径流峰值控制目标的量化研究-20160817.pdfVIP

径流峰值控制目标的量化研究 （福州市规划勘测设计研究总院 梁小光） 0 前言 《室外排水设计规范》GB50014-2006 （2014 年版）（以下简称《排水规范》） 以强条形式规定“当地区整体改建时，对于相同的设计重现期，改建后的径流量 不得超过原有径流量”。《海绵城市建设技术指南——低影响开发雨水系统构建》 （以下简称《指南》）也要求 “维持场地开发前后水文特征不变”。因此，海绵城 市规划和设计过程中应将径流峰值控制作为一个重要目标考虑。 径流峰值控制计算相当复杂，原因在于控制设施的进出水过程线难以确定。本 文对真实的进出水过程线进行简化，以便在控制性详细规划阶段确定需要的控制规 模 （在土地拍卖时给开发商提供参考）。在修建性详细规划、工程可行性研究、初步 设计和施工图设计等阶段，应根据实际情况进行改进，提高计算的准确性。 1 目标细化 不管是 《排水规范》，还是 《指南》，对径流峰值控制目标的规定均有模糊之 处，实际使用中需要细化。 美国LEED NC 2009 （2016 年修订版）关于雨水径流控制的规定如下： 1）当场地现状不透水面积比例小于等于50%时，开发后1 年一遇和2 年一 遇24 小时设计暴雨产生的径流峰值不得超过开发前。 2 ）当场地现状不透水面积比例大于50%时，开发后2 年一遇24 小时设计暴 雨产生的径流总量比开发前降低25% 。 在早期版本中（如LEED NC 2.1 ），以上2 条规定分别对应于在未开发地区 的新建项目和已开发地区的改造项目。对于第二条规定，由于径流总量等于降雨 总量减去蒸发总量、下渗总量和回用雨水量，因此其隐含的意思为：对于改造项 目，应采取措施增强场地下渗能力和提高雨水回用率。参考LEED 的规定，我国 径流峰值控制目标的制定应明确以下3 点： 1）明确的脱过系数。LEED NC 2009 规定的“开发后径流峰值不能超过开 发前”即为脱过系数的规定。 2 ）明确的设计降雨。LEED NC 2009 规定为“1 年一遇24 小时和2 年一遇 24 小时”，美国部分地区要求各个重现期（最高到100 年一遇）均应满足径流峰 值控制目标。 3 ）明确开发前的含义。例如，为骗取拆迁费，在待开发的农田内修建一片 违章建筑，开发前现状是农田还是房屋？美国缅因州《Stormwater Management Manual》有如下规定：“Any site that was wooded within the last five years should be considered undisturbed woods for all preconstruction runoff conditions, regardless of clearing or cutting activities that may have occurred on the site during that pre-application period.”（大概意思为：如果5 年前该地区是树林，那么即使过去 5 年内该片树林已被砍伐，计算时开发前状态仍假定为树林。） 径流峰值控制目标的制定不是一篇学术论文所能解决的问题，它涉及到各方 利益的博弈，本文研究成果可为博弈的各方提供量化参考。 2 量化研究的假设条件 在控制性详细规划阶段，能够获取的信息非常有限，必须对研究过程中涉及 的部分细节问题进行简化。 1）控制性详细规划的 1 个地块很可能不是 1 个汇水区，而是由多个汇水区 组成。在平原地区，根据现状地形划分规划地块的汇水区极其困难。因此，假定 1 个地块只有1 个汇水区。 2 ）已有的研究表明，实现相同的径流峰值控制目标，分散式调蓄设施比集 中式调蓄设施需要的调蓄容积更大，相应的占地面积也更大，并且多个分散式调 蓄设施的径流峰值控制效果在控制性详细规划阶段难以量化。因此，从节约土地 和简化研究的角度出发，假定用于径流峰值控制的调蓄设施布置在汇水区的末端， 数量为1 个 （因为已经假定汇水区只有1 个）。 3 ）调蓄设施的真实进出水过程线极其复杂，在中国的很多城市或地区，即 使到了施工图设计阶段也是难以确定的（因为调蓄设施出水一般情况下都会受到 下游管道或河道的顶托，除非城市的排水管理部门已经建好了完整的排水防涝模 型，此时可以把地块内的排水模型和已经建好的