海绵城市建设指南解读之城市径流总量控制指标2015-04-26中国给水排水海绵城市建设指南解读之城市径流总量控制指标王文亮1,2，李俊奇2,3，车伍3，赵杨2,4(1.中国地质大学<北京>水资源与环境学院，北京100083；2.北京建筑大学北京建筑节能减排关键技术协同创新中心，北京100044；3.北京建筑大学城市雨水系统与水环境省部共建教育部重点实验室，北京100044；4.北京雨人润科生态技术有限责任公司，北京100044)摘要：基于我国目前城市规划体系，提出了城市径流总量控制指标及其量化分解方法，并通过案例，利用SWMM模型对该方法进行了验证，典型年的连续模拟结果表明，利用该方法对规划区域内各地块进行控制指标分解，很好地达到了城市总体规划提出的年径流总量控制目标，可用于指导我国实施径流总量控制。
近期由住房和城乡建设部出台的《海绵城市建设技术指南——低影响开发雨水系统构建（试行）》中，提出了城市年径流总量控制率目标，并给出了具体的规划控制指标作为土地出让的约束条件，而在具体的规划编制过程中，在不具备广泛使用模型工具的情况下，如何合理地将控制指标分解到各类用地中是首先要解决的问题。
1 场地径流控制模式径流总量控制目标的落实途径包括雨水下渗减排和直接集蓄利用，主要技术措施有渗透技术和储存技术，设施以基于低影响开发理念的生态设施为主，包括透水铺装、下沉式绿地（狭义）、生物滞留设施、雨水罐等源头分散式的小型设施，及相对末端集中式的大型设施，如渗透塘、湿塘、雨水湿地、蓄水池及大型（多功能）调蓄设施等。
径流控制模式包括场地内控制和场地外控制，场地内控制一般指在本地块内实现径流总量控制目标，场地外控制一般指对于径流总量大、绿地及其他调蓄空间不足的地块，统筹周边地块或开发空间内的调蓄空间共同承担其径流总量控制目标，如利用城市公共绿地消纳来自周边道。
路和地块内的径流雨水。
两种控制模式及主要区别分别见图1和表1表1 径流控制模式比较2 城市径流总量控制目标的落实要点①总体规划在总体规划阶段，应提出城市低影响开发策略、原则，确定径流总量控制目标（如年径流总量控制率等），提出用地布局等相关要求，并确定低影响开发设施的重点建设区域等；相关专项（专业）规划是对总体规划的有力支撑，总体规划应协调水系、绿地系统、排水防涝、道路交通等专项规划，将径流总量控制目标、大型（多功能）调蓄设施等低影响开发设施及地表行泄通道等的用地布局等要求纳入其中。
总体规划阶段的相关专项（专业）规划应重点落实雨水管渠系统（也称常规雨水径流蓄排系统或小排水系统）与超标雨水径流排放系统（也称超常规雨水径流蓄排系统或大排水系统）的构建，通过各相关专项（专业）规划的细化与总体规划的统领与协调作用，兼顾径流总量减排、径流污染控制及内涝防治综合目标，实现“源头减排-中途转输-末端调蓄”、“绿色-灰色”雨水基础设施、“地上-地下”、“蓄-排”的有效结合与整体衔接。
②详细规划在控制性详细规划阶段，应确定各地块的径流总量控制指标，以满足总体规划及相关专项（专业）规划对规划地段的控制目标要求；在修建性详细规划阶段，应在控制性详细规划确定的具体控制指标条件下，确定建筑、道路交通、绿地等工程中低影响开发设施的类型、空间布局及规模等内容。
详细规划阶段针对具体地块，应重点落实源头狭义的低影响开发雨水系统的构建。
需注意的是，此阶段涉及具体控制指标与设施的选择，应根据雨水设施的类型、主要功能、成本的差异或多样性，结合具体地块的开发强度、水文地质等条件，考虑具体项目的建设预期和投资成本等，设置多样、有效、可灵活选用的控制指标及工艺流程。
通过各层级规划的落实与衔接，最终实现广义的低影响开发雨水系统的有效构建，保障“海绵城市”建设目标。
3 城市规划中径流总量控制指标为便于控制性详细规划阶段提出的控制指标可以在修建性详细规划阶段及设计阶段的相关图纸中表达和核量，根据径流总量目标的落实途径及主要技术设施，提出了可量化的控制指标。
①综合控制指标为单位面积控制容积，即单位汇水面积上所需低影响开发设施的有效调蓄容积。
由于调节设施主要功能为削减峰值流量、延长排放时间，一般不减少排放的径流总量，因此在以径流总量控制为目标进行指标分解时，不包括调节设施具有的调节容积；同时具有总量控制和峰值控制的延时调节设施及多功能调蓄设施，其调蓄深度一般包括储存深度和调节深度两部分，此时，有效调蓄容积仅包括储存深度带来的储存容积，调节深度带来的调节容积同样不包括在内。
②单项控制指标有:a.下沉式绿地率=广义的下沉式绿地面积/绿地总面积，广义的下沉式绿地泛指具有一定调蓄容积的可用于储存、蓄渗径流雨水的绿地，包括生物滞留设施、渗透塘、湿塘、雨水湿地等（狭义的下沉式绿地特指以草皮为主要植物、下凹深度较浅的下沉式绿地，下凹深度<200 mm）；下沉深度指下沉式绿地低于周边铺砌地面或道路的平均深度，对于下沉深度<100 mm的较大面积的下沉式绿地，受坡度和汇水面竖向等条件限制，往往无法发挥径流总量削减作用，因此一般不参与计算，对于湿塘、雨水湿地、延时调节设施及多功能调蓄设施等水面设施，下沉深度系指储存深度，而非调节深度；b.透水铺装率=透水铺装面积/硬化地面总面积；c.绿色屋顶率=绿色屋顶面积/建筑屋顶总面积；d.其他单项控制指标，指其他调蓄容积，如蓄水池等具有的储存容积等。
径流总量控制指标的选择应根据相关规范标准和技术指南的要求，结合项目建筑密度、绿地率、水域面积率等既有规划控制指标及土地利用布局、当地水文、水环境等条件合理确定，可选择单一或组合的单项控制指标，即控制指标的选择具有较大的灵活性。
具体讲，设施的类型、组合、具体设施的下沉深度和规模等，皆可根据具体条件和建设方的意愿自主确定，只要达到年径流总量控制率目标即可，这也是为何单项控制指标中的下沉式绿地泛指具有径流减排功能绿地，且未对其下沉深度做硬性规定的原因。
径流总量控制指标及其赋值方法见表2。
表2 城市规划中径流总量控制指标4 控制指标分解方法4.1 计算步骤有条件时，可通过模型模拟的方法对年径流总量控制率目标进行逐层分解，暂不具备条件的，可结合当地气候、水文地质等特点，汇水面种类及其构成等条件，通过加权平均的方法进行试算分解，即表2中提到的方法1，具体步骤如下。
①确定城市总体规划阶段提出的径流总量控制目标，即：年径流总量控制率及其对应的设计降雨量。
②结合各地块开发强度等条件，初步提出各地块的单项控制指标（单一或组合）及相关设施的占地面积。
③计算各地块低影响开发设施的总调蓄容积。
计算总调蓄容积时，应综合考虑以下内容：a.顶部和结构内部有蓄水空间的渗透设施（如生物滞留设施、渗管/渠等）的渗透量应计入总调蓄容积；b.调节塘、调节池对径流总量削减没有贡献，其调节容积不应计入总调蓄容积；转输型植草沟、无储存容积的渗管/渠、初期雨水弃流、植被缓冲带、人工土壤渗滤等对径流总量削减贡献较小的设施，其规模一般用流量法而非容积法计算，这些设施的容积也不计入总调蓄容积；c.透水铺装和绿色屋顶仅参与综合雨量径流系数的计算，其结构内的空隙容积一般不再计入总调蓄容积；d.受地形条件、汇水面大小等影响，设施调蓄容积无法发挥径流总量削减作用的设施（如较大面积的下沉式绿地，如果受坡度和汇水面竖向条件限制，实际调蓄容积远远小于其设计调蓄容积），以及无法有效收集汇水面径流雨水的设施具有的调蓄容积不计入总调蓄容积。
④参照Ψ=∑F iΨi/∑F i (Ψi为各类汇水面的雨量径流系数，广义的下沉式绿地因接纳客水，其雨量径流系数可取1;F i为各类汇水面的面积，hm2)加权平均计算得到各地块的综合雨量径流系数。
⑤结合步骤③和④得到的结果，参照调蓄容积V=10HΨF(H为设计降雨量，mm;F为汇水面积，hm2)确定各地块的设计降雨量。
⑥对照统计分析法计算出的年径流总量控制率与设计降雨量的关系确定各地块的年径流总量控制率。
⑦根据规划区域的年径流总量控制率α=∑αj F j/∑F j(αj为各地块的年径流总量控制率，%;F j为各地块的汇水面积，hm2)得到规划区域的年径流总量控制率。
⑧重复②~⑥，直到满足城市总体规划阶段提出的年径流总量控制率目标要求，最终得到各地块中低影响开发设施的总调蓄容积，以及对应的单项控制指标（单一或组合），并参照步骤⑤中的公式将各地块中低影响开发设施的总调蓄容积换算为“单位面积控制容积”作为综合控制指标。
4.2 注意事项以上计算方法适用于场地内控制模式的情形，即各地块上的径流雨水单独排放，地块之间没有径流雨水的“分担”，因此可单独计算各个地块的年径流总量控制率，再参照上述步骤⑦中的公式通过加权平均计算得到规划区域的年径流总量控制率。
而对于场地外控制模式，由于某个地块中的雨水设施承担了其他地块上的径流雨水，即地块之间存在径流雨水的“分担”，若仍按照以上方法进行计算，易造成计算结果与实际偏差较大，较为合理的处理方法为：将相关地块作为一个整体，并参照上述步骤①~⑥得到其整体的年径流总量控制率后，再参照步骤⑦中的公式加权平均计算得到规划区域的年径流总量控制率。
对于规划区域内绿地空间或其他调蓄空间充足的地块，可根据总体规划阶段提出的年径流总量控制率对应的设计降雨量，参照上述步骤⑤中的公式直接计算各地块的各单项控制指标及综合控制指标，有条件的还可考虑接纳周边地块的径流雨水。
5 案例分析5.1 径流总量控制指标分解以北京某规划区域为例，规划面积约为5.89 km2，土地利用规划见图2，用地性质以工业用地、多功能用地、市政公用设施用地及公共绿地为主。
图2 土地利用规划以规划区域的径流总量控制目标为年径流总量控制率80%为例，按照上述控制指标分解方法，对各地块径流总量控制指标进行分解，具体见表3。
表3 场地内控制模式下地块径流总量控制指标分解指标分解过程考虑了各类用地的绿地率条件，如工业用地绿地率仅为15%，因此工业用地的单项指标中，下沉式绿地的下沉深度选用0.5 m，即推荐使用相对集中式的低影响开发设施，如渗透塘、湿塘及雨水湿地等，多功能用地及社会停车场用地中下沉式绿地的下沉深度选用0.25 m，即推荐使用分散式的低影响开发设施，如生物滞留设施（雨水花园）等；而当公共绿地不承担周边地块的径流雨水时，其单项指标中下沉式绿地的下沉深度选用0.15 m，即选用狭义的下沉式绿地。
在修建性详细规划阶段或设计阶段，可结合各地块的土地利用布局，对下沉式绿地率及其下沉深度单项指标进行调整，满足单位面积控制容积（综合控制指标）即可。
实践中应根据各类地块的布局等特点，灵活进行控制指标分解。
如图2所示，规划区域中部有一面积较大的公共绿地（地块编号011-04），根据该区域的雨水排除规划，此公共绿地具备接纳上游部分多功能用地和工业用地径流雨水的条件，因此可将该绿地建设为多功能调蓄水体公园，分担上游地块的径流总量控制压力。