閆杭召

北京市市政工程設(shè)計(jì)研究總院有限公司廣東分院 廣東 廣州 510006

1 前言

海綿城市在線監(jiān)測體系的構(gòu)建，是通過物聯(lián)網(wǎng)、云服務(wù)、大數(shù)據(jù)分析等多種技術(shù)手段，有效記錄海綿城市的背景數(shù)據(jù)、過程數(shù)據(jù)、運(yùn)行數(shù)據(jù)，為海綿城市建設(shè)效果評估和績效考核提供支持?jǐn)?shù)據(jù)，是有效提高城市海綿體、排水系統(tǒng)以及城市水系的運(yùn)營管理水平、規(guī)劃決策水平和建設(shè)維護(hù)水平重要途徑之一。

2 工程方案概述

西安市小寨區(qū)域海綿城市建設(shè)項(xiàng)目（I標(biāo)段）工程范圍西起太白南路、東至西延路～雁塔南路；南起電子二路～雁南二路、北至南二環(huán)，面積11.38km2。

以解決內(nèi)澇問題為主，以徑流污染防治、雨水資源利用為輔，利用海綿城市建設(shè)理念及措施，構(gòu)架立足源頭-過程-末端的全流程技術(shù)方案：（1）LID低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)，改造建筑與小區(qū)16處，公園與綠地廣場1處，市政道路5條，改造總面積改造總面積163.23hm2；（2）構(gòu)建雨水通道，新建雨水管道6條，開展大環(huán)河主干渠清淤，總長約11.3km；（3）建設(shè)分散削峰調(diào)蓄系統(tǒng)，新建調(diào)蓄池、調(diào)節(jié)滲塘5座，總蓄水容積20.3萬m3。

為了評估海綿城市的建設(shè)效果，為項(xiàng)目PPP考核及績效付費(fèi)提供依據(jù)，提高海綿城市規(guī)劃、建設(shè)、運(yùn)營、管理全過程信息化水平，構(gòu)建西安市小寨區(qū)域海綿城市建設(shè)項(xiàng)目在線監(jiān)測體系是十分必要的[1]。

3 考核標(biāo)準(zhǔn)與內(nèi)容

依據(jù)《海綿城市建設(shè)績效評價(jià)與考核辦法（試行）》，借鑒國家第一批海綿城市試點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目終期考核標(biāo)準(zhǔn)和實(shí)施情況，確定海綿監(jiān)控考核標(biāo)準(zhǔn)與內(nèi)容如下：

表1 海綿監(jiān)控考核標(biāo)準(zhǔn)

指標(biāo) 考核目標(biāo) 監(jiān)測方法與內(nèi)容城市 防澇 50年一遇于排水主干管與大環(huán)河交叉口處監(jiān)測暴雨期間大環(huán)河對排水主干官的頂托情況于各歷史內(nèi)澇積水點(diǎn)及積水高風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)設(shè)液位計(jì)，監(jiān)測暴雨期間積水深度、交通影響情況等于各內(nèi)澇點(diǎn)處設(shè)監(jiān)控影像設(shè)備，監(jiān)測暴雨期間積水范圍、交通影響情況等于工程范圍邊界線各主要排水管及地面客水入口設(shè)流量計(jì)量設(shè)備，作為內(nèi)澇成因分析邊界數(shù)據(jù)水環(huán)境質(zhì)量 污水入侵情況 于排入大環(huán)河的各主干管設(shè)置采樣點(diǎn)，監(jiān)測排入大環(huán)河的水質(zhì)情況SS削減率 50%～60%選取地面徑流污染采樣點(diǎn)實(shí)時(shí)監(jiān)測，作為徑流污染削減分析基礎(chǔ)數(shù)據(jù)對下沉式綠地、植草溝、生物滯留帶等海綿設(shè)施進(jìn)行污染削減監(jiān)測分析，考察海綿設(shè)施單體徑流污染削減效果對公共地塊、住宅、綠地廣場、道路總排口或主要排水分區(qū)排口進(jìn)行監(jiān)測，考察建設(shè)項(xiàng)目海綿化改造徑流污染削減效果對工程范圍內(nèi)主要排水干管末端進(jìn)行監(jiān)測，分析區(qū)域徑流污染削減情況年徑流總量控制率 80%/ 17.4mm降雨量監(jiān)測，實(shí)時(shí)監(jiān)測填報(bào)，作為計(jì)算基礎(chǔ)數(shù)據(jù)對下沉式綠地、植草溝、生物滯留帶等海綿設(shè)施進(jìn)行污染削減監(jiān)測分析，考察海綿設(shè)施單體徑流控制效果對公共地塊、住宅、綠地廣場、道路總排口或主要排水分區(qū)排口進(jìn)行監(jiān)測，考察建設(shè)項(xiàng)目海綿化改造徑流控制效果對工程范圍內(nèi)主要排水干管末端進(jìn)行監(jiān)測，利用考核年降雨實(shí)測數(shù)據(jù)模擬分析區(qū)域徑流量控制效果熱島 效應(yīng) 城市熱島強(qiáng)度有所緩解 選取工程范圍內(nèi)外監(jiān)測點(diǎn)，計(jì)算平均溫差，分析海綿城市建設(shè)對局部熱島效應(yīng)的影響雨水資源收集利用率 雨水替代市政雜用水的比例為10%～15% 于工程范圍內(nèi)地塊蓄水池、市政蓄水池回用單元設(shè)置流量計(jì)，統(tǒng)計(jì)計(jì)算回用水量與市政理論雜用水量比例

4 監(jiān)測體系構(gòu)建方案

通過對西安市小寨區(qū)域海綿城市建設(shè)方案及考核目標(biāo)的分解，確定開展3個(gè)方面的監(jiān)測方案：項(xiàng)目邊界條件控制布點(diǎn)、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采集布點(diǎn)、PPP指標(biāo)考核監(jiān)測布點(diǎn)。

4.1 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采集布點(diǎn)

區(qū)域降雨量監(jiān)測：在工程范圍內(nèi)每5km2設(shè)置一處在線雨量計(jì)，雨量計(jì)測數(shù)作為多項(xiàng)指標(biāo)計(jì)算的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)；

典型下墊面類型降雨徑流污染基底監(jiān)測：在工程范圍內(nèi)選取典型下墊面屋面、市政道路、廣場、綠地、小區(qū)內(nèi)鋪裝各1處，監(jiān)測降雨期間徑流污染SS產(chǎn)生量和徑流產(chǎn)流量H（堰槽流測流量）[2]，作為徑流污染SS削減率計(jì)算的基底數(shù)據(jù)；

外河水位監(jiān)測：監(jiān)測大環(huán)河與皂河交叉口出皂河水位，作為大環(huán)河排水頂托分析依據(jù)。

4.2 項(xiàng)目邊界條件控制布點(diǎn)

工程范圍邊界線流入流出客水水量及水質(zhì)監(jiān)測：作為客水?dāng)?shù)據(jù)記錄和劃定的依據(jù)；主要包括項(xiàng)目改造范圍內(nèi)上下游管網(wǎng)及面徑流流入量監(jiān)測。

4.3 PPP指標(biāo)考核監(jiān)測布點(diǎn)

（1）水生態(tài)--年徑流總量控制率

1、代表地塊末端排口，作為代表地塊（即海綿化改造建設(shè)項(xiàng)目）實(shí)測考核點(diǎn)和區(qū)域徑流模型建立的校核數(shù)據(jù)點(diǎn)；2、大環(huán)河沿線各現(xiàn)狀和新建雨水管道排口點(diǎn)，作為區(qū)域徑流模型建立的校核數(shù)據(jù)點(diǎn)；3、工程范圍邊界線流入流出水量監(jiān)測。

（2）水生態(tài)—熱島效應(yīng)

于工程范圍內(nèi)和工程范圍外分別布設(shè)2個(gè)監(jiān)測點(diǎn)，計(jì)算溫濕度平均值。

（3）水環(huán)境—大環(huán)河雨污分流

1、工程范圍邊界線流入流出斷面水質(zhì)監(jiān)測；2、對排入大環(huán)河的主干管（含光路新建雨水管排口、朱雀路新建雨水管排口、翠華路新建雨水管排口、長安立交雨水泵站內(nèi)壓力出水管）進(jìn)行水質(zhì)監(jiān)測，其中在線采樣指標(biāo)為SS、COD，人工采樣指標(biāo)為氨氮、TP，結(jié)合流量監(jiān)測，作為分析大環(huán)河污染的重要評價(jià)依據(jù)。

（4）水環(huán)境—徑流污染SS削減率

1、代表地塊末端排口，作為代表地塊（即海綿化改造建設(shè)項(xiàng)目）實(shí)測考核點(diǎn)；2、排入大環(huán)河各現(xiàn)狀和新建雨水管道排口點(diǎn)，作為排水分區(qū)徑流污染SS削減計(jì)算數(shù)據(jù)點(diǎn)；3、大環(huán)河與工程范圍上下游交叉點(diǎn)，作為整個(gè)工程范圍的徑流污染SS削減計(jì)算數(shù)據(jù)點(diǎn)；4、典型下墊面類型降雨徑流污染基底監(jiān)測。

（5）水安全—城市排澇

在城市歷史積水點(diǎn)、高風(fēng)險(xiǎn)積水路段設(shè)置路面液位計(jì)，監(jiān)測暴雨期間積水深度和退水時(shí)間，輔助視頻監(jiān)測設(shè)備，對內(nèi)澇整治效果進(jìn)行監(jiān)控。同時(shí)，輔助項(xiàng)目范圍邊界線客水監(jiān)測，分析澇水來源。

（6）水安全—城市排水

利用1、2、3、5年一遇短歷時(shí)降雨對現(xiàn)狀和新建雨水管道進(jìn)行重現(xiàn)期評估，同時(shí)結(jié)合工程范圍內(nèi)排水管網(wǎng)新建進(jìn)程，填報(bào)更新管渠系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)。

（7）水資源—污水再生利用率

由于污水處理廠位于本工程范圍外，建議此項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)不在本標(biāo)段工程范圍內(nèi)考核，依據(jù)西安市現(xiàn)狀污水處理廠遠(yuǎn)期提質(zhì)改造工程進(jìn)程復(fù)核。

（8）水資源—雨水資源回用率

于本工程范圍內(nèi)地塊蓄水池、地埋式蓄水池、地上蓄水池、滲透塘雨水處理及回用出水管設(shè)置流量計(jì)，計(jì)取年雨水回用量，其與城市雜用水量的比例即為雨水資源回用率[3]。

本工程合計(jì)選裝在線監(jiān)測儀器125臺，其中在線翻斗式雨量計(jì)2臺、在線溫濕度計(jì)4臺、在線液位計(jì)26臺、在線多普勒超聲波流量計(jì)30臺、自備電磁流量計(jì)13臺、在線SS監(jiān)測儀24臺、在線COD監(jiān)測儀9臺、200萬像素4寸紅外網(wǎng)絡(luò)高清球機(jī)8套、水質(zhì)自動(dòng)采樣儀9臺。

5 總結(jié)

（1）海綿監(jiān)測體系構(gòu)建是海綿城市建設(shè)的重要組成部分，監(jiān)測體系的構(gòu)建對提高項(xiàng)目建設(shè)、管理、考核、評估水平具有重要意義。

（2）結(jié)合項(xiàng)目工程方案，對項(xiàng)目考核目標(biāo)進(jìn)行逐項(xiàng)分解剖析，針對性地闡述了不同指標(biāo)的監(jiān)測內(nèi)容和監(jiān)測方式，建立了由項(xiàng)目邊界條件控制布點(diǎn)、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采集布點(diǎn)、PPP指標(biāo)考核監(jiān)測布點(diǎn)三部分組成的監(jiān)測體系方案。

（3）項(xiàng)目合計(jì)設(shè)置監(jiān)測設(shè)備125臺，包括降雨量、溫濕度、流量、液位、水質(zhì)、影像等8類，滿足項(xiàng)目全流程管理要求[4-5]。