暴雨强度公式与截流倍数：雨水计算与合流溢流控制要点

引言：暴雨强度公式决定雨水管渠"按多大的雨来设计"，截流倍数决定合流制雨天"截多少、溢多少"，二者是雨水与合流排水设计的两个核心计算环节。其核心结论是：暴雨强度公式应采用当地最新编制成果并合理选取重现期与降雨历时；截流倍数并非越大越好，应在受纳水体环境容量、处理厂能力与投资之间权衡，并与调蓄、溢流污染控制措施配合使用。

一、暴雨强度公式的形式与含义

我国城市暴雨强度公式普遍采用推导型形式，暴雨强度（单位L/(s·ha)）与设计重现期P、降雨历时t相关，公式中包含当地气象统计得出的参数。其物理含义是：某一重现期下、某一历时的平均降雨强度。

公式由各地气象部门根据多年自记雨量资料统计分析编制，不同城市参数不同，不能套用外地公式。设计时应采用当地住建或气象主管部门最新公布的暴雨强度公式与参数表。

二、设计重现期的选取

设计重现期P表示"多少年一遇"的降雨标准，取值越高，设计暴雨强度越大、管渠越大、投资越高，但排水越安全。

选取原则：根据汇水地区性质、地形特点、气候特征与内涝防治要求确定。一般地区、重要地区、下沉式广场与下穿通道分别采用不同重现期；同一排水系统可采用同一或不同重现期。内涝防治设计重现期与雨水管渠设计重现期是两个层次——管渠设计重现期解决"正常雨水排放"，内涝防治重现期解决"超标降雨时不致严重积水"。

三、降雨历时与折减系数

降雨历时t是汇水面积上最远点的雨水流到设计断面的时间，由两部分组成：地面集水时间＋管内流行时间。

管内流行时间通常乘以折减系数（考虑管道内空隙容积调蓄、雨流非满管等因素）。折减系数取值影响设计降雨历时：折减系数大，则历时长、设计暴雨强度小、管径偏小；折减系数小，则历时段、设计雨强大、管径偏大。设计时应按现行规范合理取值，避免过度折减造成排水能力不足。

四、雨水设计流量的推求

雨水设计流量Q＝ψ·q·F，其中ψ为径流系数，q为设计暴雨强度，F为汇水面积。

1. 径流系数ψ。综合径流系数取决于下垫面：沥青混凝土路面、屋面径流系数高，绿地、透水铺装径流系数低。城市建成区综合径流系数较大，海绵城市建设通过源头减排降低径流系数。

2. 汇水面积F。按地形与管道布置划分，应注意相邻地块、山区坡地径流的汇入，避免漏算坡地客水。

3. 流量分配。管渠按汇水面积逐段叠加流量设计，干管从上游到下游流量递增。

五、截流倍数及其确定

截流式合流制中，截流干管截流的雨污混合水量与旱流污水量之比为截流倍数n0。

截流倍数的物理意义：n0越大，被截流进处理厂的混合水越多，雨天溢流量越少，但截流干管、提升泵站与处理厂的规模相应增大、投资升高；n0过小，则雨天混合溢流频繁、污染水体。

确定原则：截流倍数应根据旱流污水量、受纳水体环境要求、卫生条件与经济能力综合确定（具体取值按当地规范与水体环境容量，示例/参考）。当水体环境敏感、对溢流污染要求高时，宜适当提高截流倍数或配套调蓄池。

六、合流制溢流（CSO）污染控制

单纯靠提高截流倍数往往投资过高，工程上常组合多种措施：

1. 截流与调蓄结合。截流干管截流旱流污水与部分初雨，超出部分存入调蓄池，雨后再送入处理厂，减少雨天直排。

2. 初期雨水弃流。降雨初期径流污染浓度高，可通过弃流设施将初雨截流处理，后期较清洁雨水溢流。

3. 溢流口治理。溢流井设置格栅、沉砂，减少溢流出流的漂浮物与泥沙；必要时对溢流进行简易处理（如旋流分离）。

4. 处理厂雨季运行。合流制处理厂雨天进水量大增，应设置雨季超越与调蓄设施，保证处理系统不因冲击而崩溃。

七、常见误区

1. 套用外地暴雨强度公式。各地气象条件差异大，必须用本地公式与参数。

2. 重现期"一刀切"。同一系统不同重要区域应区别对待，重要地段、易涝区采用较高标准。

3. 折减过度。折减系数取值不当会使管渠设计偏小，雨季实际排水能力不足。

4. 截流倍数脱离实际。盲目提高截流倍数会使处理厂规模与投资激增，应结合调蓄等综合措施经济比选。

在暴雨强度公式的更新上，随着气候与下垫面变化，旧公式可能与实际降雨偏离，部分城市已组织修编。设计时应采用当地最新公布的公式与参数表，并注意公式适用的重现期与历时范围，超出范围的外推不可靠。对暴雨内涝频发的城市，还应区分"雨水管渠设计重现期"与"内涝防治设计重现期"：前者解决中小雨的正常排放，后者解决超标降雨时地面不致严重积水，二者配套设计，不能只靠加大管渠解决一切内涝。

在径流系数与海绵设施上，综合径流系数是雨水流量公式中弹性较大的参数。密集建成区路面、屋面占比高，径流系数大；新建区域通过透水铺装、下凹绿地、生物滞留设施等海绵措施，可有效削减径流峰值与总量，使雨水管渠设计流量降低。设计时应结合海绵城市建设要求，源头减排后再计算管渠设计流量，避免管渠规模偏大投资浪费。

在截流倍数与调蓄的组合上，提高截流倍数虽能减少溢流，但截流干管、泵站与处理厂规模同步增大，经济性下降。工程上更常见的做法是：截流倍数取经济合理值，再建设合流调蓄池存蓄雨天初期高污染混合水，雨后小流量送入处理厂；配合溢流口格栅、沉砂与旋流分离削减出流污染物。对受纳水体敏感区域，还可在溢流口设置就地处理设施。龙康污水处理在配套项目中，可结合当地暴雨公式与截流要求，合理确定村镇、园区的泵站与一体化处理规模。

在设计校核上，雨水管渠设计完成后，应通过径流过程推演或数学模型校核：在设计重现期降雨下，关键节点是否满管、是否地面积水，与实际易涝点分布是否吻合。对历史内涝严重区，即便管渠按标准设计，也应配套行泄通道、调蓄与应急抽排设施，形成"管网蓄排、超标应急"的多层防线。

在设计文件中，应明确采用的暴雨强度公式版本、重现期、降雨历时、径流系数与截流倍数取值依据，便于审查与后期复核，避免参数随意选取。

小结：暴雨强度公式与截流倍数是雨水和合流排水设计的核心计算环节。暴雨强度公式应采用当地最新成果，合理选取重现期、降雨历时与折减系数，按Q＝ψ·q·F推求设计流量；截流倍数应在水体环境容量、处理厂能力与投资间权衡，并配合调蓄、初雨弃流与溢流治理控制CSO污染。龙康污水处理在配套项目中，可结合当地暴雨公式与合流溢流控制要求，合理设计村镇、园区的排水泵站与一体化处理规模，避免厂网能力不匹配。