文/中國城市規(guī)劃設(shè)計研究院 程小文 姜立暉

0 引言

2018年12月26日，住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部批準(zhǔn)《海綿城市建設(shè)評價標(biāo)準(zhǔn)》為國家標(biāo)準(zhǔn)，編號為GB/T 51345-2018，自2019年8月1日起實施。該標(biāo)準(zhǔn)首次建立了一套適合我國國情的海綿城市建設(shè)評價體系，對于統(tǒng)一和規(guī)范海綿城市評價具有十分重要的意義。年徑流總量控制率、年徑流污染物總量削減率、外排徑流峰值流量等3項指標(biāo)是海綿城市建設(shè)評價的核心指標(biāo)。

1 年徑流總量控制率

1.1 指標(biāo)含義

通過自然與人工強(qiáng)化的滲透、滯蓄、凈化等方式控制城市建設(shè)下墊面的降雨徑流，得到控制的年均降雨量與年均降雨總量的比值。

1.2 指標(biāo)意義

傳統(tǒng)城市開發(fā)建設(shè)模式因不透水下墊面的過度增長和依賴管網(wǎng)進(jìn)行排水的單一做法，破壞了水的自然循環(huán)路徑。通過海綿城市建設(shè)，強(qiáng)化雨水徑流管控，重點增強(qiáng)對中小降雨事件的控制水平，維系生態(tài)本底的水文特征。年徑流總量控制率反映了海綿城市建設(shè)對自然水文特征的修復(fù)效果。

1.3 考核要求

年徑流總量控制率的考核要求與以往出臺的技術(shù)規(guī)范基本保持一致，主要參照“我國年徑流總量控制率分區(qū)圖”；與以往不同的是，對于新建項目和改擴(kuò)建項目在執(zhí)行嚴(yán)格程度上區(qū)別對待，總體上對新建項目的要求嚴(yán)于改擴(kuò)建項目。正常情況下要求新建項目不低于“我國年徑流總量控制率分區(qū)圖”所在區(qū)域規(guī)定下限值，條件許可的改擴(kuò)建項目不低于“我國年徑流總量控制率分區(qū)圖”所在區(qū)域規(guī)定下限值。對場地空間和豎向條件不具備、建設(shè)難度和投資較高的部分新建或改擴(kuò)建項目，可根據(jù)具體項目條件，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析綜合后，確定項目的年徑流控制目標(biāo)；或依據(jù)海綿城市專項規(guī)劃、控制性詳細(xì)規(guī)劃等確定。

1.4 評價方法

年徑流總量控制率可采用設(shè)施徑流體積控制規(guī)模核算法、監(jiān)測法、模型模擬法等方法進(jìn)行評價。其中，設(shè)施徑流體積控制規(guī)模核算法的計算較簡便，無需對建設(shè)項目進(jìn)行長時間監(jiān)測或構(gòu)建水力模型進(jìn)行模擬計算，是最常用的評價方法。

設(shè)施徑流體積控制規(guī)模核算法采用建設(shè)項目內(nèi)各設(shè)施、無設(shè)施控制的各下墊面的年徑流總量控制率，按包括設(shè)施自身面積在內(nèi)的設(shè)施匯水面積、無設(shè)施控制的下墊面的占地面積加權(quán)平均。

式中，α為項目年徑流總量控制率（%）；αi 為有設(shè)施控制的下墊面i 的年徑流總量控制率（%）；αj為無設(shè)施控制的下墊面j 的年徑流總量控制率（%）；Ai 為有設(shè)施控制的下墊面i 的面積（含設(shè)施面積）（m2）；Aj為無設(shè)施控制的下墊面 j 的面積（m2）。

1）對于有設(shè)施控制的下墊面，根據(jù)設(shè)施的徑流體積控制規(guī)模，核算其所對應(yīng)控制的降雨量，通過查閱“年徑流總量控制率與設(shè)計降雨量關(guān)系曲線圖”得到該下墊面的年徑流總量控制率。

2）對于無設(shè)施控制的不透水下墊面，其年徑流總量控制率應(yīng)為0。

3）對于無設(shè)施控制的透水下墊面，應(yīng)按設(shè)計降雨量為其初損后損值（即植物截留、洼蓄量、降雨過程中入滲量之和）獲取年徑流總量控制率，或按下式估算其年徑流總量控制率。

2 年徑流污染物總量削減率

2.1 指標(biāo)含義

通過自然與人工強(qiáng)化的滲透、滯蓄、凈化等方式控制城市建設(shè)下墊面的降雨徑流，得到去除的年均徑流污染物量與年均徑流污染物總量的比值。

2.2 指標(biāo)意義

降水過程中雨水流經(jīng)城市下墊面，受大氣降塵、汽車尾氣等影響，雨水徑流中攜帶懸浮物、氮、磷、重金屬等污染物，已成為城市水環(huán)境的主要污染源之一。通過海綿城市建設(shè)，在自然與人工強(qiáng)化的滲透和滯蓄過程中，實現(xiàn)徑流雨水中污染物的凈化。年徑流污染物總量削減率，反映了海綿城市建設(shè)對雨水徑流污染（城市面源污染）的控制效果。

2.3 考核要求

徑流污染控制的考核要求與以往出臺的技術(shù)規(guī)范相比更明確和清晰，明確以懸浮物（SS）作為年徑流污染控制的計算指標(biāo)，并提出具體的年徑流污染物總量削減率的數(shù)值要求。由于降雨徑流污染的成分較復(fù)雜，而懸浮物(SS)往往與其他污染物指標(biāo)具有一定的相關(guān)性，故可用懸浮物（SS）作為徑流污染物控制指標(biāo)。對于新建項目和改擴(kuò)建項目在執(zhí)行嚴(yán)格程度上區(qū)別對待，總體上對新建項目的要求嚴(yán)于改擴(kuò)建項目。條件許可的新建項目年徑流污染物總量削減率不小于70%，條件許可的改擴(kuò)建項目年徑流污染物總量削減率不小于40%。徑流污染控制的重點是道路、停車場等徑流污染相對嚴(yán)重的不透水下墊面。當(dāng)通過控制徑流體積難以控制徑流污染時，可采取除砂、土工織物截污等方式控制徑流污染。

2.4 評價方法

在海綿城市建設(shè)中，徑流污染控制主要通過控制徑流體積實現(xiàn)。因此，在年徑流總量控制率評價達(dá)標(biāo)的基礎(chǔ)上，項目的徑流污染控制采用評估設(shè)施徑流污染控制能力和核查采取控制設(shè)施的不透水下墊面面積比例的方式進(jìn)行評價，主要考查設(shè)施設(shè)計排空時間、不透水下墊面比例等。

1）設(shè)施設(shè)計排空時間 不得超過植物的耐淹時間。生物滯留設(shè)施的設(shè)計排空時間一般取12h，考慮設(shè)施運(yùn)行過程中表層堵塞問題，表層種植土的飽和滲透系數(shù)需進(jìn)行適當(dāng)保守設(shè)計，保障設(shè)施運(yùn)行初期實際排空時間不大于6h。砂濾池的設(shè)計排空時間一般取24h，延時調(diào)節(jié)設(shè)施的設(shè)計排空時間可取40h或72h。

2）不透水下墊面比例 新建項目的全部不透水下墊面宜有徑流污染控制設(shè)施，改擴(kuò)建項目有徑流污染控制設(shè)施的不透水下墊面面積與不透水下墊面總面積的比值不宜小于60%。

3 外排徑流峰值流量

3.1 指標(biāo)含義

通過自然與人工強(qiáng)化的滲透、滯蓄、凈化等方式控制城市建設(shè)下墊面的降雨徑流及外排徑流瞬間流量的最大值。

3.2 指標(biāo)意義

傳統(tǒng)城市開發(fā)建設(shè)模式因不透水下墊面的過度增長和依賴管網(wǎng)進(jìn)行排水的單一做法，導(dǎo)致城區(qū)徑流系數(shù)的明顯增大和匯流時間的顯著減小。因此，在相同的降水條件下，城區(qū)洪峰出現(xiàn)提前和洪峰流量增加現(xiàn)象。通過海綿城市建設(shè)，恢復(fù)海綿體對降雨徑流的滲、滯、蓄等功能，增強(qiáng)海綿效應(yīng)，削減外排徑流峰值流量，減輕下游排水管道壓力，提高城市排水防澇安全。

3.3 考核要求

徑流峰值控制的考核要求與以往出臺的技術(shù)規(guī)范相比更明確和清晰，明確徑流峰值控制的情景條件，徑流峰值以雨水管渠及內(nèi)澇防治設(shè)計重現(xiàn)期為比對情景。對于新建項目和改擴(kuò)建項目在執(zhí)行嚴(yán)格程度上區(qū)別對待，總體上對新建項目的要求嚴(yán)于改擴(kuò)建項目。條件許可的新建項目要求外排徑流峰值流量不超過開發(fā)建設(shè)前原有徑流峰值流量，改擴(kuò)建項目要求外排徑流峰值流量不超過更新改造前徑流峰值流量。

3.4 評價方法

徑流峰值控制應(yīng)采用設(shè)計施工、模型模擬評估資料查閱與現(xiàn)場檢查相結(jié)合的方法進(jìn)行評價。

4 結(jié)語

1）GB/T 51345-2018《海綿城市建設(shè)評價標(biāo)準(zhǔn)》首次建立了適合我國國情的海綿城市建設(shè)評價體系，對于統(tǒng)一和規(guī)范海綿城市評價具有重要意義。

2）年徑流總量控制率、年徑流污染物總量削減率、外排徑流峰值流量等3項指標(biāo)是海綿城市建設(shè)源頭項目評價的核心指標(biāo)。

3）由于雨水工程基于統(tǒng)計學(xué)意義上的水文進(jìn)行設(shè)計，實際降雨徑流水量、水質(zhì)的隨機(jī)性與不確定性均很大，而模型模擬法需對具體建設(shè)項目構(gòu)建水文水力模型，且需有典型項目的監(jiān)測結(jié)果進(jìn)行參數(shù)率定與驗證。因此，采用大量實際暴雨監(jiān)測和模型模擬法來評估每個工程設(shè)施的運(yùn)行效果不太現(xiàn)實。在實際工作中，經(jīng)驗公式法是海綿城市建設(shè)效果評價的常用方法之一。

4）目前，外排徑流峰值流量指標(biāo)主要通過模型模擬法進(jìn)行評估，制約了該指標(biāo)在工程實際中的廣泛應(yīng)用，亟需研究建立簡化的評估方法。