2浙江省地下建筑设计研究院 浙江杭州 310000
摘要：海绵城市通过加强城市规划建设管理，充分发挥建筑、道路和绿地、水系等生态系统对雨水的吸纳、蓄渗和缓释作用，有效控制雨水径流，实现自然积存、自然渗透、自然进化和城市发展方式。对于不同的用地类型和项目类型，其实施有不同的特点，需要分类对待。达到雨水调蓄和经济合理的平衡。
关键词：海绵城市；径流系数；雨水回用；平衡
海绵城市是指通过加强城市规划建设管理，充分发挥建筑、道路和绿地、水系等生态系统对雨水的吸纳、蓄渗和缓释作用，有效控制雨水径流，实现自然积存、自然渗透、自然进化和城市发展方式。作为一个国家级的大课题，海绵城市已经越来越得到政府部门的重视，并且各地都在逐步推广，部分地区已要求强制性实施。
在新形势新要求下，越来越多的项目要求将海绵城市设计纳入设计范围，海绵城市的相关设计已经迫在眉睫。海绵城市设计涉及主要专业包括总图、给排水，景观和建筑等。本文主要通过典型案例剖析，为给排水专业今后的海绵城市项目设计提供参考。
1.海绵城市设计要点
1.1设计依据
1、《室外排水设计规范》 GB50014-2006（2016 年版）
2、《城市工程管线综合规划规范》 GB50289-2016
3、《建筑与小区雨水控制及利用工程技术规范》 GB50400-2016
4、《城市内涝防治规划标准》 GB51222-2017
5、《国务院办公厅关于推进海绵城市建设的指导意见》（国办发[2015] 75 号）
6、项目所在地的省市的海绵城市海绵城市建设技术导则或低影响开发雨水控制利用技术设计导则
1.2设计原则
1、LID（低影响开发雨水控制利用技术）设施规模根据控制目标及设施在排水系统中发挥的主要功能，选择容积法、流量法或水量平衡法等方法通过计算确定；
2、按照径流总量、径流峰值与径流污染综合控制目标进行设计，选择其中较大的规模作为设计规模；
3、综合源头削减、中途转输、末端调蓄等手段，以源头削减为主；
4、植草沟或者卵石沟作为转输设施，对径流总量削减贡献较小，其调蓄容积不计入总调蓄容积；
5、根据设计地形和汇水面大小科学合理确定 LID 设施规模，无法有效收集汇水面径流雨水的调蓄容积不计入总调蓄容积；
1.3年径流总量控制率的取值和对应的设计降雨量
低影响开发雨水系统的径流总量控制一般采用年径流总量控制率作为控制目标。年径流总量控制率与设计降雨量为一一对应关系。
理想状态下，径流总量控制目标应以开发建设后径流排放量接近开发建设前自然地貌时的径流排放量为标准。自然地貌往往按照绿地考虑，一般情况下，绿地的年径流总量外排率为15%-20%（相当于年雨量径流系数为0.15-0.20），因此，借鉴发达国家实践经验，年径流总量控制率最佳为80%-85%。这一目标主要通过控制频率较高的中、小降雨事件来实现。以北京市为例，当年径流总量控制率为80%和85%时，对应的设计降雨量为27.3 mm和33.6 mm，分别对应约0.5年一遇和1年一遇的1小时降雨量。
实践中，各地在确定年径流总量控制率时，需要综合考虑多方面因素。一方面，开发建设前的径流排放量与地表类型、土壤性质、地形地貌、植被覆盖率等因素有关，应通过分析综合确定开发前的径流排放量，并据此确定适宜的年径流总量控制率。另一方面，要考虑当地水资源禀赋情况、降雨规律、开发强度、低影响开发设施的利用效率以及经济发展水平等因素；具体到某个地块或建设项目的开发，要结合本区域建筑密度、绿地率及土地利用布局等因素确定。因此，综合考虑以上因素基础上，当不具备径流控制的空间条件或者经济成本过高时，可选择较低的年径流总量控制目标。同时，从维持区域水环境良性循环及经济合理性角度出发，径流总量控制目标也不是越高越好，雨水的过量收集、减排会导致原有水体的萎缩或影响水系统的良性循环；从经济性角度出发，当年径流总量控制率超过一定值时，投资效益会急剧下降，造成设施规模过大、投资浪费的问题。
1.4年径流总量控制率分区
我国地域辽阔，气候特征、土壤地质等天然条件和经济条件差异较大，径流总量控制目标也不同。在雨水资源化利用需求较大的西部干旱半干旱地区，以及有特殊排水防涝要求的区域，可根据经济发展条件适当提高径流总量控制目标；对于广西、广东及海南等部分沿海地区，由于极端暴雨较多导致设计降雨量统计值偏差较大，造成投资效益及低影响开发设施利用效率不高，可适当降低径流总量控制目标。
因此，《海绵城市建设技术指南》未对年径流总量控制率提出统一的要求。通过对我国近200个城市1983-2012年日降雨量统计分析，分别得到各城市年径流总量控制率及其对应的设计降雨量值关系。基于上述分析，该指南将我国大陆地区大致分为五个区，并给出了各区年径流总量控制率α的最低和最高限值，即I区（85%≤α≤90%）、II区（80%≤α≤85%）、III区（75%≤α≤85%）、IV区（70%≤α≤85%）、V区（60%≤α≤85%）。各地应参照此限值，因地制宜的确定本地区径流总量控制目标。
在实际设计中，年径流总量控制率为规划指标，由建设方根据规划指标提供。年径流总量控制率对应的降雨量由当地的海绵城市指导文件提供，当资料不全时，可参考《建筑与小区雨水控制及利用工程技术规范》GB50400-2016附表中的各大城市年径流总量控制率对应的降雨量表。
2.设计案例
本案例为某大型物流园区的海绵城市设计。我作为给排水专业编制人参与完成了本案例的编制。
该物流园为大型物流园区，大型园区项目的排水口可能不止一处，若调蓄设施集中设置并不能达到实际调节效果，所以大型项目应根据汇水分区的划分，分区块进行LID设施能力校核，对每个分区的径流总量控制率进行计算，再加权平均计算整个地块的径流总量控制率。
对于工业项目及物流项目，规划绿化率较低，屋面采用轻钢结构，无法设置绿化屋面，更由于物流企业内大型车辆行驶频繁，为保证路面的强度和耐久性，路面采用混凝土结构。且这类项目的屋面和路面占据项目用地面积的比例往往高达70%，项目场地范围内的径流系数较大，其他面积总量有限。采用各种LID设施后径流控制也无法达到规划指标。
专业内经过讨论，认为在这种情况下，应该考虑设置大型雨水收集池。但雨水池容积过大，雨量不能充分利用也会造成大量浪费。遇到这类情况时，需要与评审专家及当地规划部门沟通，在充分合理的设计计算后，调整径流总量控制率指标。
该案例中，需要设置1850立方米的雨水池才能满足75%控制率的要求。园区3天绿化及道路冲洗水量仅260立方米。设置大型雨水池既不经济，也无必要。评审专家在要求我方充分利用其他LID设施后，也赞同只设置260立方米的雨水池，并向规划部门建议调整控制指标。
参考文献：
[1]任心欣、俞露《海绵城市建设规划与管理》中国建筑工业出版社出版的图书2017
[2]高湘、谢庆坤 滨海地需海绵城市规划探索——以深圳坝光地区为例 给水排水 2017.43（11）28-32
[3]康丹，叶青。海绵城市年径流总量控目标取值和分析研究。中国给水排水，2015.19：126~129
论文作者:吴寅州1,姜圣华2
论文发表刊物:《基层建设》2019年第5期
论文发表时间:2019/4/30
标签：径流论文; 总量控制论文; 海绵论文; 雨水论文; 城市论文; 设施论文; 目标论文; 《基层建设》2019年第5期论文;