北京市地方标准
DB
编号： 备案号：
北 京 市 地 方 标 准
城市雨水系统规划设计暴雨径流计算标准
Standard of storm water runoff calculation for urban storm drainage system planning and design
DB11/T XXX–2012
主编单位：北京市城市规划设计研究院 批准部门：北京市规划委员会
北京市质量技术监督局
实施日期： 2012 年XX 月XX 日
2012 北 京
前 言
本标准是根据北京市规划委员会标准化工作规划及北京市质量技术监督局《京质监标发[2012]第XX 号》立项计划，由北京市城市规划设计研究院等单位编制。编制组经广泛调查研究，总结实践经验，参考有关国内外标准，并在广泛征求意见的基础上制定了本标准。
本标准的主要技术内容是：适用于雨水管道、排水明渠及雨水泵站规划设计的流量计算方法、暴雨强度公式、径流系数、重现期以及设计降雨雨型。分为1. 总则；2. 术语；3. 技术内容等章节。 本标准由北京市规划委员会归口管理，北京市城市规划设计研究院负责具体技术内容解释工作，日常管理机构为北京市城乡规划标准化办公室。
各单位在执行本规范的过程中，如发现需要修改与补充之处，请将意见和建议反馈给北京市城市规划设计研究院（北京市西城区南礼士路60号，邮编：100045，联系电话：88073685，邮箱：[email protected]）
北京市城乡规划标准化办公室联系电话： 68017520 ，邮箱： [email protected]。 本标准主编单位：北京市城市规划设计研究院 本标准参编单位：北京市市政工程设计研究总院
北京市水文总站 北京市水利科学研究所 北京工业大学 北京市气象局
本标准主要起草人：张晓昕、韦明杰、曹志农、李萍、白国营、王理许、周玉文、马京津
汪子棚、潘艳艳、许可、王强、马洪涛、郭磊、苏东彬、陈建刚 梁灵君、杨舒媛、付征垚、翁窈瑶
本标准主要审查人员：王军、李艺、张书函、杨忠山、郭文利
目 次
1. 2. 3. 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5
总则 ........................................................................... 5 术语和定义 ..................................................................... 5 技术内容 ....................................................................... 6 暴雨径流量计算方法 ............................................................. 6 暴雨强度公式 ................................................................... 6 重现期 ......................................................................... 7 径流系数 ....................................................................... 7 设计雨型 ....................................................................... 8 本标准用词说明 ................................................................ 10 引用标准名录 .................................................................. 11 附：条文说明 .................................................................. 12
1. 总则
1.0.1 1.0.2 1.0.3
为规范北京市城市雨水系统规划设计工作，提高雨水规划设计质量和水平，确保城市雨水系统的安全可靠，减少城市涝水灾害，编制本标准。
本标准规定了城市雨水系统规划设计中暴雨径流计算的基本方法和参数。 本标准适用于北京市范围内的城镇雨水系统的规划和设计。
2. 术语和定义
2.0.1
降雨历时 duration of rainfall 降雨过程中的任意连续时段。
2.0.2 暴雨强度 rainfall intensity
在某一历时内的平均降雨量，即单位时间内的降雨深度，工程上常用单位时间单位面积内的降雨体积表示。
2.0.3 暴雨分区 rainfall partition
将某一地区划分为若干具有相同暴雨特征的区域。
2.0.4 重现期 recurrence interval
在一定长的统计期间内，等于或大于某暴雨强度的降雨出现一次的平均间隔时间。
2.0.5 年多个样法 annual multi sampling method
从每年的降雨资料系列中均选取若干个降雨量最大值作为样本系列，进行频率计算的选样方法。
2.0.6 径流系数 runoff coefficient
一定汇水面积内，地面径流水深与降雨量的比值。
2.0.7 综合径流系数 integrated runoff coefficient
在总汇水面积上各种不同性质地面的径流系数的面积加权平均数值。
2.0.8 汇水面积 catchment area 雨水管渠汇集降雨的流域面积。
2.0.9 雨水控制与利用设施 stormwater harvesting and utilization facilities
对一定区域内的雨水进行滞蓄、入渗、回用、调控排放，以削减区域外排径流峰值或总量的设施。
2.0.10 雨水泵站 storm water pumping station
分流制排水系统中，抽送雨水的泵站。
2.0.11 低洼地区 low-lying area
无法通过重力流方式正常排水的地形低洼的规划城市建设区。
2.0.12 设计雨型 designed rainfall rattern
设计所采用的反映降雨强度随时间变化的典型降雨过程。
2.0.13 折减系数 reduction coefficient
考虑排水管道流速调节和管道空间利用的参数。
3. 技术内容
3.1 暴雨径流量计算方法
3.1.1
采用推理公式计算雨水系统设计流量，应按下列公式计算。有条件的地区，雨水设计流量也可采用数学模型法计算。
Qs=qΨF (3.1.1)
式中： Qs——雨水系统设计流量（升/秒）； q ——设计暴雨强度[升/(秒·公顷)]； Ψ—— 径流系数； F —— 汇水面积（公顷）。
注：当有其他水流排入雨水管道时，应将其水量计算在内。
3.1.2
区域性雨水干线（一般指汇水面积大于5平方公里的雨水管渠及泵站）的流量计算，除应按雨水管道流量计算方法计算外，还应采用其他小流域流量计算等方法复核。
3.2 暴雨强度公式
3.2.1 3.2.2
本标准给出了选样方法为年多个样法的暴雨强度公式。 北京市分为2个暴雨分区。以镇级行政区作为划分基础单元。房山区的史家营镇、大安山镇、佛子庄乡，门头沟区的清水镇、斋堂镇、雁翅镇、妙峰山镇、大台街道、王平地区、潭柘寺镇，昌平区的流村镇、阳坊镇、马池口镇、南口镇，海淀区的上庄镇，延庆县的八达岭镇、康庄镇、大榆树镇、井庄镇、延庆镇、沈家营镇、张山营镇、旧县镇、永宁镇、香营乡、刘斌堡乡、四海镇、大庄科乡、千家店镇、珍珠泉乡，怀柔区的宝山镇、九渡河镇、汤河口镇、长哨营满族乡、喇叭沟门满族乡等乡镇划为第Ⅰ区；其余地区划为第Ⅱ区。
第I 区设计暴雨强度应按公式（3.2.1）计算。 q =
3.2.3
3064(1+0. 74lg P )
（3.2.1）
(t +11. 35) 0. 912
式中：q ——设计暴雨强度[升/(秒·公顷) ；
t ——降雨历时（分钟）； P ——设计重现期（年）。
适用范围为：t ≤180分钟，p=0.25年～100年。
3.2.4
第Ⅱ区设计暴雨强度根据汇流时间和重现期的不同应分别按下列公式计算。
q =
2001(1+0. 811lg P )
(t +8) 0. 711
（3.2.2）
适用范围为：t ≤120分钟，p ≤10年。
q =
1378(1+1. 047lg P )
(t +8) 0. 642
（3.2.3）
适用范围为：t ≤120分钟，p ＞10年。
q =
2313(1+1. 091lg P )
(t +10) 0. 759
（3.2.4）
适用范围为：360≥t ＞120min ，p ≤10年。
q =
1913(1+1. 321lg P )
(t +10) 0. 744
（3.2.5）
适用范围为：360≥t ＞120min ，p ＞10年。
3.2.5
雨水管渠的汇水时间t 应按公式（3.2.6）计算。
t=t1+mt2 （3.2.6）
式中：t 1——地面集水时间（分钟），视距离长短、地形坡度和地面铺装情况而定，一般可采
用5分钟～15分钟（下凹桥区泵站除外）。 t 2——管渠内雨水流行时间（分钟）； m ——折减系数，宜采用1。
3.2.6
对于跨越暴雨分区的雨水管渠，下游管渠采用的设计暴雨强度不应低于上游。
3.3 重现期
3.3.1 3.3.2
雨水管渠设计重现期应根据汇水范围内用地性质、地形特点和气候特征等因素确定。同一雨水系统可采用同一重现期或不同重现期。
雨水管渠及泵站的设计重现期，应按表3-3-1的规定选取。
表3-3-1雨水管渠及泵站设计重现期表
3.3.3 3.3.4 3.3.5
地铁、重要地下设施出入口等重要基础设施必须单独设防，其设防标准应结合具体情况依据相关规范确定。
下游雨水管渠设计重现期不应低于上游管渠。参加下游雨水管渠流量计算的全部汇水面积所对应的设计重现期应与下游管渠的设计重现期一致。
计算承担重要道路及城市主干道雨水排除任务的雨水管渠流量时，其全部汇水面积所对应的设计重现期均应采用该道路的设计雨水重现期。
3.4 径流系数
3.4.1
绿地、屋面和路面等不同种类地面的径流系数应依据实测数据确定，缺乏资料时可按表3-4-1选取。
表3-4-1不同地面种类径流系数表
3.4.2 3.4.3
汇水范围内的综合径流系数应根据不同地面种类的径流系数，按照其各自面积占汇水面积的比例，采用加权平均的方法计算得到。
对于规划建设区，不同用地类型的规划综合径流系数参考值可按表3-4-2选取。
表3-4-2已建成区综合径流系数表
注：水面应控制雨水不外排。
3.4.4
应依据相关规范和标准加强雨水控制与利用设施建设。
3.5 设计雨型
3.5.1
本标准给出的设计雨型可用于雨水管渠和泵站的模拟计算，也可用于小流域设计洪水计算等。最小时间段为5分钟的重现期为3年、5年、10年、20年、50年、100年一遇的最大时间段为1440分钟的设计雨型分配过程详见附录A.1，其适用于1440分钟以内不同时间段的雨型推求。 不同重现期的历时分别为5分钟、10分钟、15分钟、20分钟、30分钟、45分钟、60分钟、90分钟、120分钟、150分钟、180分钟、240分钟、360分钟、720分钟、1440分钟的设计降雨量推求，有按上述暴雨强度公式计算和按年最大值法统计分析的暴雨强度公式计算两种方法，其计算结果详见表3-5.1和表3-5-2.
表3-5-1北京市不同地区不同重现期不同历时的降雨量表 单位：毫米
3.5.2
注：表3-5-1采用的年多个样法暴雨强度公式适用于降雨历时为360分钟以内的情况，不应外延。
表3-5-2北京市不同地区不同重现期不同历时的降雨量表 单位：毫米
注：表3-5-2采用的暴雨强度公式是依据《北京市城市雨水系统规划设计标准研究》的研究成果，其采用的年最大值法暴雨强度公式适用于降雨历时为1440分钟以内的情况，不应外延。该公式尚未在工程实践中应用，按其计算的降雨量可供参考使用。
4. 本标准用词说明
1 为便于在执行本标准条文时区别对待，对要求严格程度不同的用词说明如下： 1）表示很严格，非这样做不可的用词： 正面词采用“必须”；反面词采用“严禁”。 2）表示严格，在正常情况下均应这样做的用词： 正面词采用“应”；反面词采用“不应”或“严禁”。 3）表示允许稍有选择，在条件许可时首先应这样做的： 正面词采用“宜”；反面词采用“不宜”；
表示有选择，在一定条件下可以这样做的，采用“可”。
2 本规范中指明应按其他有关规范执行的写法为“应符合„„的规定”或“应 按„„执行”。
5. 引用标准名录
1、GB 50014-2006 室外排水设计规范（2011年版） 2、《北京市城市雨水系统规划设计标准研究》 3、GB 50318-2000 城市排水工程规划规范 4、GB 50015-2003 建筑给水排水设计规范 5、JTJ 018-97 公路排水设计规范
城市雨水系统规划设计暴雨径流计算标准
DBxxx-2012
条文说明
目 次
1. 3. 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5
总则 .......................................................................... 13 技术内容 ...................................................................... 13 暴雨径流量计算方法 ............................................................ 13 暴雨强度公式 ................................................................ 13 重现期 ........................................................................ 14 径流系数 ...................................................................... 15 设计雨型 ...................................................................... 16
1. 总则
1.0.1
近些年，因暴雨积水灾害频发，政府和市民对城市雨水系统规划设计工作提出了更高的要求。为提高雨水系统规划设计的质量和水平，要求广大规划设计人员按规定的暴雨径流计算标准进行规划设计。
本标准规定的流量计算方法、暴雨强度公式、径流系数、重现期以及设计降雨雨型，适用于雨水管道、排水明渠及雨水泵站的规划和设计。
本标准适用于城镇建设区的雨水系统规划和设计，不适用于农田、林地、山地、荒地、鱼塘等的雨水系统规划和设计。村庄的雨水系统规划和设计可参考本标准，并需根据具体情况适当调整相关参数。
1.0.2 1.0.3
2. 规范里不对术语和定义做说明，我们也不说明了
3. 技术内容
3.1 暴雨径流量计算方法
3.1.1
GB 50014-2006 室外排水设计规范（2011年版）给出了目前我国普遍采用的恒定均匀流推理公式法流量计算公式。鉴于目前发达国家已把排水管渠作为一个系统考虑，并采用数学模型模拟降雨产汇流过程，对管网进行管理。因此，本标准也提出雨水设计流量的计算可采用数学模型法，其计算步骤可详见GB 50014-2006 室外排水设计规范（2011年版）。 为方便具体规划设计工作，减少工作量，本标准根据相关单位多年的工作经验，结合北京市的具体情况，对雨水干线的汇水面积作出了基本规定。
3.2 暴雨强度公式
3.2.1 3.2.2
本标准给出的暴雨强度公式是跟据历史降雨资料，采用年多个样法的选样方法进行统计分析得到的。
结合北京市地形特征，通过对全市最大1小时降雨量分布特征的研究，表明北京市西北部降雨强度小于全市平均值，则以最大1小时降雨量等值线将北京市划分为Ⅰ区、Ⅱ区两个暴雨分区。考虑实际应用的可操作性，每个暴雨分区以镇级行政区作为基础划分单元，对于跨暴雨分区的乡镇，以乡镇政府所在地的具体位置确定乡镇所属暴雨分区。
第Ⅰ区暴雨强度公式是代表山后背风区，是采用延庆站1965年～2008年共计44年的降雨资料，数理统计分析采用的降雨样本选样方法是年多个样法，共选取了11个降雨历时（5分钟、10分钟、15分钟、20分钟、30分钟、45分钟、60分钟、90分钟、120分钟、150分钟、180分钟），每个历时每年选取8个样本，44年共有3872个样本。按照不同历时分别对样本系列进行排序，并取每个历时的前172个（4倍的实测年数）样本，合计共1936个样本组成暴雨资料系列，分别进行经验频率计算。采用皮尔逊III 型曲线适线，暴雨强度公式推求分别采用了北京法、北京简化法、南京法、同济大学法、曲面最小二乘法、直接拟合法。暴雨强度公式的基本形式是：
3.1.2
3.2.3
q =
167A 1(1+C lg P )
(t +b ) n
第Ⅰ区暴雨强度公式是采用上述6种方法推导的公式中误差最小的公式。
3.2.4
第 II区暴雨强度公式是北京市除山后背风区以外的其他地区的代表公式。该公式是采用观象台站的降雨数据推导的公式。目前北京市使用的公式（简称原公式）是北京市市政工程设计研究总院（原北京市市政设计院）于1983年推导完成的。采用的是1941年～1980年共计40年的降雨资料，降雨样本选样方法是年多个样法，共选取了9个降雨历时，（5分钟、10分钟、15分钟、20分钟、30分钟、45分钟、60分钟、90分钟、120分钟），每个历时每年分别选取8个样本，40年共2880个样本，按照历时分别进行排序，并取每个历时的前160个（4倍的实测年数）样本，合计共1440个样本组成暴雨资料系列，计算每个历时的暴雨强度，并同时统计经验频率。采用皮尔逊III 型曲线适线，推求公式采用了图解法加最小二乘法。1984年又对该公式进行了延续研究，完成了降雨历时120～360分钟的公式，方法同上。 2010年，《北京市城市雨水排除规划设计标准研究》课题对北京市市政工程设计研究总院编制的观象台站的暴雨强度公式进行了修编，完成了新的公式（简称新公式），将降雨数据从1980年延至2008年，共计68年的降雨资料，降雨样本取样方法是年多个样法，共选取了11个降雨历时，（5分钟、10分钟、15分钟、20分钟、30分钟、45分钟、60分钟、90分钟、120分钟、150分钟、180分钟），每个历时每年选取8个样本，68年共5984个样本，按照不同历时分别进行排序，并取每个历时的前272个（4倍的实测年数）样本，合计共2992个样本组成暴雨资料系列，计算每个历时的暴雨强度，并同时统计经验频率。采用皮尔逊III 型曲线适线，公式推求分别采用了北京法、北京简化法、南京法、同济大学法、曲面最小二乘法、直接拟合法。在课题的研究中对原公式和新公式进行多种工况的对比分析，发现在短历时（5分钟～45分钟）、低重现期（3年～10年）情况下，新公式的降雨强度小于原公式，而该范围是雨水管渠规划设计常用的范围，特别是道路立交桥雨水泵站的降雨历时大部分小于10 分钟，为保证城市的雨水排除安全，最终仍推荐采用原公式。
3.2.5
发达国家在运用推理公式法计算雨水流量时都没有采用折减系数。由于在目前的雨水管渠规划设计中虽采用了折减系数，达到了节省投资的目的，但同时也减小了系统的安全性和设计标准。近年来，北京市多次发生较严重的内涝，给人民生活和生产造成了不利影响。为减少类似事件，有必要提高城镇排水设计标准。
为提高雨水排除的安全性，GB 50014-2006 室外排水设计规范（2011年版）提出经济条件较好、安全性要求高的地区，其雨水管渠折减系数m 可取1。北京市将建设世界城市，不论是从经济角度还是安全性上北京在全国均属于需要重点保护的地区，因此本标准采用m=1。
3.2.6
因第II 区的暴雨强度大于第I 区，则当第I 区雨水管渠的下游途径第II 区时，其位于第II 区的管网应采用公式（3.2.2）～（3.2.5）计算暴雨强度。
3.3 重现期
3.3.1 3.3.2
由于一条雨水管渠的不同管段位于的道路等级和其途经地区的重要性、地形特点、气候特征可能不同，因此其不同管段所对应的设计重现期可能不同。
国家级党政军行政办公区为特别重要地区，市级党政军行政办公区、重点功能区、不耐水浸泡的重点文物保护单位、外事办公区、重要基础设施等为重要地区，其他地区为一般地区。
特别重要道路指高速公路及城市快速路的城市段，重要道路指中心城和新城的城市主干道，一般道路指中心城和新城的城市主干道以下等级的城市道路，以及镇中心区和分散的规划城市建设区内的城市道路。对于穿越镇中心区的一级公路，其位于镇中心区内段如为城市主干道，则该段道路的雨水管渠规划设计重现期可采用5年一遇。
对于地形低洼且无法通过重力流方式正常排水的建设区，以及短时暴雨可造成较大损失的地区，其雨水管渠及泵站设计重现期应在3-3-1的基础上适当提高，并应采取雨水控制与利用措施。
3.3.3 3.3.4
由于地铁、重要地下设施等的设防标准较高，城市雨水系统基本无法满足其要求，因此其设防标准应结合具体情况依据相关规范确定。
为保证雨水排除安全，充分发挥雨水管渠的整体作用，要求下游雨水管渠设计重现期不应低于上游管渠。当下游雨水管渠设计重现期高于上游雨水管渠时，如遇下游雨水管渠设计重现期的降雨，上游雨水管渠汇水面积所产生的雨水径流将通过上游管渠和地面汇流到下游管渠，为使下游雨水管渠切实达到其设计重现期要求，保证雨水排除安全，要求参加下游雨水管渠流量计算的全部汇水面积所采用的设计重现期应与该管渠的设计重现期一致。
当位于重要道路及城市主干道的雨水管渠承担道路本身及其周边区域的雨水排除任务，并且该道路周边区域的雨水管渠设计重现期低于该道路时，如遇该道路设计重现期的降雨，道路周边区域的雨水径流将通过该区域的雨水管渠及地面汇流到该道路，为使该道路的雨水管渠切实达到其设计重现期要求，保证雨水排除安全，要求其流量计算的全部汇水面积所采用的设计重现期应与该管渠的设计重现期一致。
3.4 径流系数
3.4.1
本条规定了绿地、屋面和路面等不同地面种类径流系数的选用范围。
表3-4-1列出不同地面种类的径流系数值。由于绿地径流系数随土壤前期含水率、降雨重现期的不同而变化，本标准的绿地径流系数是在北京地区常见粉土（渗透系数为5.79×10-6米/秒）、土壤前期含水率基本饱和、重现期3年～10年一遇条件下确定的取值范围。屋顶和不同形式路面的径流系数取值范围是根据降雨重现期不同（1年～10年一遇）而确定。规划设计中，不同地面类型的径流系数可根据设计重现期进行选取，当重现期处于上限时，径流系数取范围值的上限值；当重现期为下限值时，径流系数取范围值的下限值；其它重现期的径流系数可采用插值法选取。
3.4.2 3.4.3
本条规定了汇水范围内综合径流系数的计算方法。
本条规定了尚未建成的规划建设区的不同用地类型的综合径流系数的参考值选用范围。预见到已建成的旧平房区的建筑和道路密度很大，其综合径流系数应进行实地测量和计算；为减少工作量和缩短工作周期，其参考值可采用0.9。
通过影像资料分析和实地勘测相结合的方法对北京地区6种类型用地的16个典型小区的下垫面情况进行统计分析，采用加权平均方法，得到不同用地类型的综合径流系数。其中，6种用地类型包括工厂区、商业区、新居住区、老居住区、学校区、绿地公园区。
此外，已建成区不同用地类型的综合径流系数的选取，还参照了《室外排水设计规范》（GB50014-2006）和《城市排水工程规划规范》（GB50318-2000）中相关规定（见表1）和国内部分地区根据多年降雨径流资料总结并采用的综合径流系数值（见表2）。
表1 规范规定的综合径流系数
3.3.5
表2 国内部分地区采用的综合径流系数
3.4.4
为保证雨水排除安全，减少积水灾害，充分利用水资源，改建及新建建设项目应实施雨水控制与利用设施建设。
3.5 设计雨型
3.5.1 3.5.2
本标准给出的设计雨型是依据北京市典型实测降雨资料采用同频率放大的方法分析计算得出的。
表3-5-2中的设计降雨量是依据采用年最大值选样方法统计分析的暴雨公式推求的，其中第I 区暴雨强度公式是采用采用延庆站1965年～2008年，共计44年的降雨资料统计分析得到，共选取了15个降雨历时（5分钟、10分钟、15分钟、20分钟、30分钟、45分钟、60分钟、90分钟、120分钟、150分钟、180分钟、240分钟、360分钟、720分钟、1440分钟），在全部44年的降雨资料中，每年各选一个最大值作为分析样本，按照历时分别进行排序，共计660个样本组成15个暴雨资料样本系列，计算每个历时的暴雨强度，并同时统计经验频率，采用皮尔逊III 型曲线适线，推求公式方法同3.2.3。该公式适用条件为降雨历时5分钟～1440分钟，设计重现期为2年～100年，其公式表达式为：
q =
2409(1+0. 84lg P ) (t +10. 27) 0. 882
表3-5-2中的第II 区暴雨强度公式是采用采用观象台站1940年～2008年共计68年的降雨资料统计分析得到，其选样方法、降雨历时、经验频率计算、适线方法等同第I 区。第II 区暴雨强度公式适用条件为降雨历时5分钟～1440分钟，设计重现期为2年～100年，其公式表达式为：
q =
2049(1+0. 913lg P ) (t +13. 4) 0. 725
附录A.1
表A.1 1440分钟雨型分配表
21
22
23
附录A.1中：
序号—时间段排序，每个时间段为5分钟； H t —某一设计频率的t 时段降雨量，单位为毫米；
H t1-H t2—某一设计频率t1与t2时段设计降雨量的差值，单位为毫米； n%—某一设计频率的分时段降雨量占总时段降雨量的百分比为n%。 附录A.1可以概化为下图
以推求Ⅰ区20年一遇的15分钟雨型为例，说明不同重现期不同历时的设计雨型推求步骤。 首先根据表8.1查出Ⅰ区20年一遇最大5分钟、最大15分钟降雨量分别为14.1毫米、27.3毫米；再从附表A.1中查得15分钟暴雨分配过程出现在第203、204、205时段，将最大5分钟降雨放置在第204时段，最大15分钟雨量减去最大5分钟雨量得到第203、205时段的总降雨量13.2毫米，按附录A.1中给出的46.67%、53.33%分配比例，将该总降雨量13.2毫米分配到第203时段和第205时段，最后得到15分钟雨型分配过程过程为6.2毫米、14.1毫米、7毫米。依次类推，可算得不同重现期不同时段的雨量分配过程。
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Standard of storm water runoff calculation for urban storm drainage system planning and design
DB11/T XXX–2012
主编单位：北京市城市规划设计研究院 批准部门：北京市规划委员会
北京市质量技术监督局
实施日期： 2012 年XX 月XX 日
2012 北 京
前 言
本标准是根据北京市规划委员会标准化工作规划及北京市质量技术监督局《京质监标发[2012]第XX 号》立项计划，由北京市城市规划设计研究院等单位编制。编制组经广泛调查研究，总结实践经验，参考有关国内外标准，并在广泛征求意见的基础上制定了本标准。
本标准的主要技术内容是：适用于雨水管道、排水明渠及雨水泵站规划设计的流量计算方法、暴雨强度公式、径流系数、重现期以及设计降雨雨型。分为1. 总则；2. 术语；3. 技术内容等章节。 本标准由北京市规划委员会归口管理，北京市城市规划设计研究院负责具体技术内容解释工作，日常管理机构为北京市城乡规划标准化办公室。
各单位在执行本规范的过程中，如发现需要修改与补充之处，请将意见和建议反馈给北京市城市规划设计研究院（北京市西城区南礼士路60号，邮编：100045，联系电话：88073685，邮箱：[email protected]）
北京市城乡规划标准化办公室联系电话： 68017520 ，邮箱： [email protected]。 本标准主编单位：北京市城市规划设计研究院 本标准参编单位：北京市市政工程设计研究总院
北京市水文总站 北京市水利科学研究所 北京工业大学 北京市气象局
本标准主要起草人：张晓昕、韦明杰、曹志农、李萍、白国营、王理许、周玉文、马京津
汪子棚、潘艳艳、许可、王强、马洪涛、郭磊、苏东彬、陈建刚 梁灵君、杨舒媛、付征垚、翁窈瑶
本标准主要审查人员：王军、李艺、张书函、杨忠山、郭文利
目 次
1. 2. 3. 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5
总则 ........................................................................... 5 术语和定义 ..................................................................... 5 技术内容 ....................................................................... 6 暴雨径流量计算方法 ............................................................. 6 暴雨强度公式 ................................................................... 6 重现期 ......................................................................... 7 径流系数 ....................................................................... 7 设计雨型 ....................................................................... 8 本标准用词说明 ................................................................ 10 引用标准名录 .................................................................. 11 附：条文说明 .................................................................. 12
1. 总则
1.0.1 1.0.2 1.0.3
为规范北京市城市雨水系统规划设计工作，提高雨水规划设计质量和水平，确保城市雨水系统的安全可靠，减少城市涝水灾害，编制本标准。
本标准规定了城市雨水系统规划设计中暴雨径流计算的基本方法和参数。 本标准适用于北京市范围内的城镇雨水系统的规划和设计。
2. 术语和定义
2.0.1
降雨历时 duration of rainfall 降雨过程中的任意连续时段。
2.0.2 暴雨强度 rainfall intensity
在某一历时内的平均降雨量，即单位时间内的降雨深度，工程上常用单位时间单位面积内的降雨体积表示。
2.0.3 暴雨分区 rainfall partition
将某一地区划分为若干具有相同暴雨特征的区域。
2.0.4 重现期 recurrence interval
在一定长的统计期间内，等于或大于某暴雨强度的降雨出现一次的平均间隔时间。
2.0.5 年多个样法 annual multi sampling method
从每年的降雨资料系列中均选取若干个降雨量最大值作为样本系列，进行频率计算的选样方法。
2.0.6 径流系数 runoff coefficient
一定汇水面积内，地面径流水深与降雨量的比值。
2.0.7 综合径流系数 integrated runoff coefficient
在总汇水面积上各种不同性质地面的径流系数的面积加权平均数值。
2.0.8 汇水面积 catchment area 雨水管渠汇集降雨的流域面积。
2.0.9 雨水控制与利用设施 stormwater harvesting and utilization facilities
对一定区域内的雨水进行滞蓄、入渗、回用、调控排放，以削减区域外排径流峰值或总量的设施。
2.0.10 雨水泵站 storm water pumping station
分流制排水系统中，抽送雨水的泵站。
2.0.11 低洼地区 low-lying area
无法通过重力流方式正常排水的地形低洼的规划城市建设区。
2.0.12 设计雨型 designed rainfall rattern
设计所采用的反映降雨强度随时间变化的典型降雨过程。
2.0.13 折减系数 reduction coefficient
考虑排水管道流速调节和管道空间利用的参数。
3. 技术内容
3.1 暴雨径流量计算方法
3.1.1
采用推理公式计算雨水系统设计流量，应按下列公式计算。有条件的地区，雨水设计流量也可采用数学模型法计算。
Qs=qΨF (3.1.1)
式中： Qs——雨水系统设计流量（升/秒）； q ——设计暴雨强度[升/(秒·公顷)]； Ψ—— 径流系数； F —— 汇水面积（公顷）。
注：当有其他水流排入雨水管道时，应将其水量计算在内。
3.1.2
区域性雨水干线（一般指汇水面积大于5平方公里的雨水管渠及泵站）的流量计算，除应按雨水管道流量计算方法计算外，还应采用其他小流域流量计算等方法复核。
3.2 暴雨强度公式
3.2.1 3.2.2
本标准给出了选样方法为年多个样法的暴雨强度公式。 北京市分为2个暴雨分区。以镇级行政区作为划分基础单元。房山区的史家营镇、大安山镇、佛子庄乡，门头沟区的清水镇、斋堂镇、雁翅镇、妙峰山镇、大台街道、王平地区、潭柘寺镇，昌平区的流村镇、阳坊镇、马池口镇、南口镇，海淀区的上庄镇，延庆县的八达岭镇、康庄镇、大榆树镇、井庄镇、延庆镇、沈家营镇、张山营镇、旧县镇、永宁镇、香营乡、刘斌堡乡、四海镇、大庄科乡、千家店镇、珍珠泉乡，怀柔区的宝山镇、九渡河镇、汤河口镇、长哨营满族乡、喇叭沟门满族乡等乡镇划为第Ⅰ区；其余地区划为第Ⅱ区。
第I 区设计暴雨强度应按公式（3.2.1）计算。 q =
3.2.3
3064(1+0. 74lg P )
（3.2.1）
(t +11. 35) 0. 912
式中：q ——设计暴雨强度[升/(秒·公顷) ；
t ——降雨历时（分钟）； P ——设计重现期（年）。
适用范围为：t ≤180分钟，p=0.25年～100年。
3.2.4
第Ⅱ区设计暴雨强度根据汇流时间和重现期的不同应分别按下列公式计算。
q =
2001(1+0. 811lg P )
(t +8) 0. 711
（3.2.2）
适用范围为：t ≤120分钟，p ≤10年。
q =
1378(1+1. 047lg P )
(t +8) 0. 642
（3.2.3）
适用范围为：t ≤120分钟，p ＞10年。
q =
2313(1+1. 091lg P )
(t +10) 0. 759
（3.2.4）
适用范围为：360≥t ＞120min ，p ≤10年。
q =
1913(1+1. 321lg P )
(t +10) 0. 744
（3.2.5）
适用范围为：360≥t ＞120min ，p ＞10年。
3.2.5
雨水管渠的汇水时间t 应按公式（3.2.6）计算。
t=t1+mt2 （3.2.6）
式中：t 1——地面集水时间（分钟），视距离长短、地形坡度和地面铺装情况而定，一般可采
用5分钟～15分钟（下凹桥区泵站除外）。 t 2——管渠内雨水流行时间（分钟）； m ——折减系数，宜采用1。
3.2.6
对于跨越暴雨分区的雨水管渠，下游管渠采用的设计暴雨强度不应低于上游。
3.3 重现期
3.3.1 3.3.2
雨水管渠设计重现期应根据汇水范围内用地性质、地形特点和气候特征等因素确定。同一雨水系统可采用同一重现期或不同重现期。
雨水管渠及泵站的设计重现期，应按表3-3-1的规定选取。
表3-3-1雨水管渠及泵站设计重现期表
3.3.3 3.3.4 3.3.5
地铁、重要地下设施出入口等重要基础设施必须单独设防，其设防标准应结合具体情况依据相关规范确定。
下游雨水管渠设计重现期不应低于上游管渠。参加下游雨水管渠流量计算的全部汇水面积所对应的设计重现期应与下游管渠的设计重现期一致。
计算承担重要道路及城市主干道雨水排除任务的雨水管渠流量时，其全部汇水面积所对应的设计重现期均应采用该道路的设计雨水重现期。
3.4 径流系数
3.4.1
绿地、屋面和路面等不同种类地面的径流系数应依据实测数据确定，缺乏资料时可按表3-4-1选取。
表3-4-1不同地面种类径流系数表
3.4.2 3.4.3
汇水范围内的综合径流系数应根据不同地面种类的径流系数，按照其各自面积占汇水面积的比例，采用加权平均的方法计算得到。
对于规划建设区，不同用地类型的规划综合径流系数参考值可按表3-4-2选取。
表3-4-2已建成区综合径流系数表
注：水面应控制雨水不外排。
3.4.4
应依据相关规范和标准加强雨水控制与利用设施建设。
3.5 设计雨型
3.5.1
本标准给出的设计雨型可用于雨水管渠和泵站的模拟计算，也可用于小流域设计洪水计算等。最小时间段为5分钟的重现期为3年、5年、10年、20年、50年、100年一遇的最大时间段为1440分钟的设计雨型分配过程详见附录A.1，其适用于1440分钟以内不同时间段的雨型推求。 不同重现期的历时分别为5分钟、10分钟、15分钟、20分钟、30分钟、45分钟、60分钟、90分钟、120分钟、150分钟、180分钟、240分钟、360分钟、720分钟、1440分钟的设计降雨量推求，有按上述暴雨强度公式计算和按年最大值法统计分析的暴雨强度公式计算两种方法，其计算结果详见表3-5.1和表3-5-2.
表3-5-1北京市不同地区不同重现期不同历时的降雨量表 单位：毫米
3.5.2
注：表3-5-1采用的年多个样法暴雨强度公式适用于降雨历时为360分钟以内的情况，不应外延。
表3-5-2北京市不同地区不同重现期不同历时的降雨量表 单位：毫米
注：表3-5-2采用的暴雨强度公式是依据《北京市城市雨水系统规划设计标准研究》的研究成果，其采用的年最大值法暴雨强度公式适用于降雨历时为1440分钟以内的情况，不应外延。该公式尚未在工程实践中应用，按其计算的降雨量可供参考使用。
4. 本标准用词说明
1 为便于在执行本标准条文时区别对待，对要求严格程度不同的用词说明如下： 1）表示很严格，非这样做不可的用词： 正面词采用“必须”；反面词采用“严禁”。 2）表示严格，在正常情况下均应这样做的用词： 正面词采用“应”；反面词采用“不应”或“严禁”。 3）表示允许稍有选择，在条件许可时首先应这样做的： 正面词采用“宜”；反面词采用“不宜”；
表示有选择，在一定条件下可以这样做的，采用“可”。
2 本规范中指明应按其他有关规范执行的写法为“应符合„„的规定”或“应 按„„执行”。
5. 引用标准名录
1、GB 50014-2006 室外排水设计规范（2011年版） 2、《北京市城市雨水系统规划设计标准研究》 3、GB 50318-2000 城市排水工程规划规范 4、GB 50015-2003 建筑给水排水设计规范 5、JTJ 018-97 公路排水设计规范
城市雨水系统规划设计暴雨径流计算标准
DBxxx-2012
条文说明
目 次
1. 3. 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5
总则 .......................................................................... 13 技术内容 ...................................................................... 13 暴雨径流量计算方法 ............................................................ 13 暴雨强度公式 ................................................................ 13 重现期 ........................................................................ 14 径流系数 ...................................................................... 15 设计雨型 ...................................................................... 16
1. 总则
1.0.1
近些年，因暴雨积水灾害频发，政府和市民对城市雨水系统规划设计工作提出了更高的要求。为提高雨水系统规划设计的质量和水平，要求广大规划设计人员按规定的暴雨径流计算标准进行规划设计。
本标准规定的流量计算方法、暴雨强度公式、径流系数、重现期以及设计降雨雨型，适用于雨水管道、排水明渠及雨水泵站的规划和设计。
本标准适用于城镇建设区的雨水系统规划和设计，不适用于农田、林地、山地、荒地、鱼塘等的雨水系统规划和设计。村庄的雨水系统规划和设计可参考本标准，并需根据具体情况适当调整相关参数。
1.0.2 1.0.3
2. 规范里不对术语和定义做说明，我们也不说明了
3. 技术内容
3.1 暴雨径流量计算方法
3.1.1
GB 50014-2006 室外排水设计规范（2011年版）给出了目前我国普遍采用的恒定均匀流推理公式法流量计算公式。鉴于目前发达国家已把排水管渠作为一个系统考虑，并采用数学模型模拟降雨产汇流过程，对管网进行管理。因此，本标准也提出雨水设计流量的计算可采用数学模型法，其计算步骤可详见GB 50014-2006 室外排水设计规范（2011年版）。 为方便具体规划设计工作，减少工作量，本标准根据相关单位多年的工作经验，结合北京市的具体情况，对雨水干线的汇水面积作出了基本规定。
3.2 暴雨强度公式
3.2.1 3.2.2
本标准给出的暴雨强度公式是跟据历史降雨资料，采用年多个样法的选样方法进行统计分析得到的。
结合北京市地形特征，通过对全市最大1小时降雨量分布特征的研究，表明北京市西北部降雨强度小于全市平均值，则以最大1小时降雨量等值线将北京市划分为Ⅰ区、Ⅱ区两个暴雨分区。考虑实际应用的可操作性，每个暴雨分区以镇级行政区作为基础划分单元，对于跨暴雨分区的乡镇，以乡镇政府所在地的具体位置确定乡镇所属暴雨分区。
第Ⅰ区暴雨强度公式是代表山后背风区，是采用延庆站1965年～2008年共计44年的降雨资料，数理统计分析采用的降雨样本选样方法是年多个样法，共选取了11个降雨历时（5分钟、10分钟、15分钟、20分钟、30分钟、45分钟、60分钟、90分钟、120分钟、150分钟、180分钟），每个历时每年选取8个样本，44年共有3872个样本。按照不同历时分别对样本系列进行排序，并取每个历时的前172个（4倍的实测年数）样本，合计共1936个样本组成暴雨资料系列，分别进行经验频率计算。采用皮尔逊III 型曲线适线，暴雨强度公式推求分别采用了北京法、北京简化法、南京法、同济大学法、曲面最小二乘法、直接拟合法。暴雨强度公式的基本形式是：
3.1.2
3.2.3
q =
167A 1(1+C lg P )
(t +b ) n
第Ⅰ区暴雨强度公式是采用上述6种方法推导的公式中误差最小的公式。
3.2.4
第 II区暴雨强度公式是北京市除山后背风区以外的其他地区的代表公式。该公式是采用观象台站的降雨数据推导的公式。目前北京市使用的公式（简称原公式）是北京市市政工程设计研究总院（原北京市市政设计院）于1983年推导完成的。采用的是1941年～1980年共计40年的降雨资料，降雨样本选样方法是年多个样法，共选取了9个降雨历时，（5分钟、10分钟、15分钟、20分钟、30分钟、45分钟、60分钟、90分钟、120分钟），每个历时每年分别选取8个样本，40年共2880个样本，按照历时分别进行排序，并取每个历时的前160个（4倍的实测年数）样本，合计共1440个样本组成暴雨资料系列，计算每个历时的暴雨强度，并同时统计经验频率。采用皮尔逊III 型曲线适线，推求公式采用了图解法加最小二乘法。1984年又对该公式进行了延续研究，完成了降雨历时120～360分钟的公式，方法同上。 2010年，《北京市城市雨水排除规划设计标准研究》课题对北京市市政工程设计研究总院编制的观象台站的暴雨强度公式进行了修编，完成了新的公式（简称新公式），将降雨数据从1980年延至2008年，共计68年的降雨资料，降雨样本取样方法是年多个样法，共选取了11个降雨历时，（5分钟、10分钟、15分钟、20分钟、30分钟、45分钟、60分钟、90分钟、120分钟、150分钟、180分钟），每个历时每年选取8个样本，68年共5984个样本，按照不同历时分别进行排序，并取每个历时的前272个（4倍的实测年数）样本，合计共2992个样本组成暴雨资料系列，计算每个历时的暴雨强度，并同时统计经验频率。采用皮尔逊III 型曲线适线，公式推求分别采用了北京法、北京简化法、南京法、同济大学法、曲面最小二乘法、直接拟合法。在课题的研究中对原公式和新公式进行多种工况的对比分析，发现在短历时（5分钟～45分钟）、低重现期（3年～10年）情况下，新公式的降雨强度小于原公式，而该范围是雨水管渠规划设计常用的范围，特别是道路立交桥雨水泵站的降雨历时大部分小于10 分钟，为保证城市的雨水排除安全，最终仍推荐采用原公式。
3.2.5
发达国家在运用推理公式法计算雨水流量时都没有采用折减系数。由于在目前的雨水管渠规划设计中虽采用了折减系数，达到了节省投资的目的，但同时也减小了系统的安全性和设计标准。近年来，北京市多次发生较严重的内涝，给人民生活和生产造成了不利影响。为减少类似事件，有必要提高城镇排水设计标准。
为提高雨水排除的安全性，GB 50014-2006 室外排水设计规范（2011年版）提出经济条件较好、安全性要求高的地区，其雨水管渠折减系数m 可取1。北京市将建设世界城市，不论是从经济角度还是安全性上北京在全国均属于需要重点保护的地区，因此本标准采用m=1。
3.2.6
因第II 区的暴雨强度大于第I 区，则当第I 区雨水管渠的下游途径第II 区时，其位于第II 区的管网应采用公式（3.2.2）～（3.2.5）计算暴雨强度。
3.3 重现期
3.3.1 3.3.2
由于一条雨水管渠的不同管段位于的道路等级和其途经地区的重要性、地形特点、气候特征可能不同，因此其不同管段所对应的设计重现期可能不同。
国家级党政军行政办公区为特别重要地区，市级党政军行政办公区、重点功能区、不耐水浸泡的重点文物保护单位、外事办公区、重要基础设施等为重要地区，其他地区为一般地区。
特别重要道路指高速公路及城市快速路的城市段，重要道路指中心城和新城的城市主干道，一般道路指中心城和新城的城市主干道以下等级的城市道路，以及镇中心区和分散的规划城市建设区内的城市道路。对于穿越镇中心区的一级公路，其位于镇中心区内段如为城市主干道，则该段道路的雨水管渠规划设计重现期可采用5年一遇。
对于地形低洼且无法通过重力流方式正常排水的建设区，以及短时暴雨可造成较大损失的地区，其雨水管渠及泵站设计重现期应在3-3-1的基础上适当提高，并应采取雨水控制与利用措施。
3.3.3 3.3.4
由于地铁、重要地下设施等的设防标准较高，城市雨水系统基本无法满足其要求，因此其设防标准应结合具体情况依据相关规范确定。
为保证雨水排除安全，充分发挥雨水管渠的整体作用，要求下游雨水管渠设计重现期不应低于上游管渠。当下游雨水管渠设计重现期高于上游雨水管渠时，如遇下游雨水管渠设计重现期的降雨，上游雨水管渠汇水面积所产生的雨水径流将通过上游管渠和地面汇流到下游管渠，为使下游雨水管渠切实达到其设计重现期要求，保证雨水排除安全，要求参加下游雨水管渠流量计算的全部汇水面积所采用的设计重现期应与该管渠的设计重现期一致。
当位于重要道路及城市主干道的雨水管渠承担道路本身及其周边区域的雨水排除任务，并且该道路周边区域的雨水管渠设计重现期低于该道路时，如遇该道路设计重现期的降雨，道路周边区域的雨水径流将通过该区域的雨水管渠及地面汇流到该道路，为使该道路的雨水管渠切实达到其设计重现期要求，保证雨水排除安全，要求其流量计算的全部汇水面积所采用的设计重现期应与该管渠的设计重现期一致。
3.4 径流系数
3.4.1
本条规定了绿地、屋面和路面等不同地面种类径流系数的选用范围。
表3-4-1列出不同地面种类的径流系数值。由于绿地径流系数随土壤前期含水率、降雨重现期的不同而变化，本标准的绿地径流系数是在北京地区常见粉土（渗透系数为5.79×10-6米/秒）、土壤前期含水率基本饱和、重现期3年～10年一遇条件下确定的取值范围。屋顶和不同形式路面的径流系数取值范围是根据降雨重现期不同（1年～10年一遇）而确定。规划设计中，不同地面类型的径流系数可根据设计重现期进行选取，当重现期处于上限时，径流系数取范围值的上限值；当重现期为下限值时，径流系数取范围值的下限值；其它重现期的径流系数可采用插值法选取。
3.4.2 3.4.3
本条规定了汇水范围内综合径流系数的计算方法。
本条规定了尚未建成的规划建设区的不同用地类型的综合径流系数的参考值选用范围。预见到已建成的旧平房区的建筑和道路密度很大，其综合径流系数应进行实地测量和计算；为减少工作量和缩短工作周期，其参考值可采用0.9。
通过影像资料分析和实地勘测相结合的方法对北京地区6种类型用地的16个典型小区的下垫面情况进行统计分析，采用加权平均方法，得到不同用地类型的综合径流系数。其中，6种用地类型包括工厂区、商业区、新居住区、老居住区、学校区、绿地公园区。
此外，已建成区不同用地类型的综合径流系数的选取，还参照了《室外排水设计规范》（GB50014-2006）和《城市排水工程规划规范》（GB50318-2000）中相关规定（见表1）和国内部分地区根据多年降雨径流资料总结并采用的综合径流系数值（见表2）。
表1 规范规定的综合径流系数
3.3.5
表2 国内部分地区采用的综合径流系数
3.4.4
为保证雨水排除安全，减少积水灾害，充分利用水资源，改建及新建建设项目应实施雨水控制与利用设施建设。
3.5 设计雨型
3.5.1 3.5.2
本标准给出的设计雨型是依据北京市典型实测降雨资料采用同频率放大的方法分析计算得出的。
表3-5-2中的设计降雨量是依据采用年最大值选样方法统计分析的暴雨公式推求的，其中第I 区暴雨强度公式是采用采用延庆站1965年～2008年，共计44年的降雨资料统计分析得到，共选取了15个降雨历时（5分钟、10分钟、15分钟、20分钟、30分钟、45分钟、60分钟、90分钟、120分钟、150分钟、180分钟、240分钟、360分钟、720分钟、1440分钟），在全部44年的降雨资料中，每年各选一个最大值作为分析样本，按照历时分别进行排序，共计660个样本组成15个暴雨资料样本系列，计算每个历时的暴雨强度，并同时统计经验频率，采用皮尔逊III 型曲线适线，推求公式方法同3.2.3。该公式适用条件为降雨历时5分钟～1440分钟，设计重现期为2年～100年，其公式表达式为：
q =
2409(1+0. 84lg P ) (t +10. 27) 0. 882
表3-5-2中的第II 区暴雨强度公式是采用采用观象台站1940年～2008年共计68年的降雨资料统计分析得到，其选样方法、降雨历时、经验频率计算、适线方法等同第I 区。第II 区暴雨强度公式适用条件为降雨历时5分钟～1440分钟，设计重现期为2年～100年，其公式表达式为：
q =
2049(1+0. 913lg P ) (t +13. 4) 0. 725
附录A.1
表A.1 1440分钟雨型分配表
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附录A.1中：
序号—时间段排序，每个时间段为5分钟； H t —某一设计频率的t 时段降雨量，单位为毫米；
H t1-H t2—某一设计频率t1与t2时段设计降雨量的差值，单位为毫米； n%—某一设计频率的分时段降雨量占总时段降雨量的百分比为n%。 附录A.1可以概化为下图
以推求Ⅰ区20年一遇的15分钟雨型为例，说明不同重现期不同历时的设计雨型推求步骤。 首先根据表8.1查出Ⅰ区20年一遇最大5分钟、最大15分钟降雨量分别为14.1毫米、27.3毫米；再从附表A.1中查得15分钟暴雨分配过程出现在第203、204、205时段，将最大5分钟降雨放置在第204时段，最大15分钟雨量减去最大5分钟雨量得到第203、205时段的总降雨量13.2毫米，按附录A.1中给出的46.67%、53.33%分配比例，将该总降雨量13.2毫米分配到第203时段和第205时段，最后得到15分钟雨型分配过程过程为6.2毫米、14.1毫米、7毫米。依次类推，可算得不同重现期不同时段的雨量分配过程。
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