深圳市罗湖区海绵城市建设规划研究

2017-07-12黄薇颖深圳市广汇源水利勘测设计有限公司

河南水利与南水北调 2017年6期

□黄薇颖（深圳市广汇源水利勘测设计有限公司）

深圳市罗湖区海绵城市建设规划研究

□黄薇颖（深圳市广汇源水利勘测设计有限公司）

文章以深圳市罗湖区海绵城市建设规划与为案例，通过构建模型，对全区现状年径流总量控制率等指标进行了分析，摸清区域特点与海绵城市建设条件，明确高度城市化暴雨地区海绵城市建设的理念、规划等问题。通过数值模拟，分析规划用地条件下LID组合措施效果，发现针对高度城市化地区，开展海绵城市建设，需统筹水网、路网、土地更新，在不具备大规模建设蓄水设施的前提下，采用植草沟、下沉式绿地、透水铺装等措施效果较好。

海绵城市；年径流总量控制率；高度城市化

1 海绵城市基本理论

“海绵城市”一词源自低影响开发（LID，LowImpact Development），LID理念引入中国后为易于理解，被称为“海绵城市建设”。

海绵城市是通过规划建设管控制度，建立“渗、滞、蓄、净、用、排”6大降低排水强度的技术措施的城市海绵体，雨季时吸纳储存，需要时释放利用。

2 研究方法

2.1 核心指标

海绵城市提出以“年径流控制率”的可量化指标来规划控制地块的开发建设。年径流总量控制率指标是指通过自然和人工强化的渗透、集蓄、利用、蒸发、蒸腾等方式，场地内累计全年得到控制（不外排）的雨量占全年总降雨量的比例。

2.2 计算方法

选取至少近30 a（反映长期的降雨规律和近年气候的变化）日降雨（不包括降雪）资料，扣除≤2 mm的降雨事件的降雨量（一般不产生径流），将日降雨量由小到大进行排序，统计小于某一降雨量的降雨总量在总降雨量（小于该降雨量的按实际雨量计算出降雨总量，大于该降雨量的按该降雨量计算出降雨总量，两者累计总和）中的比率，此比率（即年径流总量控制率）对应的降雨量（日值）即为设计降雨量H。

2.3 模型参数

项目主要借助SCAD（Sponge City Aided Design）海绵城市辅助工具，从水量和水质角度定量评估城市基本情况、现状排涝能力、现状调蓄欠缺能力、地表径流污染等，评估主要包括以下3个过程：第一，收集下垫面、管网、地形、降雨等基础资料；第二，利用ArcGIS软件对各类基础资料进行预处理及分析；第三，将ArcGIS处理后的相关数据逐步导入SCAD软件中，并在SCAD中选择合适的参数后进行详细分析，最终生成各个分区的评估报告。

在SCAD软件分析研究区域海绵城市现状基本情况的过程中包括计算设计降雨、水量评估、以及水质评估3个方面，其中水量方面（现状年径流总量控制率）是通过不断试算得出。见表1。

表1 模型参数设置表

3 罗湖区海绵城市建设研究

3.1 研究区域及数据来源

研究范围为深圳市罗湖区，面积为78 km2，以2014年卫星遥感数据作为现状分析罗湖区土地利用、水体等信息，现状排水管网数据由实际勘测所得。降雨数据为深圳水库1961-2010年实测资料，来源为深圳市气象局网站。

3.2 现状评价

整个罗湖区面积为78.70 km2，面积较大，且片区的发展建设极不均衡，建筑物密集程度相差也很大，东部大部分为梧桐山和深圳水库，开发程度较低，而其它区域的开发程度较高，为更好评估罗湖区海绵城市各项指标，以指导各区域的海绵城市建设，划分多个片区进行细分评价的基础上对罗湖区进行整体评价。

将罗湖区划分为6个分区：莲塘河片区、笔架山河片区、布吉河片区、排洪河片区、深圳水库片区和梧桐山河片区。其中前4个片区属于人口稠密建成区，后两个片区相对而言，生态环境保持较好，开发程度较低，属于非建成区。

根据计算，莲塘河片区现状年径流总量控制率为41%，对应设计雨量为13 mm；笔架山河片区现状年径流总量控制率为52%，对应设计雨量为19 mm；布吉河片区现状年径流总量控制率为62%，对应设计雨量为26.20 mm；深圳水库排洪河片区现状年径流总量控制率为41%，对应设计雨量为13 mm；梧桐山河片区现状年径流总量控制率为65%，对应设计雨量为28 mm；深圳水库片区现状年径流总量控制率为90%，对应设计雨量为77.60 mm；建成区现状年径流总量控制率为52%，非建成区现状年径流总量控制率为77%，罗湖区全区现状年径流总量控率为61%，对应设计雨量为25.40 mm。

3.3 海绵城市建设基本措施

3.3.1 透水铺装

功能：减少路面、屋面、地面不透水铺装、充分利用渗透和绿地技术，将雨水径流充分入渗，从源头减少径流。

主要考虑因素：地下水位和土壤渗透性。罗湖区90%以上的土壤属于壤土，具备较好下渗条件，且由于开发建设较早，部分道路近年来有修复、扩建的需求，具备建设人行道透水铺装的条件。

3.3.2 植草沟、下沉式绿地

功能：降低雨水汇集速度，延缓峰现时间，既降低排水强度，又缓解灾害风险。

主要考虑因素：降雨雨型、地形坡度与地质灾害。罗湖区降雨雨型属于短历时高强度前峰雨型，降雨多以暴雨的形式出现，降雨雨型产流速度快，易造成雨水径流峰值流量高，对排水系统产生较高压力，易造成洪、涝和水土流失等自然灾害。罗湖区建成区坡度较缓，山地的边缘地带坡度较大，较缓的坡度有利于雨水滞留设施的建设，延长雨水径流时间。植草沟、下沉式绿地技术调节可减轻排水系统负荷、减轻城市洪涝风险；道路周边的生物滞留设施应采取弃流、拦污等预处理措施。

3.3.3 调蓄设施

功能：可实现雨水集蓄利用，调节雨水时空分布，为雨水利用创造条件，提供雨水利用率，缓解水资源短缺。

主要考虑因素：水资源状况、蓄用空间。罗湖区建成区密布，大部分地区已经不具备建设大型调蓄设施的条件。

3.3.4 其他设施

其余还有起生态净化技术，减少面源污染，改善城市水环境作用的雨水湿地、植被缓冲带、初期雨水弃流设施等。以及构建安全的城市排水防涝体系，避免内涝等灾害，确保城市运行安全的排水渠、雨水管网等。详见表2。

3.4 预期效果

通过模型模拟计算，采取了规划海绵城市措施后，各分区