PebbleCreek 项目成功采用 PondPack
B&R Engineering of Sun Lakes, AZ(美国)已成功应用 PondPack 设计一款复杂的排放系统,该系统包含一个由 30 多个池塘形成的复杂网络。该工程公司为亚利桑那州和德克萨斯州大型计划区域开发项目(2,000 英亩以上)的开发商 Robson Communities 执行土地开发设计工作。除了 PondPack 之外,他们还依靠整套 Haestad Methods 海思德产品为这些开发项目实施所有水力和水文设计工作。
Mark A. Maloney 是 B&R Robson PebbleCreek 项目的项目经理,该项目要在亚利桑那州菲尼克斯附近的 Goodyear 长期总体规划设计一个长者社区。他使用 Haestad Methods 的 PondPack 软件来执行所需的池塘和贮留设计。B&R 以前使用 U.S. Army Corps 的 HEC-1 软件以及另一商业水文软件包来执行此项工作,但由于其流程繁琐重复,因此希望改用其他软件。PondPack 因其在技术上堪称完美的互连池塘建模算法而受到 Maloney 先生的青睐。正如 Maloney 先生第一次接触 PondPack 时所说的那样,“这正是我们在做的工作。市场上任何其他软件都无法做到如此完美无暇。”PondPack 易于使用,具有自定义功能以及水力高级功能,可以轻松自如地管理产品。
项目描述
PebbleCreek 项目分三个施工阶段(请参阅航拍照片),预计需要 12 - 15 年才能全面竣工。整个开发项目将包括 6,200 户住宅和一个 54 洞高尔夫球场。
道路排水沟可从各地块收集地表径流,随后路缘开口或排水孔会截取这些径流,随后通过改良渠道将其引向高尔夫球场。高尔夫球场内设干池塘和湿湖泊,二者由一个可用于径流排放和贮留的雨水排放系统相连接。回水影响和逆流是至关重要的设计考虑因素。“我们发现 PondPack 在处理此类建模方面表现极其出色”,Maloney 说道。
为了维护水质(即实现滞水最小化),水会通过泵站从最下游的贮留池循环到最上游的湖泊,而同时也会有淡水流入该湖泊。为了克服用水限制,还会将处理后的污水从不同点注入该系统。
设计要求
Goodyear 城要求开发项目在现场保留百年风暴六小时的雨水量。次要街道必须能在不超过路缘高度的前提下排送 5 年风暴的排放量,而公路用地内必须能排送 50 年风暴的排放量。次干路和主干路必须能在不超过路缘的前提下分别排送 10 年和 100 年风暴的流量。另一个设计考虑因素是要使 PondPack 结果与 1997 年最初总排水系统研究的 HEC-1 结果相匹配。比较表明,两项研究的“结果惊人地相似”,Maloney 说。
建模方法
项目的径流水位图是使用 SCS 方法生成的。项目由三类排放区组成:住宅 (CN = 89)、高尔夫球场 (CN = 67) 和道路/公路用地 (CN = 94)。各排放区都相对较小,最短集流时间为 10 分钟。
在非常平坦的管网中,所有池塘均使用 PondPack 的 ICPM 选项(互连池塘建模)来解决回水影响和逆流。干滞池/贮留池的出水口借助堰溢流和篦子结构实现建模,而湖泊则借助了溢流竖管。同时还为关键点和最下游的贮留池提供了紧急溢流结构。
在出现峰值流量(即主要设计流量)时,池塘排放量通常受所连接的雨水排放系统,而不是初始出水口结构限制。因此,将雨水排放系统视为互连系统的一部分至关重要。通过将污水管作为 PondPack 中涵洞类型的出水口结构进行建模可以有效实现此功能。出入孔位于雨水排放方向或斜度发生改变的地点,同池塘一样,使用区域高程方法进行建模,不提供蓄水。PondPack 可计算这些关键点的 HGL,以确定会否发生洪泛。由于不存在旁道流并且确实出现了蓄水现象,因此还会使用池塘对入水口地点的街道流量截取进行建模(出现分流的情况下)。池塘的顶端与六英寸路缘的顶端相关联,出水口结构是路缘开口。
干贮留池的渗透使用 PondPack 的平均渗入率方法处理,由此水面区域适用各个时间步骤的平均渗入率。湖泊的渗透建模稍微有些复杂,因为湖泊位于正常水面之下。渗透仅发生于超出此高程的边坡。要为此情况建模,需在该模型内创建一个大型人造池塘来接受渗入流量。渗入率的定义方法为:使用用户定义的流量关系表(对照渗入流量)从湖泊设置一个出水口结构。
Maloney 先生是 PondPack 的高级用户,可运用最全面的产品功能,并可通过开发具有创造性的方法来突破限制,处理各种异常情况。他甚至还充分利用了 PondPack .NET 框架的优势,借助 Visual Basic 来开发自定义报告。