都市暴雨排水原理与案例

文章摘要：一、都市暴雨排水原理 每年台湾地区均受强烈台风侵袭，加以河流陡急，人为不当开发，极易照造成水灾。水灾防治可以分为防洪与排水两方面，防洪指防止河川的洪水冲毁堤岸或溢过堤岸而泛滥，排水则是将一个区域过多的水量排至该区域之外，最后纳入河川，以避免淹水，虽然方式不同，目的都在避免洪水损失。排水工程通常被水利工程师当作小问题，而不太受重视，其实它的投资成本额和每年的维修费，可能要比受许多人瞩目的河川防洪工程来得多。排水工程和河川防洪最大的区别，除了前者处理的是到达河川之前的水，后者处理的是河川里的水之外，主要是在处理技术上的不同。毕竟排水工程所容忍的淹水时间和河川防洪大不相同，在可能范围内，前者可以容

都市暴雨排水原理与案例,标签：智能建筑设计标准,智能建筑系统,http://www.88dzw.com

一、都市暴雨排水原理 

每年台湾地区均受强烈台风侵袭，加以河流陡急，人为不当开发，极易照造成水灾。水灾防治可以分为防洪与排水两方面，防洪指防止河川的洪水冲毁堤岸或溢过堤岸而泛滥，排水则是将一个区域过多的水量排至该区域之外，最后纳入河川，以避免淹水，虽然方式不同，目的都在避免洪水损失。排水工程通常被水利工程师当作小问题，而不太受重视，其实它的投资成本额和每年的维修费，可能要比受许多人瞩目的河川防洪工程来得多。排水工程和河川防洪最大的区别，除了前者处理的是到达河川之前的水，后者处理的是河川里的水之外，主要是在处理技术上的不同。毕竟排水工程所容忍的淹水时间和河川防洪大不相同，在可能范围内，前者可以容许较长的时间，而后者恐怕就要因此而酿成巨灾，因此在处理技术上两者也就有所不同了。排水问题最近愈来愈受重视，尤其是都市雨水下水道的问题，甚至引起中央行政长官的关注，而在报上时有所闻。贺伯台风时，台北市社子岛临时抽水站部分抽水机浸损与门阀门损坏。台北县土城水门动力设备毁坏，四汴头抽水站八部抽水机损坏，光复水门控制设备部份浸水损坏。造成社子、土城地区严重淹水损失惨重。其实，排水问题并不只限于与居住环境有关的都市排水而己。广义地说，「排水」这个名词乃泛指排除过量之水到该区域之外，此过量之水包括地面及地下所不需要的水。按照应用范围区分，排水问题大致可以分成三类：都市暴雨排水、农田排水和公路排水，在此主要介绍都市暴雨排水原理。在都市里，暴雨通常汇流到街道旁的下水道入水口，然后利用埋在地下的管道输送到河川、湖泊，甚至海洋等适当的放流位置。由于地质的关系，有时下水道必须穿过不透水层而集流于较深的地层下，至于出水口则通常迁就地形来决定，因为原则上，利用重力作用输水是最方便、最经济的方式。下水道入水口以愈接近水源愈佳，因为如此一来，这些水造成不便的范围就大大减少了。此外，在考虑经济因素的情况，有些时候设置抽水站来协助输水，也可能是有利的方式。(一)设计排水量设计都市暴雨排水设施时，我们必须先设计排水量，而要设计排水量，又必须先知道可能造成此排水量的暴雨，然后才能有所依据以进行工程设施的设计。因此整个工作的流程可以概分为：决定设计暴雨量→根据设计暴雨量换算成排水量→依据排水量进行排水设施的设计。都市暴雨排水通常是选择排除某一种发生频率的暴雨来作设计的，所谓发生频率指的是该暴雨重现期距的倒数。由于都市排水不良所造成的乃是一种公害，很难估计它实质的损失，因此设计暴雨的选择必须依据设计者的判断。比如说，某住宅区因为暴雨的缘故，一年只不过淹几次水，则选择重现期距较短的暴雨(较小的暴雨)，而容许非常大的暴雨所造成的淹水情形，如此并不至于造成太大的不便，却可以省下不少的经费。然而如果是在商业区，则因为暴雨淹水，往往损失不赀，所以有必要选择较长重现期距的暴雨(较大的暴雨)作为设计暴雨量。此外，原本地质排水条件的优良与否，也该列入设计暴雨量的考虑。对一般情况而言，在住宅区选择重现期距1至2 年的暴雨，而在商业区选择重现期距5至10年的暴雨，大致是允当的。当然，选择都市排水的暴雨量，最终还是决定于政府和民间对于此一公共设施的投资意愿。根据所设计的暴雨量来推算排水量是一件复杂的工作。因为集水区之地理、地质等有着不同的条件，而且雨水汇流到下水道入水口原本就是千头万绪的过程，更遑论该暴雨的延时和地理分布是否合理了。对于复杂的问题，一来数学上没有办法处理，二来纵然能够处理，工程上是否实际，也是个大问题，因此，对于排水量的估算，从简单的假设排水量为雨量的一半，到以复杂的电子计算器程序仿真，方法不胜枚举，然而使用最广、最易为工程界接受的，首推合理法(rational method)( 合理化公式) 。合理法乃是简单地假设最大流量(Qp) 等于集水区的流量系数(C) 乘上设计暴雨强度(I) ，再乘上集水区面积(A) ，即Qp=CIA 其中流量系数和集水区的透水情形、地面粗糙程度等都有关系。降雨强度公式常用的有两种：物部公式以及Honer 公式。 

1.物部公式（降雨强度由日雨量推定） 

[1] [2] [3] [4] [5]  下一页