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海绵城市设计若干问题的探讨

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摘要：对海绵城市的计算程序、控制目标、径流系数取值、控制目标、径流总量控制率的计算公式

关键词：海绵城市；径流总量控制率；径流系数

海绵城市建设技术指南——低影响开发雨水系统构建（试行）》（以下简称《技术指南》）自2014年颁布以来，对指导全国海绵城市设计起到了重要作用。但笔者在工作实践中发现《技术指南》，在如何确定整个城市的海绵城市控制目标方面做了详细的技术指导，但在项目级（如一个小区、一个公园、一条道路等）控制目标计算方面则语焉不详，导致设计人员在设计计算工作中存在许多误区。为此，本文对常见的计算问题进行分析探讨，供设计人员参考。

问题一：海绵城市计算的程序

《技术指南》未针对项目级控制目标计算给出计算程序，常见的计算程序为设计人员首先根据城市规划查询地块的控制目标，再根据所在城市的降雨量（H）—控制率（α）关系曲线得出设计控制雨量，其次由《技术指南》（4-1）V=10ΨHF，确定海绵设施的调蓄容积V，当海绵设施的调蓄容积不少于V时，即认为达到控制目标要求，以上计算过程可以概况如下：

计算程序A：a:确定控制目标—b:确定下垫面径流系数—c:计算海绵城市规模（计算公式为V=10ΨHF）—d：进行海绵设施设计。

但是以上程序无法保证雨水进入海绵设施，也没有考虑海绵设施对初始径流系数的影响，因此，无法保证达到控制目标要求。为了在设计过程中避免以上两个疏漏，笔者认为可通过汇水分区校核雨水是否能够流入海绵设施；通过重新核算径流系数，体现海绵设施对初始径流系数的影响。计算程序如下：

计算程序B：(1)确定控制目标—(2)确定下垫面径流系数—(3)初步划分汇水分区—(4)估算海绵设施规模（计算公式为V=10ΨHF）—(5)进行海绵设施设计（包括海绵设施类型的选择、确定平面位置、确定设施规模等）—(6)重新确定径流系数—(7)重新划分汇水分区—(8)校核控制目标（计算公式为公式（2），公式推导详见问题五），若控制率不达标，则重复（5）-（8），直至达到控制率要求。

整个计算过程可分为估算和校核两个阶段，（1）—（4）属于估算阶段，（6）—（8）属于校核阶段。估算阶段的目的是粗略测算海绵设施总体规模，为海绵设施设计提供依据；校核阶段的目的是根据海绵设施平面布置图和大样图，重新校核径流系数和汇水分区，从而校核总体控制目标。

步骤(6)和步骤（2）的区别和意义：海绵城市计算中径流系数的目的是确定海绵设施需要消纳的雨量，计算步骤（2）是没有进行海绵设施设计之前，确定场地的初始径流系数；计算步骤（6）计算程序的意义在于考虑了海绵设施对径流系数的影响，其必要性详见问题三；

计算步骤(7)和步骤（3）的区别和意义：步骤（3）仅根据地形划分汇水分区，目的是确定自然状态下的排水流向，目的是确定各汇水分区的海绵设施规模和海绵设施位置；步骤（7）不仅需要考虑地形划分汇水分区，还需要校核有无转输雨水，目的是确定每个海绵设施的汇水范围，进而确定每个海绵设施的实际能够达到的控制目标。

步骤(8)和步骤（4）的区别和意义：步骤（4）不考虑海绵设施对初始径流系数的影响，粗略估计各汇水分区的海绵设施规模，为步骤（5）提供依据；步骤（8）是根据海绵设计平面图、雨水流向等因素，最终确定项目总体能够达到的控制目标。

步骤（5）需要根据场地条件进行海绵设施设计。由于场地条件影响，不一定能够按步骤（4）的估算结果设计海绵设施，此时需要提高或降低其他汇水分区的控制目标，并通过步骤（6）—（8）的校核程序，保证项目总体径流控制率达到最初设定的目标。

问题二：如何确定海绵城市设计控制目标。

《技术指南》在2.1节给出了我国大陆年径流总量控制率分区图，并在第四章第四节明确通过海绵城市总体规划和控制性详细规划，将整个城市的控制目标分解到各个地块。

由于在规划阶段常常无法考虑到每个项目的具体情况，当开发地块由于受条件限制（如老旧小区改造，绿地受限时；路幅较小的市政道路，无法设置绿化带时）无法达到规划目标时，应该如何恰达地调整规划，不影响整个城市的控制目标？

此时可根据公式（2）进行调整。如某城市既有市政道路宽度为20米，路面面积5000㎡，在不影响交通功能的情况下，控制率仅能达到30%；而该市政道路旁有一公园，面积为4w㎡

该城市海绵城市控制性详细规划原确定市政道路的径流总量控制率不小于60%，公园的径流总量控制率为90%。由于项目的具体情况，需要降低市政道路的海绵城市控制指标，相应调高公园的控制指标，根据公式（2）公园的控制指标应调整为（0.5×0.6+4×0.9-0.5×0.3）/4=93.75%。

问题三：如何确定《技术指南》（

4-1）式：V=10ΨHF中的径流