□黃薇穎（深圳市廣匯源水利勘測(cè)設(shè)計(jì)有限公司）
摘要：文章以深圳市羅湖區(qū)海綿城市建設(shè)規(guī)劃與為案例，通過(guò)構(gòu)建模型，對(duì)全區(qū)現(xiàn)狀年徑流總量控制率等指標(biāo)進(jìn)行了分析，摸清區(qū)域特點(diǎn)與海綿城市建設(shè)條件，明確高度城市化暴雨地區(qū)海綿城市建設(shè)的理念、規(guī)劃等問(wèn)題。通過(guò)數(shù)值模擬，分析規(guī)劃用地條件下LID組合措施效果，發(fā)現(xiàn)針對(duì)高度城市化地區(qū)，開(kāi)展海綿城市建設(shè)，需統(tǒng)籌水網(wǎng)、路網(wǎng)、土地更新，在不具備大規(guī)模建設(shè)蓄水設(shè)施的前提下，采用植草溝、下沉式綠地、透水鋪裝等措施效果較好。
關(guān)鍵詞：海綿城市；年徑流總量控制率；高度城市化
“海綿城市”一詞源自低影響開(kāi)發(fā)（LID，LowImpact Development），LID理念引入中國(guó)后為易于理解，被稱(chēng)為“海綿城市建設(shè)”。
海綿城市是通過(guò)規(guī)劃建設(shè)管控制度，建立“滲、滯、蓄、凈、用、排”6大降低排水強(qiáng)度的技術(shù)措施的城市海綿體，雨季時(shí)吸納儲(chǔ)存，需要時(shí)釋放利用。
2.1 核心指標(biāo)
海綿城市提出以“年徑流控制率”的可量化指標(biāo)來(lái)規(guī)劃控制地塊的開(kāi)發(fā)建設(shè)。年徑流總量控制率指標(biāo)是指通過(guò)自然和人工強(qiáng)化的滲透、集蓄、利用、蒸發(fā)、蒸騰等方式，場(chǎng)地內(nèi)累計(jì)全年得到控制（不外排）的雨量占全年總降雨量的比例。
2.2 計(jì)算方法
選取至少近30 a（反映長(zhǎng)期的降雨規(guī)律和近年氣候的變化）日降雨（不包括降雪）資料，扣除≤2 mm的降雨事件的降雨量（一般不產(chǎn)生徑流），將日降雨量由小到大進(jìn)行排序，統(tǒng)計(jì)小于某一降雨量的降雨總量在總降雨量（小于該降雨量的按實(shí)際雨量計(jì)算出降雨總量，大于該降雨量的按該降雨量計(jì)算出降雨總量，兩者累計(jì)總和）中的比率，此比率（即年徑流總量控制率）對(duì)應(yīng)的降雨量（日值）即為設(shè)計(jì)降雨量H。
2.3 模型參數(shù)
項(xiàng)目主要借助SCAD（Sponge City Aided Design）海綿城市輔助工具，從水量和水質(zhì)角度定量評(píng)估城市基本情況、現(xiàn)狀排澇能力、現(xiàn)狀調(diào)蓄欠缺能力、地表徑流污染等，評(píng)估主要包括以下3個(gè)過(guò)程：第一，收集下墊面、管網(wǎng)、地形、降雨等基礎(chǔ)資料；第二，利用ArcGIS軟件對(duì)各類(lèi)基礎(chǔ)資料進(jìn)行預(yù)處理及分析；第三，將ArcGIS處理后的相關(guān)數(shù)據(jù)逐步導(dǎo)入SCAD軟件中，并在SCAD中選擇合適的參數(shù)后進(jìn)行詳細(xì)分析，最終生成各個(gè)分區(qū)的評(píng)估報(bào)告。
在SCAD軟件分析研究區(qū)域海綿城市現(xiàn)狀基本情況的過(guò)程中包括計(jì)算設(shè)計(jì)降雨、水量評(píng)估、以及水質(zhì)評(píng)估3個(gè)方面，其中水量方面（現(xiàn)狀年徑流總量控制率）是通過(guò)不斷試算得出。見(jiàn)表1。
表1 模型參數(shù)設(shè)置表
項(xiàng)目降雨區(qū)域設(shè)置匯水面積參數(shù)各控制率下降雨量地形全區(qū)\分區(qū)水域設(shè)置水體容積管網(wǎng)設(shè)置管網(wǎng)容積排口泵站下墊面類(lèi)型下墊面各類(lèi)土地徑流系數(shù)LID區(qū)間水量交換規(guī)劃各類(lèi)海綿設(shè)施跨流域調(diào)水來(lái)源實(shí)測(cè)30年逐日降雨資料DEM數(shù)據(jù)GIS分區(qū)處理GIS處理生成水域面和河道邊界線；DEM地形文件及河道水位GIS處理管網(wǎng)長(zhǎng)度、管徑實(shí)際調(diào)研實(shí)際調(diào)研深圳市法定圖則分類(lèi)根據(jù)深圳市低影響開(kāi)發(fā)雨水綜合利用技術(shù)規(guī)范，具體見(jiàn)表2規(guī)劃設(shè)定各類(lèi)措施組合無(wú)
3.1 研究區(qū)域及數(shù)據(jù)來(lái)源
研究范圍為深圳市羅湖區(qū)，面積為78 km2，以2014年衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)作為現(xiàn)狀分析羅湖區(qū)土地利用、水體等信息，現(xiàn)狀排水管網(wǎng)數(shù)據(jù)由實(shí)際勘測(cè)所得。降雨數(shù)據(jù)為深圳水庫(kù)1961-2010年實(shí)測(cè)資料，來(lái)源為深圳市氣象局網(wǎng)站。
3.2 現(xiàn)狀評(píng)價(jià)
整個(gè)羅湖區(qū)面積為78.70 km2，面積較大，且片區(qū)的發(fā)展建設(shè)極不均衡，建筑物密集程度相差也很大，東部大部分為梧桐山和深圳水庫(kù)，開(kāi)發(fā)程度較低，而其它區(qū)域的開(kāi)發(fā)程度較高，為更好評(píng)估羅湖區(qū)海綿城市各項(xiàng)指標(biāo)，以指導(dǎo)各區(qū)域的海綿城市建設(shè)，劃分多個(gè)片區(qū)進(jìn)行細(xì)分評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上對(duì)羅湖區(qū)進(jìn)行整體評(píng)價(jià)。
將羅湖區(qū)劃分為6個(gè)分區(qū)：蓮塘河片區(qū)、筆架山河片區(qū)、布吉河片區(qū)、排洪河片區(qū)、深圳水庫(kù)片區(qū)和梧桐山河片區(qū)。其中前4個(gè)片區(qū)屬于人口稠密建成區(qū)，后兩個(gè)片區(qū)相對(duì)而言，生態(tài)環(huán)境保持較好，開(kāi)發(fā)程度較低，屬于非建成區(qū)。
根據(jù)計(jì)算，蓮塘河片區(qū)現(xiàn)狀年徑流總量控制率為41%，對(duì)應(yīng)設(shè)計(jì)雨量為13 mm；筆架山河片區(qū)現(xiàn)狀年徑流總量控制率為52%，對(duì)應(yīng)設(shè)計(jì)雨量為19 mm；布吉河片區(qū)現(xiàn)狀年徑流總量控制率為62%，對(duì)應(yīng)設(shè)計(jì)雨量為26.20 mm；深圳水庫(kù)排洪河片區(qū)現(xiàn)狀年徑流總量控制率為41%，對(duì)應(yīng)設(shè)計(jì)雨量為13 mm；梧桐山河片區(qū)現(xiàn)狀年徑流總量控制率為65%，對(duì)應(yīng)設(shè)計(jì)雨量為28 mm；深圳水庫(kù)片區(qū)現(xiàn)狀年徑流總量控制率為90%，對(duì)應(yīng)設(shè)計(jì)雨量為77.60 mm；建成區(qū)現(xiàn)狀年徑流總量控制率為52%，非建成區(qū)現(xiàn)狀年徑流總量控制率為77%，羅湖區(qū)全區(qū)現(xiàn)狀年徑流總量控率為61%，對(duì)應(yīng)設(shè)計(jì)雨量為25.40 mm。
3.3 海綿城市建設(shè)基本措施
3.3.1 透水鋪裝
功能：減少路面、屋面、地面不透水鋪裝、充分利用滲透和綠地技術(shù)，將雨水徑流充分入滲，從源頭減少?gòu)搅鳌?/p>
主要考慮因素：地下水位和土壤滲透性。羅湖區(qū)90%以上的土壤屬于壤土，具備較好下滲條件，且由于開(kāi)發(fā)建設(shè)較早，部分道路近年來(lái)有修復(fù)、擴(kuò)建的需求，具備建設(shè)人行道透水鋪裝的條件。
3.3.2 植草溝、下沉式綠地
功能：降低雨水匯集速度，延緩峰現(xiàn)時(shí)間，既降低排水強(qiáng)度，又緩解災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)。
主要考慮因素：降雨雨型、地形坡度與地質(zhì)災(zāi)害。羅湖區(qū)降雨雨型屬于短歷時(shí)高強(qiáng)度前峰雨型，降雨多以暴雨的形式出現(xiàn)，降雨雨型產(chǎn)流速度快，易造成雨水徑流峰值流量高，對(duì)排水系統(tǒng)產(chǎn)生較高壓力，易造成洪、澇和水土流失等自然災(zāi)害。羅湖區(qū)建成區(qū)坡度較緩，山地的邊緣地帶坡度較大，較緩的坡度有利于雨水滯留設(shè)施的建設(shè)，延長(zhǎng)雨水徑流時(shí)間。植草溝、下沉式綠地技術(shù)調(diào)節(jié)可減輕排水系統(tǒng)負(fù)荷、減輕城市洪澇風(fēng)險(xiǎn)；道路周邊的生物滯留設(shè)施應(yīng)采取棄流、攔污等預(yù)處理措施。
3.3.3 調(diào)蓄設(shè)施
功能：可實(shí)現(xiàn)雨水集蓄利用，調(diào)節(jié)雨水時(shí)空分布，為雨水利用創(chuàng)造條件，提供雨水利用率，緩解水資源短缺。
主要考慮因素：水資源狀況、蓄用空間。羅湖區(qū)建成區(qū)密布，大部分地區(qū)已經(jīng)不具備建設(shè)大型調(diào)蓄設(shè)施的條件。
3.3.4 其他設(shè)施
其余還有起生態(tài)凈化技術(shù)，減少面源污染，改善城市水環(huán)境作用的雨水濕地、植被緩沖帶、初期雨水棄流設(shè)施等。以及構(gòu)建安全的城市排水防澇體系，避免內(nèi)澇等災(zāi)害，確保城市運(yùn)行安全的排水渠、雨水管網(wǎng)等。詳見(jiàn)表2。
3.4 預(yù)期效果
通過(guò)模型模擬計(jì)算，采取了規(guī)劃海綿城市措施后，各分區(qū)
表2 羅湖區(qū)分區(qū)海綿措施規(guī)劃情況表
LID措施備注透水鋪裝深度20～30 mm蓄水模塊深度1.50～2 m植草溝深度30 cm下沉式綠地分區(qū)蓮塘河片區(qū)筆架山河片區(qū)布吉河片區(qū)梧桐山河片區(qū)小計(jì)蓮塘河片區(qū)筆架山河片區(qū)布吉河片區(qū)深圳水庫(kù)排洪河片區(qū)小計(jì)蓮塘河片區(qū)筆架山河片區(qū)深圳水庫(kù)排洪河片區(qū)梧桐山河片區(qū)小計(jì)蓮塘河片區(qū)筆架山河片區(qū)布吉河片區(qū)深圳水庫(kù)排洪河片區(qū)梧桐山河片區(qū)小計(jì)深度30 cm合計(jì)用地面積（hm2）32.15 46.64 102.17 4.30 185.26 0.70 1.59 0.31 0.49 3.09 1.24 0.40 1.41 1 4.05 1.07 2.07 1.07 1.86 1.70 7.77 200.17實(shí)際調(diào)蓄容積（m3）6 108 11 579 20 696 868 39 251 14 033 31 938 30 509 9 803 86 283 3 344 6 566 4 396 3 317 17 623 3 872 1 261 1 838 8 815 4 321 20 107 163 264\
增加容積有2～18萬(wàn)m3不等，各分區(qū)年徑流總量控制增長(zhǎng)15%左右，全區(qū)整體年徑流總量控制率由61%提升至66%。見(jiàn)表3。
表3 羅湖區(qū)海綿城市建設(shè)分區(qū)徑流總量控制率目標(biāo)表
分析區(qū)域年徑流總量控制率（%）增加容積（m3）面積（km2）建成區(qū)蓮塘河片區(qū)筆架山河片區(qū)布吉河片區(qū)深圳水庫(kù)排洪河片區(qū)平均非建成區(qū)平均全區(qū)加權(quán)平均梧桐山河片區(qū)深圳水庫(kù)片區(qū)規(guī)劃后50 61 70 46 60 67 90 78 66現(xiàn)狀41 52 62 41 50 65 90 77 61 22 440 50 435 52 281 22 733 187 718 20 121 0 20 121 207 839 9.30 10.98 19.94 10.04 \ 12.95 15.10 \ \
羅湖區(qū)屬于開(kāi)發(fā)較早的建成區(qū)，現(xiàn)狀下已經(jīng)沒(méi)有增量土地可用，因此需要高效率的使用存量土地。通過(guò)模擬計(jì)算，發(fā)現(xiàn)沿道路鋪設(shè)透水鋪裝，并在雨水削減要求較大的分區(qū)合理布置蓄水模塊，同時(shí)，高效利用羅湖區(qū)已有的公園綠地，建設(shè)植草溝和下沉式綠地，各類(lèi)措施組合使用，有效地減少了用地要求，取得了較好的效果。
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編輯：劉青
中圖分類(lèi)號(hào)：TU984
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A
文章編號(hào)：1673-8853（2017）06-0007-03
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