摘要：海綿城市的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、考核評估多以實(shí)現(xiàn)一系列關(guān)鍵的管控指標(biāo)為目標(biāo)，以保持“自然”特征，取得期望效果。本文對新西蘭水健康雨水管理實(shí)踐和核心指標(biāo)進(jìn)行了深入研究。結(jié)果表明,目前海綿城市建設(shè)存在困境的根源在于對關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)理解不足，從而導(dǎo)致普遍的指標(biāo)分解依據(jù)不足，方案缺乏說服力，與專項(xiàng)規(guī)劃也不好銜接。本文希望引起業(yè)內(nèi)人士的認(rèn)真思考。

1  水健康指標(biāo)理論背景

城市開發(fā)改變下墊面條件，引起微水系、產(chǎn)流、匯流、徑流污染特征的改變，從而損害水生態(tài)系統(tǒng)，破壞“水健康”。河道生態(tài)系統(tǒng)健康狀況采用塑造河道斷面特征的流量來評估，具體包括：生態(tài)流量、河道基流、造床流量、漫灘流量，各自的含義及意義如下：

生態(tài)流量：維持河道內(nèi)水生生物生存和生物多樣性，保持河道生態(tài)系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)與功能所需的最小流量。

河道基流：河道常年能夠保持的最小流量。

造床流量：指多年水流與河道沖刷、淤積動態(tài)平衡過程，形成河道斷面形態(tài)的特征流量。由于河道自然斷面形態(tài)的復(fù)雜性，造床流量是一組特征流量，國際上用有效流量、漫灘流量和重現(xiàn)期流量組合表示。造床流量實(shí)際上是一些較大但又不是最大的洪水流量。

漫灘流量：河道水位達(dá)到河邊灘高度時(shí)的流量。是水流在河槽內(nèi)河道能夠承受的最大流量。

圖1?1年徑流過程中不同特征流量分解示意圖

城市開發(fā)過程中雨水系統(tǒng)設(shè)計(jì)不當(dāng)導(dǎo)致的溪流、河道特征流量變化，將進(jìn)一步影響城市水生態(tài)多年形成的自然平衡關(guān)系。同時(shí)，城市雨水徑流在匯流過程中，會攜帶道路、廣場、商業(yè)區(qū)、居住區(qū)等區(qū)域地面產(chǎn)生的多種懸浮物、泥沙，以及附著的微量金屬、營養(yǎng)物、油脂類、細(xì)菌等污染物進(jìn)入自然水體，損害河湖水健康。

綜上，河道特征流量和城市徑流污染是影響河流生態(tài)、自然健康的關(guān)鍵參數(shù)。其中，河道特征流量，從屬于降雨量，同時(shí)受流域水文水力條件的影響，為次生因子;城市徑流污染的控制也受降雨量的影響。

因此，降雨量的控制是獲得河道水生態(tài)和環(huán)境健康相應(yīng)特征流量指標(biāo)最有效，也是最容易理解和應(yīng)用的手段。國際上通常采用降雨量作為控制參數(shù)，通過控制頻發(fā)的小降雨事件，控制徑流污染，補(bǔ)充地下水，維持下游河道生態(tài)流量和河道基流，改善水質(zhì)條件;通過控制多種設(shè)計(jì)暴雨，保持河道造床流量，維護(hù)河道形態(tài)特征。

2  奧克蘭水健康雨水管理指標(biāo)定義

作為新西蘭最大的城市，奧克蘭經(jīng)過20多年的實(shí)踐、研究，規(guī)劃體系和技術(shù)導(dǎo)則的動態(tài)更新，已形成一套較為完整的管理體制和技術(shù)體系。

奧克蘭在清晰的法律法規(guī)框架、漸進(jìn)的科學(xué)規(guī)劃、合理的技術(shù)指標(biāo)體系建設(shè)及技術(shù)導(dǎo)則指導(dǎo)下，通過構(gòu)建多個(gè)核心水文參數(shù)指標(biāo)恢復(fù)開發(fā)前水文狀態(tài)，就地消減污染物，減少洪澇災(zāi)害頻率，緩解土地開發(fā)帶來的系列水環(huán)境問題，維持水健康。

圖2?1奧克蘭水健康雨水管理體系

奧克蘭水健康管控的指標(biāo)體系將雨水管理目標(biāo)分解為水質(zhì)、生態(tài)、水量三個(gè)方面。通過對不同量級的24小時(shí)設(shè)計(jì)降雨量的控制，實(shí)現(xiàn)水質(zhì)保護(hù)、生態(tài)緩排、徑流峰值控制的指標(biāo)。

(1)水質(zhì)保護(hù)指標(biāo)

水質(zhì)保護(hù)指標(biāo)是指為實(shí)現(xiàn)水質(zhì)保護(hù)目標(biāo)所需要控制的24小時(shí)設(shè)計(jì)雨量，設(shè)定為90%(某些區(qū)域95%)場次控制率相應(yīng)雨量產(chǎn)生的徑流，不同地區(qū)的該數(shù)值大約在24-34mm之間。按照此設(shè)計(jì)降雨，計(jì)算得出的調(diào)蓄容積稱為“水質(zhì)保護(hù)容積”。

(2)生態(tài)緩排指標(biāo)

生態(tài)緩排指標(biāo)是指為實(shí)現(xiàn)水生態(tài)保護(hù)需要控制場地雨水緩慢排出的24小時(shí)設(shè)計(jì)雨量，設(shè)定為95%場次控制率相應(yīng)雨量產(chǎn)生的徑流，大約在32-48mm之間。工程中一般利用雨水源頭調(diào)蓄設(shè)施，通過出口排水流量控制實(shí)現(xiàn)緩排，此功能所需要的調(diào)蓄容積，稱為“生態(tài)緩排容積”。

(3)峰值控制指標(biāo)

峰值控制指標(biāo)是指為實(shí)現(xiàn)場地設(shè)計(jì)暴雨徑流峰值不大于開發(fā)前的24小時(shí)設(shè)計(jì)雨量。規(guī)定控制2、10、100年(部分區(qū)域)一遇24小時(shí)設(shè)計(jì)暴雨外排流量峰值不大于開發(fā)前。

工程中一般利用雨水源頭調(diào)蓄設(shè)施，通過排水設(shè)施流量控制實(shí)現(xiàn)不同設(shè)計(jì)頻率的峰值削減。實(shí)現(xiàn)此目標(biāo)所需要的調(diào)蓄容積，稱為相應(yīng)設(shè)計(jì)頻率的“峰值控制容積”。

圖2?2奧克蘭水健康管控指標(biāo)

3  徑流總量控制率與奧克蘭雨水管理指標(biāo)異同分析與啟發(fā)

3.1相似性比較

我國《指南》定義的年徑流總量控制率與奧克蘭年場次控制率的計(jì)算方法有諸多相似性，也存在一定差異。

對多個(gè)城市的30年逐日降雨數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，獲取各城市70%、75%、80%及85%雨水年徑流控制率對應(yīng)的年降雨場次控制率。

結(jié)果顯示，70%-85%的年徑流控制率對應(yīng)的降雨場次控制率大致在70%-88%之間。由此可見，我國采用的徑流總量控制率標(biāo)準(zhǔn)略低于奧克蘭采用的最基本的水質(zhì)保護(hù)指標(biāo)。

我國采用的徑流總量控制率與新西蘭的雨量場次控制率，雖然計(jì)算方法不同，結(jié)果略小，但能一一對應(yīng)，本質(zhì)一樣，都是為了管理大量小雨事件和大雨事件的初期降雨量而估算的一個(gè)指標(biāo)。

編輯：汪茵