氣候可行性論證技術(shù)規(guī)范第4部分：城市軌道交通工程

3氣候可行性論證技術(shù)規(guī)范第4部分：城市軌道交通工程本文件規(guī)定了城市軌道交通工程氣候可行性論證的資料收集、數(shù)據(jù)處理、氣候背景分析、高影響天氣氣候事件影響評估、氣象參數(shù)推算方法以及區(qū)域數(shù)值模擬分析的有關(guān)技術(shù)方法和評價要求。本文件適用于內(nèi)蒙古自治區(qū)境內(nèi)新建、改建和擴建的城市軌道交通工程氣候可行性論證工作。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB50009建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB50014室外排水設(shè)計規(guī)范GB50157地鐵設(shè)計規(guī)范GB50490城市軌道交通技術(shù)規(guī)范GB50736民用建筑供暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范GB/T38707城市軌道交通運營技術(shù)規(guī)范QX/T118氣象觀測資料質(zhì)量控制地面QX/T423氣候可行性論證規(guī)范報告編制QX/T449氣候可行性論證規(guī)范現(xiàn)場觀測QX/T457氣候可行性論證規(guī)范氣象資料加工處理QX/T436氣候可行性論證規(guī)范抗風(fēng)參數(shù)計算QX/T528氣候可行性論證規(guī)范架空輸電線路抗冰設(shè)計氣象參數(shù)設(shè)計QX/T242城市總體規(guī)劃氣候可行性論證技術(shù)規(guī)范QX/T498地鐵雷電防護裝置檢測技術(shù)規(guī)范QX/T85雷電災(zāi)害風(fēng)險評估技術(shù)規(guī)范DB15/T2040城市暴雨強度公式編制技術(shù)規(guī)范3術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本文件。3.1城市軌道交通urbanrailtransit采用專用軌道導(dǎo)向運行的城市公共客運交通系統(tǒng)，包括地鐵系統(tǒng)、輕軌系統(tǒng)、單軌系統(tǒng)、有軌電車、磁浮系統(tǒng)、自動導(dǎo)向軌道系統(tǒng)、市域快速軌道系統(tǒng)。[來源：GB50490,術(shù)語2.0.1]43.2氣候可行性論證climatefeasibilitydemonstration對與氣候條件密切相關(guān)的規(guī)劃和建設(shè)等項目進行氣候適宜風(fēng)險性及可能對局地氣候產(chǎn)生影響的分評估活動。[來源：QX/T242,定義3.4]3.3參證氣象站referencemeteorologicalstation氣象分析計算所參照具有長年代氣象數(shù)據(jù)的國家氣象觀測站。[來源：QX/T423,定義3.1]4實地調(diào)研與資料要求4.1實地調(diào)研應(yīng)進行實地調(diào)研，與市政規(guī)劃管理部門、工程設(shè)計單位座談，了解城市軌道交通工程規(guī)劃設(shè)計路線，明晰項目中關(guān)于氣候環(huán)境方面的服務(wù)需求。宜沿擬選城市軌道交通線路進行實地踏勘，調(diào)研沿線交通、建筑、居民區(qū)及企業(yè)的實際分布情況，確定氣候可行性論證的研究范圍和重點。4.2資料收集4.2.1氣象資料4.2.1.1應(yīng)收集項目所在城市及軌道交通工程沿線的氣象站分布和歷史沿革資料，以及參證氣象站、區(qū)域氣象站和專用氣象站的相關(guān)氣象資料。4.2.1.2參證氣象站選取方法應(yīng)參照QX/T423的規(guī)定，且必須具有30年以上連續(xù)氣象觀測資料。4.2.1.3所在區(qū)域及周邊的氣象災(zāi)害資料及項目對應(yīng)災(zāi)情資料。4.2.1.4可收集其他氣象資料，如再分析資料、模式模擬結(jié)果、衛(wèi)星遙感、雷達探測及探空觀測氣象資料。4.2.1.5應(yīng)收集數(shù)值模式所需的初始?xì)庀筚Y料。4.2.2工程相關(guān)資料4.2.2.1項目的背景信息和資料，包括項目所在地的基礎(chǔ)地理信息及高分辨率的地形數(shù)據(jù)，項目的可行性研究報告或項目建議書，項目相關(guān)論證研究成果等。4.2.2.2地形數(shù)據(jù)采用的地形數(shù)據(jù)分辨率不宜低于1:50000，或使用工程設(shè)計單位提供的高分辨率地形數(shù)據(jù)。4.2.2.3城市用地數(shù)據(jù)宜采用現(xiàn)狀和規(guī)劃方案用地分類信息化數(shù)據(jù)，獲得帶比例尺的現(xiàn)狀和規(guī)劃用地分類圖。4.2.2.4其他資料主要包括：5a)應(yīng)收集或通過野外勘測，獲得軌道交通?？空军c周邊建筑物高度和布局的網(wǎng)格化數(shù)據(jù)，水平網(wǎng)格分辨率應(yīng)至少達到10m×10m；b)應(yīng)收集工程所在城市近5年常住人口數(shù)據(jù)、城市能源消耗量等社會經(jīng)濟數(shù)據(jù)；c)應(yīng)收集與氣候環(huán)境關(guān)系密切的重大工程項目可行性論證研究報告、環(huán)境影響評價報告及其他有關(guān)的文獻資料。4.3資料要求4.3.1氣象站點選擇氣象站點應(yīng)具有代表性。對地形復(fù)雜或工程沿線缺少氣象站點的城市應(yīng)建設(shè)專用氣象觀測站，按照QX/T449要求，開展至少一年的現(xiàn)場觀測。4.3.2凍土深度專項觀測4.3.2.1應(yīng)采用參證氣象站長序列凍土深度觀測資料作為工程凍土深度設(shè)計參數(shù)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。4.3.2.2若城市軌道交通沿線區(qū)域缺少具有代表性的觀測資料時，應(yīng)該在工程沿線選擇幾個有代表性的區(qū)域進行至少一個冬季的凍土深度觀測，進而推算工程設(shè)計凍土深度。4.3.3氣象資料質(zhì)量控制應(yīng)按照QX/T118的要求對氣象資料進行質(zhì)量控制。4.3.4氣象資料的代表性、準(zhǔn)確性、比較性分析應(yīng)按照QX/T423的規(guī)定，分析氣象資料的代表性、準(zhǔn)確性和比較性。4.3.5地形、大氣環(huán)境、能源消耗等資料的處理將地形、大氣環(huán)境、能源消耗等資料處理成數(shù)值模擬所需要的格式類型。5數(shù)據(jù)處理5.1氣象資料的加工處理方法應(yīng)按照QX/T457規(guī)定的方法，對氣象觀測資料進行加工處理。5.2氣象資料格式處理將收集到的氣象資料分別處理成數(shù)值模擬和統(tǒng)計分析所需的格式。5.3用地分類資料處理將現(xiàn)狀和工程規(guī)劃用地分類圖、地理信息系統(tǒng)（GIS）電子圖紙或者野外勘測獲得的用地分類數(shù)據(jù)處理成數(shù)值模擬可識別的格點化資料。5.4圖紙格點化處理方法5.4.1根據(jù)圖紙比例尺和模式水平分辨率打成網(wǎng)格，讀出每個網(wǎng)格內(nèi)的用地類型、建筑物高度和布局等，處理成所需數(shù)據(jù)。5.4.2利用專業(yè)軟件，根據(jù)圖紙色差處理為用地類型數(shù)據(jù)。65.4.3宜要求工程設(shè)計單位，提供現(xiàn)成的電子版數(shù)據(jù)格式。6評價內(nèi)容要求6.1區(qū)域大氣環(huán)流特征分析區(qū)域四季大氣環(huán)流特征，描述大尺度環(huán)流特征對當(dāng)?shù)貧夂蛐纬傻挠绊憽?.2氣候適宜性分析6.2.1區(qū)域氣候特征根據(jù)參證氣象站近30年觀測資料統(tǒng)計結(jié)果，描述項目所在區(qū)域總體氣候特征及四季氣候特點。6.2.2軌道交通工程擬建線路氣候適宜性分析分析軌道交通擬建線路沿線的風(fēng)、氣溫、濕度、降水、地溫、凍土等氣象要素特征，結(jié)合地形、下墊面類型、交通狀況、電網(wǎng)等信息，分析工程擬建線路選址和建成后運營維護的氣候適宜性。6.2.3工程施工期氣候適宜性分析篩選和分析影響工程建設(shè)施工的主要氣象要素，結(jié)合工程設(shè)備的性能參數(shù)、工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)等，給出工程施工期主要氣象要素的適宜性分析結(jié)論。6.3高影響天氣氣候事件分析及災(zāi)害防御建議6.3.1高影響天氣分析6.3.1.1雷電災(zāi)害專項風(fēng)險評估雷電災(zāi)害對城市軌道交通工程建設(shè)、安全運行有極大影響，應(yīng)按照QX/T85的規(guī)定，進行雷電災(zāi)害專項風(fēng)險評估。城市軌道交通工程建設(shè)期間以及建成后的日常巡檢，應(yīng)按照QX/T105、QX/T560和QX/T498的規(guī)定，進行日常雷電檢測、竣工驗收。6.3.1.2高影響氣象災(zāi)害評估對城市軌道交通工程影響較大的氣象災(zāi)害或天氣氣候事件包括但不限于雷電、大風(fēng)、沙塵天氣、能見度、寒潮、極端低溫、暴雨洪澇、降雪和積雪、凍土、結(jié)冰、霧霾等。應(yīng)分析論證影響城市軌道交通工程建設(shè)、運營的高影響天氣變化規(guī)律，分析其出現(xiàn)頻率及強度特征，分析計算其特征參數(shù)，并以圖、表形式給出分析結(jié)果。注：技術(shù)條件允許情況下，可增加未來氣候變化對城市軌道交通工程建設(shè)影響的預(yù)評估內(nèi)容。6.3.2氣象災(zāi)害防御措施應(yīng)結(jié)合工程設(shè)備性能參數(shù)、工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)和運營管理規(guī)范，給出避免或減緩氣象災(zāi)害影響的措施。6.4工程相關(guān)氣象參數(shù)推算按照附錄A給出的計算方法，推算工程區(qū)各相關(guān)氣象參數(shù)。6.5城市軌道交通工程對局地氣象環(huán)境的可能影響6.5.1評估方法7推薦附錄B給出的評估方法。6.5.2結(jié)果分析6.5.2.1氣溫場分析繪制冬、夏季白天和晚上離地面1.5米、3米、5米和10米高度氣溫場模擬圖。分析軌道交通?？空军c周邊氣溫的空間分布特征，對比不同設(shè)計方案下溫度分布差異。6.5.2.2風(fēng)場分析繪制冬、夏季白天和晚上離地面1.5米、3米、5米和10米高度流場模擬圖，指出流場的整體走向、氣流輻合、輻散的區(qū)域，分析風(fēng)速的空間變化特征，并找出原因。同設(shè)計規(guī)劃情況配合起來，對比不同設(shè)計方案下風(fēng)速分布差異，主要為功能區(qū)設(shè)計提供建議。注：若軌道交通涉及超過10米的高架橋梁、軌道或電纜線路時，應(yīng)模擬分析相應(yīng)高度層的氣溫場和風(fēng)場。6.6主要結(jié)論和適用性說明6.6.1主要結(jié)論給出城市軌道交通工程氣候適宜性、風(fēng)險性和可能對局地氣候的影響三方面的主要結(jié)論，提出明確的結(jié)論性建議。6.6.2適用性說明給出論證結(jié)論的適用范圍，論證中存在的可能存在的誤差和不確定性，提出完善建議。8氣象參數(shù)計算方法A.1氣象要素極值計算基礎(chǔ)數(shù)據(jù)建立最大風(fēng)速、基本風(fēng)壓、日最大降水量、小時最大降水量、過程最大降水量、最大積雪深度、基本雪壓、基本氣溫、覆冰厚度、最大凍土深度、極端最低氣溫、極端最高氣溫等30年以上的資料序列，作為極值計算基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。暴雨強度公式編制基礎(chǔ)數(shù)據(jù)應(yīng)按照DB15/T2040的數(shù)據(jù)要求，收集相關(guān)資料作為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。A.2抗風(fēng)參數(shù)和基本風(fēng)壓計算應(yīng)按照GB50009和QX/T436規(guī)定的方法，計算重現(xiàn)期風(fēng)速和基本風(fēng)壓。A.3基本雪壓計算應(yīng)按照GB50009規(guī)定的方法，計算基本雪壓。A.4基本氣溫計算應(yīng)按照GB50009規(guī)定的方法，計算基本氣溫。A.5架空輸電線路抗冰設(shè)計氣象參數(shù)計算應(yīng)按照QX/T528規(guī)定的方法，計算抗冰設(shè)計氣象參數(shù)。A.6城市暴雨強度公式編制應(yīng)按照GB50014和DB15/T2040的要求，編制工程所在城市的暴雨強度公式。注：項目所在地已有暴雨強度公式，應(yīng)使用最新資料對暴雨強度公式進行復(fù)核。A.7防洪、防積水設(shè)計氣象參數(shù)計算采用皮爾遜Ⅲ型分布函數(shù)擬合不同重現(xiàn)期的日最大降水量、最大連續(xù)降水量和最大小時降水量。A.8設(shè)計凍土深度計算采用極值I型函數(shù)推算工程區(qū)各重現(xiàn)期凍土深度。A.9暖通設(shè)計參數(shù)計算應(yīng)按照GB50736的要求，計算暖通設(shè)計參數(shù)。9（資料性）城市軌道交通工程對局地氣象環(huán)境可能影響的評估方法B.1主要方法采用模擬（CFD計算流體力學(xué)）或城市小區(qū)尺度模式進行模擬評估。B.2輸入資料B.2.1地形、地表資料a)各個軌道交通?？空军c周邊的建筑設(shè)計圖、地形、建筑高度資料；b)各個軌道交通?？空军c周邊的下墊面土地利用類型、設(shè)施情況分類；c)各個軌道交通?？空军c建筑設(shè)計圖資料等。B.2.2其他資料使用國家級氣象站、區(qū)域氣象站地面氣象觀測資料以及衛(wèi)星遙感反演資料等。B.2.3模擬運行方案可采取兩種運行方案：a)典型個例：選取近年來項目所在城市個例氣象