舒安平，尤　偉,2，周　星，趙　宇,于　洋，?！≥?/p>

(1.北京師范大學 環(huán)境學院 水沙科學教育部重點實驗室，北京100875；

2.水利部 水土保持監(jiān)測中心，北京100055；

3. 北京市水土保持工作總站，北京100036； 4.北京清大綠源科技有限公司，北京100084)

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北京城市雨水蓄滲措施配置模式應(yīng)用案例分析

舒安平1，尤偉1,2，周星1，趙宇3,于洋4，祝荻4

(1.北京師范大學 環(huán)境學院 水沙科學教育部重點實驗室，北京100875；

2.水利部 水土保持監(jiān)測中心，北京100055；

3. 北京市水土保持工作總站，北京100036； 4.北京清大綠源科技有限公司，北京100084)

[關(guān)鍵詞]城市雨水；配置模式；雨水量計算；應(yīng)用案例；北京

[摘要]在簡述北京城市雨水量計算方法及相關(guān)規(guī)定的基礎(chǔ)上，重點列舉居民住宅類、公建設(shè)施類、工業(yè)廠房類三種典型城鎮(zhèn)建設(shè)項目案例，分析了北京城市雨水蓄滲措施配置模式及布設(shè)要點，對以后構(gòu)建有效的北方城市雨水蓄滲措施配置模式、加強城市洪澇災害防治具有重要現(xiàn)實意義。

北京作為我國首都，改革開放30多年來城區(qū)及周邊大規(guī)模興建市政基礎(chǔ)設(shè)施、各類房地產(chǎn)項目，城鎮(zhèn)化步伐不斷加快，城市水土保持的重要性也顯得越來越重要。城市水土保持涉及氣候、水文、土壤、植物、水土保持、城市園林、城市建筑等多學科內(nèi)容，是一個典型的新興交叉學科，值得進行系統(tǒng)研究。城市水土保持措施涉及“水、土、生”三個方面的內(nèi)容，“水”主要指雨水收集與利用措施，對于水資源匱乏的北京而言顯得極為重要；“土”主要指土方利用及地形控制措施(含表土剝離與利用)；“生”主要指生態(tài)和植被恢復措施。盡管北京城市水土保持“水、土、生”三大措施在城市建設(shè)項目中分屬水務(wù)、土建、園林三個行業(yè)，但在實際實施過程中可以用“土方塑造了地形、雨水依地形產(chǎn)生徑流與下滲、植被隨水土環(huán)境而生長”將“水、土、生”三大措施結(jié)合起來，并在新建項目區(qū)內(nèi)人工重建“水、土、生”自然和諧的生態(tài)系統(tǒng)，而“水”就是該生態(tài)系統(tǒng)中的一個不可或缺的制約性因素，首先需要解決。

自2012年7月21日遭遇“7·21”特大洪澇災害以來，北京圍繞城市雨洪防治，相繼出臺了多個政府文件及規(guī)定，如《新建建設(shè)工程雨水控制與利用技術(shù)要點(暫行)》(市規(guī)發(fā)〔2012〕1316號)、《北京市人民政府辦公廳關(guān)于進一步加強城市雨洪控制與利用工作意見的通知》(京政辦發(fā)〔2013〕48號)、《雨水控制與利用工程設(shè)計規(guī)范》(DB 11/685—2013)、《北京市房地產(chǎn)建設(shè)項目水土保持方案技術(shù)導則》等。其中：《雨水控制與利用工程技術(shù)規(guī)范》規(guī)定，新建項目面積超過2 000 m2的每1 000 m2(含)應(yīng)配建不小于30 m3的雨水調(diào)蓄設(shè)施，下凹式綠地面積占綠地面積的50%以上，硬化地面透水鋪裝率達到70%以上等；《北京市房地產(chǎn)建設(shè)項目水土保持方案技術(shù)導則》規(guī)定，山區(qū)項目雨洪利用率大于80%，平原區(qū)項目雨洪利用率大于90%。北京城市水土保持突出雨水蓄滲措施有關(guān)內(nèi)容，對構(gòu)建有效的城市雨水蓄滲措施體系、加強城市洪水災害防治具有重要現(xiàn)實意義。

1城市雨水量計算方法及相關(guān)規(guī)定

根據(jù)《建筑與小區(qū)雨水利用工程技術(shù)規(guī)范》(GB 50400—2006)，雨水設(shè)計徑流總量計算公式為

W=10ΨChyF

式中：W為雨水設(shè)計徑流總量，m3；ΨC為雨水徑流系數(shù)；hy為設(shè)計降雨量，mm；F為匯水面積，hm2。

根據(jù)北京市地方標準《城市雨水利用工程技術(shù)規(guī)程》(DB 11/T 685—2009)，城市建設(shè)項目按照5年一遇、歷時最大60 min降雨量設(shè)計。其中：居住類小區(qū)設(shè)計降雨量按年徑流總量控制率85%考慮，即32.5 mm；非居住類小區(qū)(如工業(yè)廠房)設(shè)計降雨量按年徑流總量控制率90%考慮，即40.8 mm。再依據(jù)《建筑與小區(qū)雨水利用工程技術(shù)規(guī)范》(GB 50400—2006)，徑流系數(shù)取值分別為硬化屋面0.9、硬化地面0.9、綠地0.15、透水鋪裝0.25、屋頂綠化0.40、水面1.0。

2城市雨水蓄滲配置模式應(yīng)用案例分析

下面列舉居民住宅類、公建設(shè)施類和工業(yè)廠房類三種典型城鎮(zhèn)建設(shè)項目，分析北京城市雨水蓄滲措施配置模式及應(yīng)用情況。

2.1　居民住宅類項目

A項目位于北京市大興區(qū)，建設(shè)用地5.0 hm2，地上建筑面積9.0萬m2，地下建筑面積4.7萬m2，建筑密度為40%，容積率為1.8，綠化率不小于30%，主要建設(shè)內(nèi)容為住宅及商業(yè)配套設(shè)施等。根據(jù)屋頂排水方向及地面綠地布置情況，將項目區(qū)雨水分為I、II兩個雨水小區(qū)分別進行計算，并布設(shè)透水鋪裝、下凹式綠地、集雨池、景觀水池等四種雨水利用措施(見表1)。

表1　居民住宅類項目雨水分區(qū)計算及雨水利用措施

根據(jù)《雨水控制與利用工程設(shè)計規(guī)范》對A項目雨水收集與利用能力進行分析，結(jié)果如下：

(1)雨水調(diào)蓄容積。主要布設(shè)下凹式綠地、集雨池、可調(diào)蓄景觀水池等措施對雨水進行收集與利用。其中：下凹式綠地1.11 hm2(下凹深度100 mm，有效調(diào)蓄深度40 mm)，可調(diào)蓄雨水429 m3；集雨池1座，容積200 m3；可調(diào)蓄景觀水池0.19 hm2，調(diào)蓄深度10 mm，調(diào)蓄容積190 m3；總的雨水調(diào)蓄設(shè)施容積為819 m3，雨洪利用率為98.80%。經(jīng)復核，項目區(qū)硬化面積為1.77 hm2，需配建容積為531 m3的雨水調(diào)蓄設(shè)施，因此符合規(guī)范要求。

(2)下凹式綠地率。建設(shè)區(qū)范圍綠地面積共計1.58 hm2，下凹式綠地1.11 hm2，下凹式綠地率為70.16%，大于50%，符合規(guī)范要求。

(3)透水鋪裝率。項目區(qū)非機動車道路面積1.26 hm2，透水鋪裝面積1.26 hm2，透水鋪裝率達100%，大于70%，符合規(guī)范要求。

2.2　公建設(shè)施類項目

B項目(中學)位于北京經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)，建設(shè)用地面積10.0 hm2，總建筑面積10.5萬m2，地上建筑面積9.0萬m2、地下建筑面積1.5萬m2。容積率為1.0，綠地率為35%，建筑密度為35%，主要建設(shè)內(nèi)容為綜合教學樓、食堂、體育活動室和操場等。根據(jù)屋頂排水方向及地面綠地布置情況，將項目區(qū)雨水分為I、II兩個雨水小區(qū)分別進行計算，并布設(shè)透水鋪裝、下凹式綠地、集雨池等三種雨水收集與利用措施(見表2)。

表2　公建設(shè)施類項目雨水分區(qū)計算及雨水利用措施

根據(jù)《雨水控制與利用工程設(shè)計規(guī)范》對B項目雨水收集與利用能力進行分析，結(jié)果如下：

(1)雨水調(diào)蓄容積。主要布設(shè)下凹式綠地、集雨池等措施對雨水進行收集與利用。其中：下凹式綠地2.43 hm2(下凹深度100 mm，有效調(diào)蓄深度40 mm)，可調(diào)蓄雨水972 m3；集雨池1座，容積300 m3；總的雨水調(diào)蓄設(shè)施容積為1 272 m3，雨洪利用率為94.54%。經(jīng)復核，項目區(qū)硬化面積為2.85 hm2，僅需要配建容積為855 m3的雨水調(diào)蓄設(shè)施，即可符合規(guī)范要求。

(2)下凹式綠地率。建設(shè)區(qū)范圍綠地面積共計3.42 hm2，下凹式綠地2.43 hm2，下凹式綠地率為71.06%，大于50%，符合規(guī)范要求。

(3)透水鋪裝率。項目區(qū)非機動車道路面積3.33 hm2，透水鋪裝面積3.33 hm2，透水鋪裝率達100%，大于70%，符合規(guī)范要求。

2.3　工業(yè)廠房類項目

C項目位于北京市通州區(qū)，建設(shè)用地面積13.8 hm2，地上總建筑面積16.5萬m2，無地下建筑。項目容積率1.2，綠地率15%，建筑控制高度24 m，建筑密度45%，主要建設(shè)內(nèi)容包括聯(lián)合廠房、辦公樓、配套構(gòu)筑物等。根據(jù)屋頂排水方向及地面綠地布置情況，將項目區(qū)雨水分為Ⅰ、Ⅱ兩個雨水小區(qū)分別進行計算，并布設(shè)透水鋪裝、下凹式綠地、集雨池、滲溝等四種雨水收集與利用措施(見表3)。

表3　工業(yè)廠房類項目雨水分區(qū)計算及雨水利用措施

根據(jù)《雨水控制與利用工程設(shè)計規(guī)范》對C項目雨水收集與利用能力進行分析，結(jié)果如下：

(1)雨水調(diào)蓄容積。主要布設(shè)下凹式綠地、滲溝、集雨池、沉沙池等措施對雨水進行收集與利用。其中：下凹式綠地3.23 hm2(下凹深度100 mm，有效調(diào)蓄深度50～60 mm)，可調(diào)蓄雨水1 822 m3；集雨池2座，容積分別為500、1 000 m3，總調(diào)蓄容積為1 500 m3；沉沙池2座，單座調(diào)蓄容積為7 m3；滲溝調(diào)蓄深度為200 mm，可調(diào)蓄雨水140 m3；總的雨水調(diào)蓄設(shè)施容積為3 476 m3，雨洪利用率為92.15%。經(jīng)復核，項目區(qū)硬化面積為9.39 hm2，僅需要配建容積為2 817 m3的雨水調(diào)蓄設(shè)施，即可符合規(guī)范要求。

(2)下凹式綠地率。建設(shè)區(qū)綠地面積共計3.32 hm2，下凹式綠地3.23 hm2，下凹式綠地率為97.38%，大于50%，符合規(guī)范要求。

(3)透水鋪裝率。項目區(qū)非機動車道路面積1.05 hm2，透水鋪裝面積1.05 hm2，透水鋪裝率為100%，大于70%，符合規(guī)范要求。

3結(jié)論與討論

(1)根據(jù)《雨水控制與利用工程設(shè)計規(guī)范》，以應(yīng)用案例方式分析了居民住宅類、公建設(shè)施類和工業(yè)廠房類三種典型城鎮(zhèn)建設(shè)項目的雨水收集與利用能力，結(jié)果表明通過合理布設(shè)集雨池、景觀水池、下凹綠地、透水鋪裝等雨水蓄滲措施，可以使各類項目的“水、土、生”三大措施有效結(jié)合，重建項目區(qū)自然和諧的生態(tài)系統(tǒng)。

(2)本文只是借助北京部分城鎮(zhèn)建設(shè)項目對雨水蓄滲措施配置模式進行應(yīng)用案例分析，以后需要分析更多的案例，以期不斷優(yōu)化城市雨水蓄滲措施配置模式。

(致謝：本研究得到水利部水土保持監(jiān)測中心“生產(chǎn)建設(shè)項目降水蓄滲措施配置模式驗證(降水蓄滲措施)”項目的支持，在此深表感謝！)

(責任編輯孫占鋒)

[中圖分類號]S157.2

[文獻標識碼]A

[文章編號]1000-0941(2016)02-0041-03

[收稿日期]2015-08-27

[作者簡介]舒安平(1965—) ，男，湖北鄂州市人，教授，博士生導師，主要研究方向為河流動力學、水土保持和泥石流。