[发明专利]一种梯形复式断面的海绵城市内河渠道及其设计方法

权利要求书

1.一种梯形复式断面的海绵城市内河渠道，其特征在于：包括梯形复式断面渠道，梯形复式断面渠道末端连接有沉淀塘，沉淀塘连接有溢流排放渠。

2.根据权利要求1所述梯形复式断面的海绵城市内河渠道，其特征在于：

所述梯形复式断面渠道由主槽和位于主槽两侧的滩地组成，滩地上种植有耐淹耐旱的景观植物，枯水期雨水从主槽通过，汛期雨水漫过滩地行洪。

3.根据权利要求1所述梯形复式断面的海绵城市内河渠道，其特征在于：

沉淀塘与梯形复式断面渠道的水流向呈一定角度，且沉淀塘的过水断面面积比梯形复式断面渠道的过水断面面积大。

4.根据权利要求1或3所述梯形复式断面的海绵城市内河渠道，其特征在于：

沉淀塘为弧形弯道形状，弧形弯道处横剖面的形态呈“V”型，且凸岸一侧的坡度要缓于凹岸一侧，沉淀塘的深度为梯形复式断面渠道主槽深度的2～3倍，凹岸区域用浆砌石进行护岸。

5.根据权利要求4所述梯形复式断面的海绵城市内河渠道，其特征在于：

凸岸一侧的坡度为1:2，凹岸一侧的坡度为2:1。

6.根据权利要求4所述梯形复式断面的海绵城市内河渠道，其特征在于：

沉淀塘与梯形复式断面渠道末端通过缓坡相连，坡度为1:3～1:4，沉淀塘与溢流排放渠通过陡坡相连，坡度为1:0.5～1:1。

7.根据权利要求4所述梯形复式断面的海绵城市内河渠道，其特征在于：

溢流排放渠的入口处安装有坝闸，溢流排放渠的平面形态呈外八字型，较大的开口朝向下游水体，过水断面面积逐渐变大，水流流速逐渐减小。

8.一种梯形复式断面的海绵城市内河渠道的设计方法，其特征在于包括：

步骤一、设计渠道的排涝流量

按照如下公式计算渠道的排涝流量

其中，Q₁表示渠道的排涝流量；表示渠道周边汇水区的综合径流系数；F表示汇水面积；q表示暴雨强度；

步骤二、根据水力学中实用经济断面的要求对渠道的过流断面进行设计，根据选定的底宽、宽深比及边坡系数计算出断面的各种水力要素及过流面积；

步骤三、计算设计断面的过流能力，因梯形复式断面渠道的主槽和滩地的糙率不同，分别计算其过流能力，计算公式如下：

其中，Q₂表示设计断面的过流能力；A表示过水断面面积；R表示水力半径；i表示水力坡度；n表示糙率；

步骤四、对流量进行校核，验证设计断面的过流能力是否大于渠道的排涝流量Q₁；若Q₂Q₁，则应回到步骤二中调整设计断面的参数，使得Q₂Q₁；同时，确定Q₂的取值不超过Q₁的1.05倍。

9.根据权利要求8所述梯形复式断面的海绵城市内河渠道的设计方法，其特征在于：

所述暴雨强度采用渠道所在地区的暴雨强度公式进行计算，梯形复式断面渠道的主槽排涝流量选用1年一遇的设计暴雨重现期计算确定，梯形复式断面渠道的全断面排涝流量选用20年一遇的设计暴雨重现期计算确定。

10.根据权利要求8所述梯形复式断面的海绵城市内河渠道的设计方法，其特征在于：

所述梯形复式断面渠道的设计断面流速大于渠道的不淤流速，使得含沙水流中所携带的泥沙随水流一起向下游运动，淤积在与渠道末端相连的沉淀塘中，而不在渠道中发生大量淤积。