劳建达余姚市城市排水有限公司315400
摘要：由于短历时暴雨，有不少是由于强烈的小尺度天气系统造成的，因此，采用远距离、大范围的暴雨强度公式必然会产生较大的误差。就余姚情况而言，研究新余姚暴雨强度公式是非常有必要的。
关键词：暴雨强度公式，城区排水管网，排涝泵站的运营管理
引言
余姚属亚热带季风气候，冬、夏季风交替，四季分明。雨量充沛，气候温润，多年平均降水量为1547.1mm,历年平均降雨天数为152天左右。自北部平原至南部山区，降水量逐渐增加；年内降水量主要集中在4—6月梅汛期和7—9月台汛期。尤其在台汛期往往发生峰高面广的台风暴雨，造成洪涝灾害。余姚城区由于热岛效应，容易发生强度较大的短历时暴雨，造成低洼地区积水。市气象站和水文站都设在城区，有比较完整可靠的水文气象观测资料。
自建国以来城市大规模兴建水利设施，市域的防洪条件大为改善，特别是八十年代后期开始的南排工程、梁辉水库及城区局部低洼地区排涝泵站的建设，使得城区防洪排涝能力有了很大的提高。姚江流域自建国以来发生较大的洪涝灾害有12次，最近的洪涝灾害以2007年10月的“罗沙”台风暴雨最为严重，姚江水位一度达到了4.79米（已经接近姚江20年一遇的洪水位4.81米），城区不少低洼地区受淹比较严重，对居民生活造成很大的影响。余姚市城市排水有限公司目前正在对城区各排涝泵站进行改造，以解决上述问题。
一、新余姚暴雨强度公式应用的必要性
排水公司在通过近3年对城区排水管网和排涝泵站的运营管理中发现，余姚当前的部分排涝泵站和排水管网的建成标准和规模与实际需要的标准和规模并不十分匹配，有的偏大，有的偏小。台风暴雨时会出现有些地段严重积水，而有些排涝泵站却出现进水不足的现象。通过调查与分析，造成这一现象的原因是多方面的，重要原因之一就是与当时在计算排涝泵站和排水管网规模时选用的暴雨强度公式有很大关系。20世纪90年代中期，余姚市尚无暴雨强度公式，当时设计院在计算排水设施规模时主要是借用邻近地区杭州或者宁波的暴雨强度公式。下面就对不同的暴雨强度公式进行流量计算比较：
（1）杭州暴雨强度公式：q=1770(1+0.73㏒P)/(t+6.403)0.686(L/s.ha)
（2）宁波暴雨强度公式：q=3024(1+0.768㏒P)/(t+13.265)0.778(L/s.ha)
（3）新余姚暴雨强度公式：q=2564(1+0.783㏒P)/(t+13.474)0.751(L/s.ha)
下面以重现期P为变化参数，取重现期范围1~10年，降雨历时10分钟，对上述几个暴雨强度公式计算雨量进行比较，如表1：
表1不同地区暴雨强度比较
注：括号内数值为（各公式计算结果与新余姚公式P取1计算结果的比值）。
从表1来看，如果余姚采用杭州或者宁波的暴雨强度公式来计算当地的雨量的话，势必会造成排水设施建设规模偏大，以至造成工程投资增大，运营管理费用提高等后果。
三、几点体会
（一）新、老余姚暴雨强度公式取不同重现期计算比较
1、老暴雨强度公式1(年多个样法)：
q=3657(1+0.675㏒P)/(t+14.426)0.817(L/s.ha)
老暴雨强度公式2(年最大值法)：
q=2178(1+0.826㏒P)/(t+12.107)0.721(L/s.ha)
2、新暴雨强度公式：q=2564(1+0.783㏒P)/(t+13.474)0.751(L/s.ha)
下面以重现期P为变化参数，取重现期范围1~10年，降雨历时10分钟，对上述几个暴雨强度公式计算雨量进行比较，如表2：
表2不同选样方法、资料系列长度雨强度比较
注：括号内数值为（各公式计算结果与新余姚公式P取1计算结果的比值）。
从表2可以看出，采用新余姚暴雨强度公式计算时，小于余姚老暴雨强度公式1计算结果，这样可以降低工程建设规模、节约资金和后续管理费用。另外从表2也可以看出，新公式计算结果与老公式2计算结果比较接近，稍微大了点，这主要是因为余姚随着城市化进程的加快及地球气候变化异常，造成短历时暴雨强度在逐步增大,新公式也是在收集了比老公式2资料年限更长、更全的基础上编制而成，更贴近余姚实际。
（二）进一步发挥余姚新暴雨强度公式在城镇排水中的作用
在小区域排涝设计中，单靠水力计算得出成果往往不是很可靠，有可能使工程投资增加很多，也可能不安全。应用新余姚暴雨强度公式，相对计算简单，直接可得出雨量、流量，可直观分析闸时的来水量，与水力计算成果相比较，为分析决策提供依据。排水公司在对余姚新丰河、仁寿桥江、三官堂江三个区块排水工程等地的水闸、泵站、河道规模确定计算中，新余姚暴雨强度公式都发挥了重要的作用。例如：在对余姚新丰河排涝工程的规模计算中，余姚市水利水电勘测设计院用水力计算20年一遇区块排涝量（综合调蓄）为。水力计算中，由于来水洪峰与潮水位之间列对计算成果（河道最高水位）影响很大。不同的排列，使水位相差较大，如洪峰与最高潮位在同一时刻时，最高水位为3.05米，这样会大大增加河道投资，按概率分析，顶潮时关闸相应洪水重现期约为3年左右。按新余姚暴雨强度公式分析，最高水位为2.56米，与水力分析成果接近。
四、结语
（一）由于短历时暴雨，有不少是由于强烈的小尺度天气系统造成的，因此，采用远距离、大范围的暴雨强度公式必然会产生较大的误差。就余姚情况而言，应首先采用新余姚暴雨强度公式；
（二）采用新余姚暴雨强度计算时，小于余姚老公式中的年多个样法的暴雨强度计算结果（随着重现期的增大，量在逐渐接近）。为了保证历史成果与新成果协调，采用年最大值法新余姚暴雨强度公式时，应将设计重现期提高到1.5~2.0年；
（三）在城区排水规划设计中，要结合排水水力计算，充分发挥新余姚暴雨强度公式的作用，使规划设计成果更加安全、可靠、经济合理。