北京城市雨水蓄滲措施配置模式應用案例分析

舒安平，尤　偉,2，周　星，趙　宇,于　洋，?！≥?/p>

(1.北京師范大學 環境學院 水沙科學教育部重點實驗室，北京100875；

2.水利部 水土保持監測中心，北京100055；

3. 北京市水土保持工作總站，北京100036； 4.北京清大綠源科技有限公司，北京100084)

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北京城市雨水蓄滲措施配置模式應用案例分析

舒安平1，尤偉1,2，周星1，趙宇3,于洋4，祝荻4

(1.北京師范大學 環境學院 水沙科學教育部重點實驗室，北京100875；

2.水利部 水土保持監測中心，北京100055；

3. 北京市水土保持工作總站，北京100036； 4.北京清大綠源科技有限公司，北京100084)

[關鍵詞]城市雨水；配置模式；雨水量計算；應用案例；北京

[摘要]在簡述北京城市雨水量計算方法及相關規定的基礎上，重點列舉居民住宅類、公建設施類、工業廠房類三種典型城鎮建設項目案例，分析了北京城市雨水蓄滲措施配置模式及布設要點，對以后構建有效的北方城市雨水蓄滲措施配置模式、加強城市洪澇災害防治具有重要現實意義。

北京作為我國首都，改革開放30多年來城區及周邊大規模興建市政基礎設施、各類房地產項目，城鎮化步伐不斷加快，城市水土保持的重要性也顯得越來越重要。城市水土保持涉及氣候、水文、土壤、植物、水土保持、城市園林、城市建筑等多學科內容，是一個典型的新興交叉學科，值得進行系統研究。城市水土保持措施涉及“水、土、生”三個方面的內容，“水”主要指雨水收集與利用措施，對于水資源匱乏的北京而言顯得極為重要；“土”主要指土方利用及地形控制措施(含表土剝離與利用)；“生”主要指生態和植被恢復措施。盡管北京城市水土保持“水、土、生”三大措施在城市建設項目中分屬水務、土建、園林三個行業，但在實際實施過程中可以用“土方塑造了地形、雨水依地形產生徑流與下滲、植被隨水土環境而生長”將“水、土、生”三大措施結合起來，并在新建項目區內人工重建“水、土、生”自然和諧的生態系統，而“水”就是該生態系統中的一個不可或缺的制約性因素，首先需要解決。

自2012年7月21日遭遇“7·21”特大洪澇災害以來，北京圍繞城市雨洪防治，相繼出臺了多個政府文件及規定，如《新建建設工程雨水控制與利用技術要點(暫行)》(市規發〔2012〕1316號)、《北京市人民政府辦公廳關于進一步加強城市雨洪控制與利用工作意見的通知》(京政辦發〔2013〕48號)、《雨水控制與利用工程設計規范》(DB 11/685—2013)、《北京市房地產建設項目水土保持方案技術導則》等。其中：《雨水控制與利用工程技術規范》規定，新建項目面積超過2 000 m2的每1 000 m2(含)應配建不小于30 m3的雨水調蓄設施，下凹式綠地面積占綠地面積的50%以上，硬化地面透水鋪裝率達到70%以上等；《北京市房地產建設項目水土保持方案技術導則》規定，山區項目雨洪利用率大于80%，平原區項目雨洪利用率大于90%。北京城市水土保持突出雨水蓄滲措施有關內容，對構建有效的城市雨水蓄滲措施體系、加強城市洪水災害防治具有重要現實意義。

1城市雨水量計算方法及相關規定

根據《建筑與小區雨水利用工程技術規范》(GB 50400—2006)，雨水設計徑流總量計算公式為

W=10ΨChyF

式中：W為雨水設計徑流總量，m3；ΨC為雨水徑流系數；hy為設計降雨量，mm；F為匯水面積，hm2。

根據北京市地方標準《城市雨水利用工程技術規程》(DB 11/T 685—2009)，城市建設項目按照5年一遇、歷時最大60 min降雨量設計。其中：居住類小區設計降雨量按年徑流總量控制率85%考慮，即32.5 mm；非居住類小區(如工業廠房)設計降雨量按年徑流總量控制率90%考慮，即40.8 mm。再依據《建筑與小區雨水利用工程技術規范》(GB 50400—2006)，徑流系數取值分別為硬化屋面0.9、硬化地面0.9、綠地0.15、透水鋪裝0.25、屋頂綠化0.40、水面1.0。

2城市雨水蓄滲配置模式應用案例分析

下面列舉居民住宅類、公建設施類和工業廠房類三種典型城鎮建設項目，分析北京城市雨水蓄滲措施配置模式及應用情況。

2.1　居民住宅類項目

A項目位于北京市大興區，建設用地5.0 hm2，地上建筑面積9.0萬m2，地下建筑面積4.7萬m2，建筑密度為40%，容積率為1.8，綠化率不小于30%，主要建設內容為住宅及商業配套設施等。根據屋頂排水方向及地面綠地布置情況，將項目區雨水分為I、II兩個雨水小區分別進行計算，并布設透水鋪裝、下凹式綠地、集雨池、景觀水池等四種雨水利用措施(見表1)。

表1　居民住宅類項目雨水分區計算及雨水利用措施

根據《雨水控制與利用工程設計規范》對A項目雨水收集與利用能力進行分析，結果如下：

(1)雨水調蓄容積。主要布設下凹式綠地、集雨池、可調蓄景觀水池等措施對雨水進行收集與利用。其中：下凹式綠地1.11 hm2(下凹深度100 mm，有效調蓄深度40 mm)，可調蓄雨水429 m3；集雨池1座，容積200 m3；可調蓄景觀水池0.19 hm2，調蓄深度10 mm，調蓄容積190 m3；總的雨水調蓄設施容積為819 m3，雨洪利用率為98.80%。經復核，項目區硬化面積為1.77 hm2，需配建容積為531 m3的雨水調蓄設施，因此符合規范要求。

(2)下凹式綠地率。建設區范圍綠地面積共計1.58 hm2，下凹式綠地1.11 hm2，下凹式綠地率為70.16%，大于50%，符合規范要求。

(3)透水鋪裝率。項目區非機動車道路面積1.26 hm2，透水鋪裝面積1.26 hm2，透水鋪裝率達100%，大于70%，符合規范要求。

2.2　公建設施類項目

B項目(中學)位于北京經濟技術開發區，建設用地面積10.0 hm2，總建筑面積10.5萬m2，地上建筑面積9.0萬m2、地下建筑面積1.5萬m2。容積率為1.0，綠地率為35%，建筑密度為35%，主要建設內容為綜合教學樓、食堂、體育活動室和操場等。根據屋頂排水方向及地面綠地布置情況，將項目區雨水分為I、II兩個雨水小區分別進行計算，并布設透水鋪裝、下凹式綠地、集雨池等三種雨水收集與利用措施(見表2)。

表2　公建設施類項目雨水分區計算及雨水利用措施

根據《雨水控制與利用工程設計規范》對B項目雨水收集與利用能力進行分析，結果如下：

(1)雨水調蓄容積。主要布設下凹式綠地、集雨池等措施對雨水進行收集與利用。其中：下凹式綠地2.43 hm2(下凹深度100 mm，有效調蓄深度40 mm)，可調蓄雨水972 m3；集雨池1座，容積300 m3；總的雨水調蓄設施容積為1 272 m3，雨洪利用率為94.54%。經復核，項目區硬化面積為2.85 hm2，僅需要配建容積為855 m3的雨水調蓄設施，即可符合規范要求。

(2)下凹式綠地率。建設區范圍綠地面積共計3.42 hm2，下凹式綠地2.43 hm2，下凹式綠地率為71.06%，大于50%，符合規范要求。

(3)透水鋪裝率。項目區非機動車道路面積3.33 hm2，透水鋪裝面積3.33 hm2，透水鋪裝率達100%，大于70%，符合規范要求。

2.3　工業廠房類項目

C項目位于北京市通州區，建設用地面積13.8 hm2，地上總建筑面積16.5萬m2，無地下建筑。項目容積率1.2，綠地率15%，建筑控制高度24 m，建筑密度45%，主要建設內容包括聯合廠房、辦公樓、配套構筑物等。根據屋頂排水方向及地面綠地布置情況，將項目區雨水分為Ⅰ、Ⅱ兩個雨水小區分別進行計算，并布設透水鋪裝、下凹式綠地、集雨池、滲溝等四種雨水收集與利用措施(見表3)。

表3　工業廠房類項目雨水分區計算及雨水利用措施

根據《雨水控制與利用工程設計規范》對C項目雨水收集與利用能力進行分析，結果如下：

(1)雨水調蓄容積。主要布設下凹式綠地、滲溝、集雨池、沉沙池等措施對雨水進行收集與利用。其中：下凹式綠地3.23 hm2(下凹深度100 mm，有效調蓄深度50～60 mm)，可調蓄雨水1 822 m3；集雨池2座，容積分別為500、1 000 m3，總調蓄容積為1 500 m3；沉沙池2座，單座調蓄容積為7 m3；滲溝調蓄深度為200 mm，可調蓄雨水140 m3；總的雨水調蓄設施容積為3 476 m3，雨洪利用率為92.15%。經復核，項目區硬化面積為9.39 hm2，僅需要配建容積為2 817 m3的雨水調蓄設施，即可符合規范要求。

(2)下凹式綠地率。建設區綠地面積共計3.32 hm2，下凹式綠地3.23 hm2，下凹式綠地率為97.38%，大于50%，符合規范要求。

(3)透水鋪裝率。項目區非機動車道路面積1.05 hm2，透水鋪裝面積1.05 hm2，透水鋪裝率為100%，大于70%，符合規范要求。

3結論與討論

(1)根據《雨水控制與利用工程設計規范》，以應用案例方式分析了居民住宅類、公建設施類和工業廠房類三種典型城鎮建設項目的雨水收集與利用能力，結果表明通過合理布設集雨池、景觀水池、下凹綠地、透水鋪裝等雨水蓄滲措施，可以使各類項目的“水、土、生”三大措施有效結合，重建項目區自然和諧的生態系統。

(2)本文只是借助北京部分城鎮建設項目對雨水蓄滲措施配置模式進行應用案例分析，以后需要分析更多的案例，以期不斷優化城市雨水蓄滲措施配置模式。

(致謝：本研究得到水利部水土保持監測中心“生產建設項目降水蓄滲措施配置模式驗證(降水蓄滲措施)”項目的支持，在此深表感謝！)

(責任編輯孫占鋒)

[中圖分類號]S157.2

[文獻標識碼]A

[文章編號]1000-0941(2016)02-0041-03

[收稿日期]2015-08-27

[作者簡介]舒安平(1965—) ，男，湖北鄂州市人，教授，博士生導師，主要研究方向為河流動力學、水土保持和泥石流。