深圳市羅湖區海綿城市建設規劃研究

2017-07-12 17:02:45黃薇穎深圳市廣匯源水利勘測設計有限公司

河南水利與南水北調 2017年6期

□黃薇穎（深圳市廣匯源水利勘測設計有限公司）

深圳市羅湖區海綿城市建設規劃研究

□黃薇穎（深圳市廣匯源水利勘測設計有限公司）

文章以深圳市羅湖區海綿城市建設規劃與為案例，通過構建模型，對全區現狀年徑流總量控制率等指標進行了分析，摸清區域特點與海綿城市建設條件，明確高度城市化暴雨地區海綿城市建設的理念、規劃等問題。通過數值模擬，分析規劃用地條件下LID組合措施效果，發現針對高度城市化地區，開展海綿城市建設，需統籌水網、路網、土地更新，在不具備大規模建設蓄水設施的前提下，采用植草溝、下沉式綠地、透水鋪裝等措施效果較好。

海綿城市；年徑流總量控制率；高度城市化

1 海綿城市基本理論

“海綿城市”一詞源自低影響開發（LID，LowImpact Development），LID理念引入中國后為易于理解，被稱為“海綿城市建設”。

海綿城市是通過規劃建設管控制度，建立“滲、滯、蓄、凈、用、排”6大降低排水強度的技術措施的城市海綿體，雨季時吸納儲存，需要時釋放利用。

2 研究方法

2.1 核心指標

海綿城市提出以“年徑流控制率”的可量化指標來規劃控制地塊的開發建設。年徑流總量控制率指標是指通過自然和人工強化的滲透、集蓄、利用、蒸發、蒸騰等方式，場地內累計全年得到控制（不外排）的雨量占全年總降雨量的比例。

2.2 計算方法

選取至少近30 a（反映長期的降雨規律和近年氣候的變化）日降雨（不包括降雪）資料，扣除≤2 mm的降雨事件的降雨量（一般不產生徑流），將日降雨量由小到大進行排序，統計小于某一降雨量的降雨總量在總降雨量（小于該降雨量的按實際雨量計算出降雨總量，大于該降雨量的按該降雨量計算出降雨總量，兩者累計總和）中的比率，此比率（即年徑流總量控制率）對應的降雨量（日值）即為設計降雨量H。

2.3 模型參數

項目主要借助SCAD（Sponge City Aided Design）海綿城市輔助工具，從水量和水質角度定量評估城市基本情況、現狀排澇能力、現狀調蓄欠缺能力、地表徑流污染等，評估主要包括以下3個過程：第一，收集下墊面、管網、地形、降雨等基礎資料；第二，利用ArcGIS軟件對各類基礎資料進行預處理及分析；第三，將ArcGIS處理后的相關數據逐步導入SCAD軟件中，并在SCAD中選擇合適的參數后進行詳細分析，最終生成各個分區的評估報告。

在SCAD軟件分析研究區域海綿城市現狀基本情況的過程中包括計算設計降雨、水量評估、以及水質評估3個方面，其中水量方面（現狀年徑流總量控制率）是通過不斷試算得出。見表1。

表1 模型參數設置表

3 羅湖區海綿城市建設研究

3.1 研究區域及數據來源

研究范圍為深圳市羅湖區，面積為78 km2，以2014年衛星遙感數據作為現狀分析羅湖區土地利用、水體等信息，現狀排水管網數據由實際勘測所得。降雨數據為深圳水庫1961-2010年實測資料，來源為深圳市氣象局網站。

3.2 現狀評價

整個羅湖區面積為78.70 km2，面積較大，且片區的發展建設極不均衡，建筑物密集程度相差也很大，東部大部分為梧桐山和深圳水庫，開發程度較低，而其它區域的開發程度較高，為更好評估羅湖區海綿城市各項指標，以指導各區域的海綿城市建設，劃分多個片區進行細分評價的基礎上對羅湖區進行整體評價。

將羅湖區劃分為6個分區：蓮塘河片區、筆架山河片區、布吉河片區、排洪河片區、深圳水庫片區和梧桐山河片區。其中前4個片區屬于人口稠密建成區，后兩個片區相對而言，生態環境保持較好，開發程度較低，屬于非建成區。

根據計算，蓮塘河片區現狀年徑流總量控制率為41%，對應設計雨量為13 mm；筆架山河片區現狀年徑流總量控制率為52%，對應設計雨量為19 mm；布吉河片區現狀年徑流總量控制率為62%，對應設計雨量為26.20 mm；深圳水庫排洪河片區現狀年徑流總量控制率為41%，對應設計雨量為13 mm；梧桐山河片區現狀年徑流總量控制率為65%，對應設計雨量為28 mm；深圳水庫片區現狀年徑流總量控制率為90%，對應設計雨量為77.60 mm；建成區現狀年徑流總量控制率為52%，非建成區現狀年徑流總量控制率為77%，羅湖區全區現狀年徑流總量控率為61%，對應設計雨量為25.40 mm。

3.3 海綿城市建設基本措施

3.3.1 透水鋪裝

功能：減少路面、屋面、地面不透水鋪裝、充分利用滲透和綠地技術，將雨水徑流充分入滲，從源頭減少徑流。

主要考慮因素：地下水位和土壤滲透性。羅湖區90%以上的土壤屬于壤土，具備較好下滲條件，且由于開發建設較早，部分道路近年來有修復、擴建的需求，具備建設人行道透水鋪裝的條件。

3.3.2 植草溝、下沉式綠地

功能：降低雨水匯集速度，延緩峰現時間，既降低排水強度，又緩解災害風險。

主要考慮因素：降雨雨型、地形坡度與地質災害。羅湖區降雨雨型屬于短歷時高強度前峰雨型，降雨多以暴雨的形式出現，降雨雨型產流速度快，易造成雨水徑流峰值流量高，對排水系統產生較高壓力，易造成洪、澇和水土流失等自然災害。羅湖區建成區坡度較緩，山地的邊緣地帶坡度較大，較緩的坡度有利于雨水滯留設施的建設，延長雨水徑流時間。植草溝、下沉式綠地技術調節可減輕排水系統負荷、減輕城市洪澇風險；道路周邊的生物滯留設施應采取棄流、攔污等預處理措施。

3.3.3 調蓄設施

功能：可實現雨水集蓄利用，調節雨水時空分布，為雨水利用創造條件，提供雨水利用率，緩解水資源短缺。

主要考慮因素：水資源狀況、蓄用空間。羅湖區建成區密布，大部分地區已經不具備建設大型調蓄設施的條件。

3.3.4 其他設施

其余還有起生態凈化技術，減少面源污染，改善城市水環境作用的雨水濕地、植被緩沖帶、初期雨水棄流設施等。以及構建安全的城市排水防澇體系，避免內澇等災害，確保城市運行安全的排水渠、雨水管網等。詳見表2。

3.4 預期效果

通過模型模擬計算，采取了規劃海綿城市措施后，各分區