天津侯臺地區海綿城市建設指標控制分析

□文/常劍鋒 李 兵

海綿城市是雨洪管理和控制理論的創新和發展，是新時期治水思路的豐富和完善，天津侯臺地區海綿城市建設是以徑流總量控制作為首要控制目標，將徑流峰值控制、徑流污染控制以及雨水資源化利用有機結合，減少區域內澇危害，促進區域雨水資源的利用和生態保護，對進一步實現美麗天津的城市發展目標，改善居住環境、提升居民幸福感和土地利用價值具有重要意義[1]。

1 工程概況

侯臺地區位于天津城區的西南部，西青區外環線以內，東至快速路，南至復康路，西至外環線，北至凱安道，總用地面積6.96 km2，以居住用地為主；規劃定位為集生態公園、高品質住宅、假日休閑和綜合服務為一體的生態宜居城區。見圖1和圖2。

圖1 侯臺區域范圍

圖2 侯臺區域控規

2 下墊面解析

2.1 已建區下墊面

侯臺地區保山西道以南，碧欣路以西區域和香雅道以北，恒達路以西區域，為已建成區。其他區域為未建成區或在建區，侯臺城市公園現狀為自然綠地，區域水面基本填平。見表1。

表1 已建區下墊面解析

根據GB 50014—2006《室外排水設計規范》（2016年版），匯水面積的平均徑流系數按下墊面種類加權平均計算。經加權平均，已建區綜合徑流系數約為0.64。

2.2 規劃建成后下墊面

根據侯臺地區控詳規劃，對規劃地表類型進行解析，見表2。

表2 規劃建成后下墊面解析

根據GB50014—2006（2016年版），匯水面積的平均徑流系數按下墊面種類加權平均計算。經加權平均，侯臺地區規劃建成后綜合徑流系數約為0.56。

3 海綿城市建設控制標準

3.1 徑流總量控制標準

海綿城市建設以徑流總量控制作為首要控制目標，通過徑流總量控制實現徑流峰值控制、徑流污染控制以及雨水資源化利用，實現城市的良性水文循環。

侯臺地區海綿城市建設年徑流總量控制率為80%，對應的設計降雨量為30.4 mm。

3.2 徑流峰值控制標準

侯臺地區海綿城市建設綜合徑流系數≯0.50。

4 海綿城市建設標準指標控制解析

海綿城市建設評價首先應確定年徑流總量，年徑流總量按式（1）計算

式中：W——設計徑流總量，m3；

Ψc——雨量徑流系數；

hy——設計降雨量，mm；

F——匯水面積，hm2。

本著適度改造已建區、著力建設新建區、合理利用河道及公園水體等原則，建立侯臺地區海綿體系。根據侯臺地區海綿城市建設控制標準，對總體目標進行分解，見表3。

根據表3，綜合確定地區年徑流總量控制率為80%，滿足徑流總量控制標準。

表3 侯臺地區年徑流總量控制率 %

年徑流總量確定后，只需通過控制地區的Ψc值，即可達到控制雨水設計徑流總量的目的。為使海綿城市建設后的用地徑流系數保持在一個相對合理的水平，擬定地區的雨量徑流系數控制目標，見表4。

表4 侯臺地區徑流系數控制目標

續表4

根據表4，綜合確定地區綜合雨量徑流系數為0.47，滿足徑流峰值控制標準。

根據以上解析結果，侯臺地區年降雨徑流控制容積為 166 606 m3。

5 海綿城市建設模型模擬評估

本次評估通過EPA開發的動態降雨-徑流模擬計算機軟件SWMM模型，建立通用區域排水分析模型，采用GreenAmpt方程，針對本區域的降雨過程進行動態模擬，總降雨量為534.712 mm，具體計算模擬結果見表5和表6。

表5 模擬雨量

表6 雨量排放

侯臺地區南北地塊總面積為356 666.67 m2，總降雨量為2 753 804 m3。模擬結果顯示：侯臺地區兩個排口總出水644 267 m3，即排放率為23.4%，徑流總量控制率為76.6%。

侯臺地區中間區域為侯臺城市公園和陳臺子河，總面積為161 hm2，其中，公園水體面積約為57 hm2，綠地面積約為78 hm2。鑒于中間區域海綿城市建設的優勢，可使整個侯臺地區的年徑流總量控制率達到80%及其以上。

6 結語

海綿城市的建設是實現城市化和自然生態系統協調發展的有效途徑，有力克服了城市化發展過程中的問題。侯臺地區海綿城市建設以徑流總量控制作為首要控制目標，將徑流峰值控制、徑流污染控制以及雨水資源化利用的有機結合，減少區域內澇危害，促進區域雨水資源的利用和生態保護，對加快天津市生態城市建設，優化中心城區空間結構，改善中心城區西南部地區人居環境，全面提升城市功能，進一步實現美麗天津的城市發展目標，改善居住環境、提升居民幸福感和土地利用價值具有重要意義。