多应用实践。随后，各种城市排水模型相继问世，包括美国的ILLUDAS模型(Illinois Urban Drainage Area Simulator)、美国陆军工程兵团水文工程中心开发的STORM模型(Storage Treatment Overflow Runoff Model)、英国沃林福特水力研究公司(HR Wallingford)开发的Infoworks模型和丹麦水力研究所(DHI)开发的Mouse模型等。