李彩霞
南宁新技术产业建设开发总公司
摘要：本文主要从南宁市特点出发，探讨南宁市海绵城市雨水径流量控制率和径流污染消减率计算原则。
0.引言
近年来，随着城镇化的不断推进，城市建成区越来越大的同时，城市硬化面积增加，雨水吸、渗能力下降。城市建设导致严重的水利问题，湖泊、湿地遭到破坏，湖泊面积减少，天然湿地消失。水泥森林的出现，意味着排洪、滞洪、滞水能力大幅下降。城市建设挤占了原属于湖泊、湿地的空间，城市对水的吸纳能力大幅降低，自然循环遭到破坏。近年来，几乎所有城市都出现过地下水过度开采，“逢雨必涝、雨后即旱”的现象，“雨水留不住，用水靠外调”的情况。
针对海绵城市计算主要有两个数据，区域雨水年径流总量控制率和年径流污染削减率。海绵城市设计中主要措施有下沉式绿地、生态停车场、雨水调蓄池等。
1.主要技术标准
①雨水径流标准
雨水径流量计算公式：
W＝10×ψc×h×F（m3）
式中W—径流总量（m3）
ψc—雨量综合径流系数，屋面、混凝土、花岗岩或沥青路面采用ψc＝0.80；透水铺装采用ψc＝0.15；绿地采用ψc＝0.15。
h—设计降雨量（mm）
F—汇水面积（ha）
②雨水流量计算
雨水流量计算公式： Q＝q×ψ×F（L/s）
采用南宁市暴雨强度公式
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式中q—设计暴雨强度[L/（s·ha）]
P—设计暴雨重现期（a），普通地区采用P＝3a；
t—降雨历时（min），t＝t1＋t2，其中取t1＝10min；
ψ— 管道的综合径流系数，根据管段汇水范围内的地面覆盖种类及相应的径流系数取值，屋面、混凝土、花岗岩、或沥青路面采用ψ＝0.80；绿地采用ψ＝0.15；
F —管段的汇水面积ha。
③初期弃流量计算
初期弃流量计算公式：
Wi＝10×δ×F（m3）
式中Wi—初期雨水弃流总量（m3）；
δ—初期径流厚度（mm），一般屋面取2mm，小区路面取3～5mm，市政道路取4～8mm。本项目取为5mm；
F—汇水面积（ha）。
④雨水渗透量计算
Ws=αKJAsts（m3）
其中Ws—渗透量（m3）；
α—综合安全系数，一般取0.5~0.6；
K—渗透系数，本工程所采用低影响开发措施下均配置种植土，故按种植土取值K=5×10-6；
J—水力坡度，一般取1；
As—有效渗透面积（m2）；
ts—渗透时间（s），当计算调蓄时≤12h，渗透池（塘），渗透井、湿地可≤72h，其他≤24h。本工程计算采用渗透时间ts=24h。
⑤管渠水力计算
水力计算公式：
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式中：Q—设计流量（m3/s）；
V—设计流速（m/s）；
A—过水断面面积（m）；
R—水力半径（m）；
I — 水力坡降；
n — 粗糙系数，混凝土雨水管（满流）取n＝0.013；HDPE双壁波纹管（非满流）取n＝0.01。
2.海绵化方案设计
某项目总用地面积为38005.32㎡，总建筑面积为97980.88㎡，地上计容建筑面积为95011.27㎡，地下建筑面积2632.04㎡，架空公共绿化面积337.57平方米。
4.1方案一（雨水径流量控制率为71%）
本项目为了达到控制率70%目标，拟采用生态停车场5975平方米，下凹式绿地2443平方米，雨水渗透池150立方米，具有的调蓄容积516.5立方米，达到的年控制率71%。
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2.2 方案二（雨水径流量控制率为72%）
方案2：本项目为了达到控制率70%目标，拟采用生态停车场5975平方米，下凹式绿地1200平方米，雨水渗透池350立方米。具有的调蓄容积350立方米，达到的年控制率72%。
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2.3方案比选
方案分析：方案一、方案二控制实际径流总量控制率均符合标准。
方案一的两个地块都根据场地竖向、原排水平面划分了汇水区域并设置低影响开发设施。各汇水区域的各单体周边设置了下沉式绿地和设置雨水渗透池，海绵效果明显。该方案绿地下沉深度适宜，调蓄水量满足海绵设计要求。方案二较方案一增加雨水渗透池的容积，减少下沉式绿地的面积来调蓄整个地块的雨水径流量，这样的做法，虽然都能有效调蓄场地内部的雨水，但增大了项目投资的费用。故选用方案一作为该项目海绵城市设计的实施方案。
3.雨水径流量控制率和径流污染消减率计算及评价
3.1雨水径流量控制率核算
在满足70%控制率指标下，本项目控制雨水量总计516.45m3。
根据雨水径流量计算公式：W＝10×ψc×h×F（m3），
反算：h=w/（10×ψc×F）
式中：w=516.45，ψc=0.586， F=3.800532
计算 h=23.20mm
综上所述，经查《南宁市海绵城市规划设计导则》中多年平均径流总量控制率与设计降雨量对应关系曲线图，得到实际雨水径流量控制率约为71%。满足要求。
3.2径流污染消减率核算
年径流污染消减率：雨水经过预处理措施和低影响开发设施物理沉淀、生物净化等作用，场地内累计一年得到控制的雨水径流污染物总量占全年雨水径流污染物总量的比例，采用SS作为径流污染物控制指标。
年SS总量去除率用下述方法进行计算：
年SS总量去除率=年径流总量控制率X低影响开发设置对SS的平均去除率。
根据《南宁市海绵城市规划设计导则》（试行）中表8-1中不同低影响开发措施的污染物去除率进行计算。
根据3.1年径流总量控制率为70%，采用的海绵措施中生态停车场植草砖、下沉式绿地对污染物去除率均在80%-90%之间，根据加权平均算出低影响开发设置对SS的平均去除率，如表4-4。
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南宁市典型的雨水SS量为20mg/L，通过海绵设计措施后，控制径流污染，径流污染消减率达到50.2%。（985×0.8+5975×0.8+2443×0.8+2778.4×0.8+13719.32×0.8+991×0.9+11113.6×0.8）÷38005.32×0.71=0.569
根据年SS总量去除率=年径流总量控制率×低影响开发设置对SS的平均去除率。则年SS总量去除率为56.9%，达到50%。
通过下渗减排、滞留转输等措施，外排至市政雨水管渠的雨水量得到有效控制，雨水利用达到可观效益，有效提升了本项目的海绵特质，对于南宁市海绵建设目标的实现具有积极意义与示范作用。
4.0结论与建议
（1）海绵城市设计与园林景观和建筑给排水专业有着密不可分的联系，待海绵方案确定，海绵设计单位和园林景观设计单位及建筑给排水设计单位应进行及时地沟通调整，确保海绵城市施工图与景观图、室外给排水总平图相辅相成。
（2）本方案采取的海绵化措施，如下凹式绿地等，因该绿地比周边路面下沉150mm，可能会使园林景观造景效果有所折扣。
（3）海绵化较多措施在景观施工图中进行完成，在进一步的景观施工图中要密切和方案方进行配合，以达到海绵化措施完全生效。施工过程中要相互结合，根据施工图进度情况进行调整修改。