小尺度新建片區(qū)海綿城市指標(biāo)分解案例研究

1?項目概況某項目片區(qū)地處濱海丘陵地帶，南側(cè)面山，北側(cè)鄰水，3條水系貫穿內(nèi)部，具備優(yōu)越的生態(tài)基礎(chǔ)和良好的發(fā)展條件。片區(qū)現(xiàn)狀地形由南至北呈梯度下降，高程集中在30~60之間，較為平坦，坡度大多在8°以下，適宜開發(fā)建設(shè)，坡向分布較為平均。該片區(qū)氣候?qū)贉貛Ъ撅L(fēng)氣候，具有顯著的海洋性氣候特點(diǎn)，年平均溫度約11.5?℃，年平均降雨量為611?mm左右，具有春季少雨、夏季多雨的特點(diǎn)，一年內(nèi)7~8月降雨量較多。該片區(qū)為新建片區(qū)，由多層住宅、小高層住宅、地下車庫、配套設(shè)施、公寓、商業(yè)組成?？傆玫孛娣e546?800?㎡，項目總建筑面積744?949?㎡，地上建筑面積444?140?㎡，其中住宅面積340?753?㎡，配套公共服務(wù)設(shè)施面積7?285?㎡，幼兒園建筑面積7?563?㎡，商業(yè)核心區(qū)建筑面積67?021?㎡，養(yǎng)老地塊建筑面積21?518?㎡；地下建筑面積249?451?㎡。居住總戶數(shù)為2?603戶，總?cè)丝跒??330人。住宅分為二類：高層及多層建筑，配套公建為多層建筑。商業(yè)核心區(qū)內(nèi)公寓為二類：高層建筑、多層建筑。2?建設(shè)目標(biāo)2.1?總體目標(biāo)海綿城市建設(shè)目標(biāo)分為水生態(tài)、水環(huán)境、水資源、水安全4類，包括年徑流總量控制率、徑流污染削減率等。一般需結(jié)合當(dāng)?shù)氐乃臈l件、水系水質(zhì)現(xiàn)狀等情況，選擇其中一項作為總體控制目標(biāo)。由于徑流污染削減率等多項目標(biāo)的實現(xiàn)大多可通過控制年徑流總量控制率而達(dá)到，因此選擇年徑流總量控制率為總體控制目標(biāo)?；谄瑓^(qū)具體情況，根據(jù)國家、省及市有關(guān)要求，綜合考慮開發(fā)前水文本底特征、徑流污染控制、土壤滲透性、片區(qū)建設(shè)情況等,參考《海綿城市建設(shè)技術(shù)指南——低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)構(gòu)建（試行）》提出的計算方法，綜合確定片區(qū)海綿城市年徑流總量控制率目標(biāo)為85?%，對應(yīng)的設(shè)計降雨量為44.8?mm。（1）開發(fā)前水文本底分析。根據(jù)片區(qū)基本情況，構(gòu)建SWMM模型，分析片區(qū)開發(fā)前水文本底。假定片區(qū)開發(fā)前不透水面積比例為8?%，降雨數(shù)據(jù)采用典型年逐日降雨數(shù)據(jù)。根據(jù)片區(qū)土壤情況輸入滲透系數(shù)，采用horton下滲模型，模型模擬結(jié)果顯示，片區(qū)開發(fā)前年徑流總量控制率約為84.7?%。因此，年徑流總量控制率應(yīng)在85?%左右，以確保片區(qū)開發(fā)前后自然水文狀態(tài)不變。（2）年徑流總量控制率分區(qū)。根據(jù)《海綿城市建設(shè)技術(shù)指南——低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)構(gòu)建》中我國內(nèi)地年徑流總量控制率分區(qū)圖，片區(qū)屬于年徑流總量控制率Ⅳ區(qū)，對應(yīng)的年徑流總量控制率為70?%≤α≤85?%。（3）徑流污染削減。以雨水徑流污染外排量不大于開發(fā)前水平為原則，濃度控制以外排水COD濃度達(dá)到地表水III類水體水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)為目標(biāo)，通過計算，年徑流總量控制率需不小于83?%才能達(dá)到徑流污染削減要求。（4）土壤滲透性。片區(qū)土壤類型以棕壤為主，質(zhì)地多為壤土至壤粘土，基礎(chǔ)滲透性良好，初步確定片區(qū)年徑流總量控制率宜大于80?%。（5）季風(fēng)區(qū)雨源型河流。片區(qū)內(nèi)河流均為季風(fēng)區(qū)雨源型河流，春、冬兩季流水較少，夏秋季汛期水流較大。以維持片區(qū)水系良性循環(huán)為原則，年徑流總量控制率的目標(biāo)不宜過高。（6）片區(qū)建設(shè)情況。片區(qū)均為新建用地，海綿建設(shè)基礎(chǔ)良好，且片區(qū)總體規(guī)劃目標(biāo)為打造高端生態(tài)示范、技術(shù)創(chuàng)新先導(dǎo)區(qū)，整體綠色生態(tài)目標(biāo)較高。另外，考慮到片區(qū)目標(biāo)實現(xiàn)綠色建筑三星級100?%應(yīng)用。結(jié)合片區(qū)可操作性和綠色生態(tài)高目標(biāo)要求，年徑流總量控制率目標(biāo)宜大于80?%。綜合以上因素，最終確定該新建片區(qū)海綿城市建設(shè)年徑流總量控制率為85?%，對應(yīng)設(shè)計降雨量為44.8?mm。2.2?指標(biāo)體系片區(qū)尺度較小，且均為新建片區(qū)，結(jié)合片區(qū)現(xiàn)狀情況，自然地理本底，參考住建部《海綿城市建設(shè)績效評價與考核辦法（試行）》，制訂片區(qū)海綿城市建設(shè)指標(biāo)體系，指標(biāo)分為4大類，共包括9項具體指標(biāo)，見表1。表1?片區(qū)海綿城市建設(shè)指標(biāo)體系3?匯水區(qū)劃分3.1?劃分原則海綿城市匯水區(qū)的劃分以自然地形為基礎(chǔ)，參考最新地形圖及雨污水管網(wǎng)資料，以河涌、暗渠、河流水系為邊界，根據(jù)區(qū)內(nèi)地形高低、匯水面積大小、規(guī)劃雨水管網(wǎng)等因素具體細(xì)分各分區(qū)，同時考慮匯水區(qū)的整體性，易于監(jiān)測考核和管理。從整個片區(qū)出發(fā)整體考慮，局部優(yōu)化。3.2?劃分結(jié)果根據(jù)匯水分區(qū)劃分原則，將片區(qū)劃分為7個匯水區(qū)，如圖1所示。片區(qū)徑流組織如圖2所示。圖1?片區(qū)匯水區(qū)劃分示意圖2?片區(qū)徑流組織示意4?指標(biāo)分解4.1?指標(biāo)分解流程4.1.1?模型概化根據(jù)片區(qū)實際情況建立地塊模型進(jìn)行模擬。運(yùn)用SWMM模型，導(dǎo)入降雨數(shù)據(jù)、管網(wǎng)數(shù)據(jù)、下墊面數(shù)據(jù)、排出口數(shù)據(jù)、邊界數(shù)據(jù)等，概化子匯水分區(qū)（包括地塊和道路），如圖3所示。圖3?片區(qū)SWMM模型4.1.2?指標(biāo)分解思路片區(qū)年徑流總量控制率指標(biāo)分解通過分區(qū)、分類分解，然后進(jìn)行復(fù)核與調(diào)校。根據(jù)片區(qū)建筑規(guī)劃設(shè)計中分類用地綠地率、建筑密度、建筑高度等指標(biāo)，確定各類用地的典型下墊面組成，并進(jìn)行細(xì)化，搭建典型地塊模型進(jìn)行模擬校核。以分類地塊模擬情況為基礎(chǔ)，根據(jù)各匯水分區(qū)分類用地情況，核算控制容積，得到各匯水分區(qū)目標(biāo)。根據(jù)各匯水分區(qū)目標(biāo)核算片區(qū)年徑流總量控制率總目標(biāo)，如有缺口，考慮片區(qū)內(nèi)具備條件的匯水分區(qū)，增加控制容積的要求。4.1.3?典型地塊目標(biāo)的確定片區(qū)用地類型主要包括居住小區(qū)、公園綠地、道路廣場、公建等4種用地類型。由于片區(qū)為新建片區(qū)，可根據(jù)建筑規(guī)劃設(shè)計、道路交通規(guī)劃設(shè)計等，明確分類用地下墊面構(gòu)成（表2）。將分類用地下墊面信息導(dǎo)入SWMM模型，按照全年分鐘間隔降雨數(shù)據(jù)進(jìn)行模擬，得到新建片區(qū)分類用地年徑流總量控制率初步目標(biāo)值。

表2?片區(qū)分類用地下墊面構(gòu)成%以居住小區(qū)為例，詳細(xì)分析分類用地年徑流總量控制率模擬方法。（1）居住小區(qū)用地模型的構(gòu)建。選擇片區(qū)中典型居住用地進(jìn)行SWMM模型概化，輸入全年分鐘間隔降雨數(shù)據(jù)、當(dāng)?shù)卦戮舭l(fā)數(shù)據(jù)、土壤系數(shù)等參數(shù)。（2）海綿設(shè)施控制指標(biāo)。根據(jù)片區(qū)本底特征，結(jié)合建筑規(guī)劃設(shè)計中建筑類用地指標(biāo)，并結(jié)合項目綠色建筑相關(guān)要求，初步設(shè)定海綿設(shè)施控制指標(biāo)，以下沉式綠地、透水鋪裝、綠色屋頂?shù)瘸Ｓ煤＞d設(shè)施為主，見表3。模擬確定居住小區(qū)類的年徑流總量控制率。

表3?居住小區(qū)海綿設(shè)施控制指標(biāo)%（3）各類型用地控制目標(biāo)。依照上述步驟，模擬計算其他分類用地控制目標(biāo)，經(jīng)過反復(fù)校核修改海綿設(shè)施比例指標(biāo)，得出各類用地年徑流總量控制率值及對應(yīng)海綿設(shè)施比例（表4）。

表4?片區(qū)典型分類用地海綿控制指標(biāo)%（4）道路目標(biāo)調(diào)整控制。根據(jù)道路的紅線寬度、斷面形式進(jìn)行模擬，對具體道路指標(biāo)在典型道路目標(biāo)基礎(chǔ)上可予以適當(dāng)調(diào)整（表5）。表5?道路斷面類型及道路參數(shù)4.2?片區(qū)地塊指標(biāo)根據(jù)指標(biāo)分解流程，通過SWMM模型進(jìn)行模擬，得到各地塊的年徑流總量控制率目標(biāo)，以及低影響開發(fā)設(shè)施指標(biāo)，包括下沉式綠地、生物滯留設(shè)施、綠色屋頂、透水鋪裝等，片區(qū)部分地塊指標(biāo)情況見表6，總體指標(biāo)分布如圖4所示。表6?片區(qū)部分地塊指標(biāo)一覽表圖4?片區(qū)地塊指標(biāo)示意4.3?片區(qū)道路指標(biāo)通過SWMM模型模擬，結(jié)合不同道路斷面類型年徑流總量控制率調(diào)整原則，得到片區(qū)道路海綿建設(shè)控制指標(biāo)，其中部分道路指標(biāo)見表7。另外，車行道不建議采用透水性路面，以確保道路安全。表7?片區(qū)部分道路指標(biāo)一覽表4.4?年徑流總量控制率核算根據(jù)片區(qū)地塊指標(biāo)和片區(qū)道路指標(biāo)核算后，通過源頭布設(shè)低影響開發(fā)設(shè)施，片區(qū)目標(biāo)值可達(dá)83.0?%，調(diào)蓄量差額為1?251?m3，考慮到片區(qū)地塊實際情況，結(jié)合綠色建筑相關(guān)要求，該調(diào)蓄量通過設(shè)置PP調(diào)蓄模塊進(jìn)行消納，最終總體目標(biāo)可達(dá)到85?%。PP調(diào)蓄模塊所調(diào)蓄水同時可供河道補(bǔ)水需求。5?結(jié)論海綿城市作為緩解我國快速城市化過程中出現(xiàn)的城市內(nèi)澇、