2018年12月26日,住房和城乡建设部批准《海绵城市建设评价标准》为国家标准,编号为GB/T51345-2018,自2019年8月1日起实施。该标准首次建立了一套适合我国国情的海绵城市建设评价体系,对于统一和规范海绵城市评价具有十分重要的意义。年径流总量控制率、年径流污染物总量削减率、外排径流峰值流量等3项指标是海绵城市建设评价的核心指标。

通过自然与人工强化的渗透、滞蓄、净化等方式控制城市建设下垫面的降雨径流,得到控制的年均降雨量与年均降雨总量的比值。

传统城市开发建设模式因不透水下垫面的过度增长和依赖管网进行排水的单一做法,破坏了水的自然循环路径。通过海绵城市建设,强化雨水径流管控,重点增强对中小降雨事件的控制水平,维系生态本底的水文特征。年径流总量控制率反映了海绵城市建设对自然水文特征的修复效果。

年径流总量控制率的考核要求与以往出台的技术规范基本保持一致,主要参照“我国年径流总量控制率分区图”;与以往不同的是,对于新建项目和改扩建项目在执行严格程度上区别对待,总体上对新建项目的要求严于改扩建项目。正常情况下要求新建项目不低于“我国年径流总量控制率分区图”所在区域规定下限值,条件许可的改扩建项目不低于“我国年径流总量控制率分区图”所在区域规定下限值。对场地空间和竖向条件不具备、建设难度和投资较高的部分新建或改扩建项目,可根据具体项目条件,经技术经济分析综合后,确定项目的年径流控制目标;或依据海绵城市专项规划、控制性详细规划等确定。

年径流总量控制率可采用设施径流体积控制规模核算法、监测法、模型模拟法等方法进行评价。其中,设施径流体积控制规模核算法的计算较简便,无需对建设项目进行长时间监测或构建水力模型进行模拟计算,是最常用的评价方法。

设施径流体积控制规模核算法采用建设项目内各设施、无设施控制的各下垫面的年径流总量控制率,按包括设施自身面积在内的设施汇水面积、无设施控制的下垫面的占地面积加权平均。

式中,α为项目年径流总量控制率(%);αi为有设施控制的下垫面i的年径流总量控制率(%);αj为无设施控制的下垫面j的年径流总量控制率(%);Ai为有设施控制的下垫面i的面积(含设施面积)(m²);Aj为无设施控制的下垫面j的面积(m²)。

1)对于有设施控制的下垫面,根据设施的径流体积控制规模,核算其所对应控制的降雨量,通过查阅“年径流总量控制率与设计降雨量关系曲线图”得到该下垫面的年径流总量控制率。

2)对于无设施控制的不透水下垫面,其年径流总量控制率应为0。

3)对于无设施控制的透水下垫面,应按设计降雨量为其初损后损值(即植物截留、洼蓄量、降雨过程中入渗量之和)获取年径流总量控制率,或按下式估算其年径流总量控制率。

式中,α为年径流总量控制率(%);为径流系数。径流系数指年均外排总径流量与年均降雨总量的比值,即年径流系数,该数据缺乏时,可按现行国家标准GB 50400-2016《建筑与小区雨水控制及利用工程技术规范》对不同下垫面类型的雨量径流系数的规定取值。

通过自然与人工强化的渗透、滞蓄、净化等方式控制城市建设下垫面的降雨径流,得到去除的年均径流污染物量与年均径流污染物总量的比值。

降水过程中雨水流经城市下垫面,受大气降尘、汽车尾气等影响,雨水径流中携带悬浮物、氮、磷、重金属等污染物,已成为城市水环境的主要污染源之一。通过海绵城市建设,在自然与人工强化的渗透和滞蓄过程中,实现径流雨水中污染物的净化。年径流污染物总量削减率,反映了海绵城市建设对雨水径流污染(城市面源污染)的控制效果。

径流污染控制的考核要求与以往出台的技术规范相比更明确和清晰,明确以悬浮物(SS)作为年径流污染控制的计算指标,并提出具体的年径流污染物总量削减率的数值要求。由于降雨径流污染的成分较复杂,而悬浮物(SS)往往与其他污染物指标具有一定的相关性,故可用悬浮物(SS)作为径流污染物控制指标。对于新建项目和改扩建项目在执行严格程度上区别对待,总体上对新建项目的要求严于改扩建项目。条件许可的新建项目年径流污染物总量削减率不小于70%,条件许可的改扩建项目年径流污染物总量削减率不小于40%。径流污染控制的重点是道路、停车场等径流污染相对严重的不透水下垫面。当通过控制径流体积难以控制径流污染时,可采取除砂、土工织物截污等方式控制径流污染。

在海绵城市建设中,径流污染控制主要通过控制径流体积实现。因此,在年径流总量控制率评价达标的基础上,项目的径流污染控制采用评估设施径流污染控制能力和核查采取控制设施的不透水下垫面面积比例的方式进行评价,主要考查设施设计排空时间、不透水下垫面比例等。

1)设施设计排空时间不得超过植物的耐淹时间。生物滞留设施的设计排空时间一般取12h,考虑设施运行过程中表层堵塞问题,表层种植土的饱和渗透系数需进行适当保守设计,保障设施运行初期实际排空时间不大于6h。砂滤池的设计排空时间一般取24h,延时调节设施的设计排空时间可取40h或72h。

2)不透水下垫面比例新建项目的全部不透水下垫面宜有径流污染控制设施,改扩建项目有径流污染控制设施的不透水下垫面面积与不透水下垫面总面积的比值不宜小于60%。

通过自然与人工强化的渗透、滞蓄、净化等方式控制城市建设下垫面的降雨径流及外排径流瞬间流量的最大值。

传统城市开发建设模式因不透水下垫面的过度增长和依赖管网进行排水的单一做法,导致城区径流系数的明显增大和汇流时间的显著减小。因此,在相同的降水条件下,城区洪峰出现提前和洪峰流量增加现象。通过海绵城市建设,恢复海绵体对降雨径流的渗、滞、蓄等功能,增强海绵效应,削减外排径流峰值流量,减轻下游排水管道压力,提高城市排水防涝安全。

径流峰值控制的考核要求与以往出台的技术规范相比更明确和清晰,明确径流峰值控制的情景条件,径流峰值以雨水管渠及内涝防治设计重现期为比对情景。对于新建项目和改扩建项目在执行严格程度上区别对待,总体上对新建项目的要求严于改扩建项目。条件许可的新建项目要求外排径流峰值流量不超过开发建设前原有径流峰值流量,改扩建项目要求外排径流峰值流量不超过更新改造前径流峰值流量。

径流峰值控制应采用设计施工、模型模拟评估资料查阅与现场检查相结合的方法进行评价。

1)GB/T 51345-2018《海绵城市建设评价标准》首次建立了适合我国国情的海绵城市建设评价体系,对于统一和规范海绵城市评价具有重要意义。

2)年径流总量控制率、年径流污染物总量削减率、外排径流峰值流量等3项指标是海绵城市建设源头项目评价的核心指标。

3)由于雨水工程基于统计学意义上的水文进行设计,实际降雨径流水量、水质的随机性与不确定性均很大,而模型模拟法需对具体建设项目构建水文水力模型,且需有典型项目的监测结果进行参数率定与验证。因此,采用大量实际暴雨监测和模型模拟法来评估每个工程设施的运行效果不太现实。在实际工作中,经验公式法是海绵城市建设效果评价的常用方法之一。

4)目前,外排径流峰值流量指标主要通过模型模拟法进行评估,制约了该指标在工程实际中的广泛应用,亟需研究建立简化的评估方法。