城市化的快速发展使大量硬质地面代替涵养水源的林地和草地，城区降雨迅速产流、汇流，并通过排水管网直接排走，造成城市雨水资源浪费，是近年来频发的城区“看海”洪涝灾害的主要根源^[1,2,3]。雨水花园、植草沟作为低影响开发设施，通过分散、小规模的源头控制来蓄滞、净化及回用雨水，剩余径流通过管网、泵站外排，从源头上提高城市排水系统效率，缓减城市内涝压力^[4]。

为指导海绵城市建设，在实际工程应用中对雨水花园及植草沟的径流控制效果评估不可或缺。本文选取国家首批海绵城市建设试点城市某小区内的雨水花园及植草沟2个典型海绵设施为研究对象，通过对其在2018年全年降雨日的进出口流量数据分析，评估及比对雨水花园及植草沟的实际径流控制效果，为海绵城市建设提供可靠的数据支撑，也为城市不同地区选择低影响开发设施提供参考。

雨水花园构造包括蓄水层、覆盖层、种植层、人工填料层及碎石层^[4]。本文选取的雨水花园案例位于海绵改造的住宅小区居民楼与道路之间，占地面积575m²。其2个进口均为雨落管的出口，收集来自屋顶的雨水，1个出口为雨水连接管接市政雨水管道口。雨水通过雨水花园设施下渗、蓄滞后，通过透水管进入雨水连接管，排入市政雨水管道，超过蓄水层的雨水通过雨水花园侧边的溢流井进入雨水连接管。

植草沟类型包括干式植草沟、湿式植草沟及传输型植草沟^[5,6,7]。本小区采取干式植草沟，占地面积220.5m²，与传统边沟相比，植草沟除承担雨水传输功能外，还起到减少雨水径流的作用^[8,9]。此植草沟有2个进口均为雨落管的出口，收集屋面雨水；1个出口为雨水连接管接市政管道口，当雨水经过植草沟蓄滞后，通过透水管进入雨水连接管，排入市政雨水管道。

在雨水花园及植草沟的2个进口及1个出口处分别安装在线流量监测仪，监测降雨时各自的进出水情况。

降雨数据采用距该小区最近的雨量计所测得的降雨量。

式中，α为设施径流控制率(%)；R_i为日累计降雨监测量（mm);A为典型设施服务面积（hm²);Q₁为单场次降雨中进口流量监测点的流量总累计量（m³);Q₂为单场次降雨中出口流量监测点的流量总累计量（m³）。

由于典型设施的进水总量包括雨落管进水、直接进入设施及由路面径流进入设施的雨量，故采用设施服务面积近似计算由其他2种方式进入设施的雨量。

2018年共监测到有效降雨57场，对各场次降雨按降雨量大小进行编号，统计雨水花园及植草沟在该降雨日的进出口流量，并计算各设施单场次降雨的径流控制率。

如表1所示，在应对2018年2.0～141.6mm降雨时，雨水花园、植草沟对降雨的径流控制率分别在88.72%和78.95%以上。在降雨量小于11.2mm时，雨水通过渗透、蓄滞等作用储存在设施中，并未形成汇流直接排入市政雨水管道，在应对累计降雨量为141.6mm的降雨时，雨水花园和植草沟对降雨的径流控制率分别为92.42%及86.75%，实际径流控制效果显著。因此，在城市中建设雨水花园、植草沟可大大削减降雨对城市排水系统的负荷，对降低污水泵站溢流频次、防治城市黑臭水体等具有积极作用。

雨水花园及植草沟设施均在降雨量为11.2mm时开始产生出流，故选取有出流的场次降雨进行径流控制率比对（见图1）。

雨水花园的单场次降雨径流控制率均高于在单场次降雨中植草沟对降雨径流的控制率。以2018年整年为单位，经过加权计算得到雨水花园、植草沟在2018年全年的降雨径流控制率分别为96.95%及93.97%。在相同降雨条件下，雨水花园的径流控制率优于植草沟。

以最大日累计降雨量为例，分析在强降雨情况下雨水花园和植草沟的出流情况。2018年最大日降雨量发生在7月3日。降雨量在2:45时达到首个峰值，此时雨水花园和植草沟均无出流，说明雨水径流全部入渗，径流削减率为100%，在强降雨情况下，雨水花园和植草沟对降雨径流依然起到良好的蓄滞作用。在3:17时植草沟出流达到峰值，在3:24时雨水花园出流达到峰值，雨水花园较植草沟的出流峰值延迟7min，表明雨水花园对雨水的蓄滞能力强于植草沟（见图2）。

本文选取试点海绵城市中某小区内的2个典型低影响开发设施（雨水花园及植草沟）为研究对象，以2018年全年为监测期，对其在2018年降雨日的进出口流量进行在线监测，评估海绵设施对雨水径流的实际削减效果，并对2种设施的径流控制率进行比对。雨水花园、植草沟对降雨的径流削减效果显著，在应对年度2.0～141.6mm的降雨时，二者的径流削减率分别维持在88.72%～100%,78.95%～100%。雨水通过下渗、蓄滞等，显示雨水花园及植草沟2类生物滞留设施在城市雨洪管理中的积极作用，为海绵城市建设提供数据支撑。以2018年整年为单位，雨水花园对降雨径流的削减率达96.95%，植草沟达93.97%，分析2018年最强降雨日雨水花园和植草沟的出流峰值，在应对同一场次降雨时，雨水花园出流峰值较植草沟有所延迟，表明雨水花园对雨水的控制效果优于植草沟。原因包括：雨水花园下凹构造更易蓄滞雨水；雨水花园的水生植物种类丰富，更易吸收雨水；植草沟一般地处道路两侧且结构开阔，地面径流更易流入，而雨水花园处于绿地中间地面，径流流入较少。由于雨水花园和植草沟的结构及组成不同，导致二者在应对同样降雨条件时对雨水控制效果存在差异，为城市不同地区海绵改造时选择低影响开发设施组合提供借鉴，也为今后传统海绵设施的优化及更高效开发提供参考。