北京城市雨水蓄渗措施配置模式应用案例分析

舒安平，尤　伟,2，周　星，赵　宇,于　洋，祝　荻

(1.北京师范大学 环境学院 水沙科学教育部重点实验室，北京100875；

2.水利部 水土保持监测中心，北京100055；

3. 北京市水土保持工作总站，北京100036； 4.北京清大绿源科技有限公司，北京100084)



北京城市雨水蓄渗措施配置模式应用案例分析

舒安平1，尤伟1,2，周星1，赵宇3,于洋4，祝荻4

(1.北京师范大学 环境学院 水沙科学教育部重点实验室，北京100875；

2.水利部 水土保持监测中心，北京100055；

3. 北京市水土保持工作总站，北京100036； 4.北京清大绿源科技有限公司，北京100084)

[关键词]城市雨水；配置模式；雨水量计算；应用案例；北京

[摘要]在简述北京城市雨水量计算方法及相关规定的基础上，重点列举居民住宅类、公建设施类、工业厂房类三种典型城镇建设项目案例，分析了北京城市雨水蓄渗措施配置模式及布设要点，对以后构建有效的北方城市雨水蓄渗措施配置模式、加强城市洪涝灾害防治具有重要现实意义。

北京作为我国首都，改革开放30多年来城区及周边大规模兴建市政基础设施、各类房地产项目，城镇化步伐不断加快，城市水土保持的重要性也显得越来越重要。城市水土保持涉及气候、水文、土壤、植物、水土保持、城市园林、城市建筑等多学科内容，是一个典型的新兴交叉学科，值得进行系统研究。城市水土保持措施涉及“水、土、生”三个方面的内容，“水”主要指雨水收集与利用措施，对于水资源匮乏的北京而言显得极为重要；“土”主要指土方利用及地形控制措施(含表土剥离与利用)；“生”主要指生态和植被恢复措施。尽管北京城市水土保持“水、土、生”三大措施在城市建设项目中分属水务、土建、园林三个行业，但在实际实施过程中可以用“土方塑造了地形、雨水依地形产生径流与下渗、植被随水土环境而生长”将“水、土、生”三大措施结合起来，并在新建项目区内人工重建“水、土、生”自然和谐的生态系统，而“水”就是该生态系统中的一个不可或缺的制约性因素，首先需要解决。

自2012年7月21日遭遇“7·21”特大洪涝灾害以来，北京围绕城市雨洪防治，相继出台了多个政府文件及规定，如《新建建设工程雨水控制与利用技术要点(暂行)》(市规发〔2012〕1316号)、《北京市人民政府办公厅关于进一步加强城市雨洪控制与利用工作意见的通知》(京政办发〔2013〕48号)、《雨水控制与利用工程设计规范》(DB 11/685—2013)、《北京市房地产建设项目水土保持方案技术导则》等。其中：《雨水控制与利用工程技术规范》规定，新建项目面积超过2 000 m2的每1 000 m2(含)应配建不小于30 m3的雨水调蓄设施，下凹式绿地面积占绿地面积的50%以上，硬化地面透水铺装率达到70%以上等；《北京市房地产建设项目水土保持方案技术导则》规定，山区项目雨洪利用率大于80%，平原区项目雨洪利用率大于90%。北京城市水土保持突出雨水蓄渗措施有关内容，对构建有效的城市雨水蓄渗措施体系、加强城市洪水灾害防治具有重要现实意义。

1城市雨水量计算方法及相关规定

根据《建筑与小区雨水利用工程技术规范》(GB 50400—2006)，雨水设计径流总量计算公式为

W=10ΨChyF

式中：W为雨水设计径流总量，m3；ΨC为雨水径流系数；hy为设计降雨量，mm；F为汇水面积，hm2。

根据北京市地方标准《城市雨水利用工程技术规程》(DB 11/T 685—2009)，城市建设项目按照5年一遇、历时最大60 min降雨量设计。其中：居住类小区设计降雨量按年径流总量控制率85%考虑，即32.5 mm；非居住类小区(如工业厂房)设计降雨量按年径流总量控制率90%考虑，即40.8 mm。再依据《建筑与小区雨水利用工程技术规范》(GB 50400—2006)，径流系数取值分别为硬化屋面0.9、硬化地面0.9、绿地0.15、透水铺装0.25、屋顶绿化0.40、水面1.0。

2城市雨水蓄渗配置模式应用案例分析

下面列举居民住宅类、公建设施类和工业厂房类三种典型城镇建设项目，分析北京城市雨水蓄渗措施配置模式及应用情况。

2.1　居民住宅类项目

A项目位于北京市大兴区，建设用地5.0 hm2，地上建筑面积9.0万m2，地下建筑面积4.7万m2，建筑密度为40%，容积率为1.8，绿化率不小于30%，主要建设内容为住宅及商业配套设施等。根据屋顶排水方向及地面绿地布置情况，将项目区雨水分为I、II两个雨水小区分别进行计算，并布设透水铺装、下凹式绿地、集雨池、景观水池等四种雨水利用措施(见表1)。

表1　居民住宅类项目雨水分区计算及雨水利用措施

根据《雨水控制与利用工程设计规范》对A项目雨水收集与利用能力进行分析，结果如下：

(1)雨水调蓄容积。主要布设下凹式绿地、集雨池、可调蓄景观水池等措施对雨水进行收集与利用。其中：下凹式绿地1.11 hm2(下凹深度100 mm，有效调蓄深度40 mm)，可调蓄雨水429 m3；集雨池1座，容积200 m3；可调蓄景观水池0.19 hm2，调蓄深度10 mm，调蓄容积190 m3；总的雨水调蓄设施容积为819 m3，雨洪利用率为98.80%。经复核，项目区硬化面积为1.77 hm2，需配建容积为531 m3的雨水调蓄设施，因此符合规范要求。

(2)下凹式绿地率。建设区范围绿地面积共计1.58 hm2，下凹式绿地1.11 hm2，下凹式绿地率为70.16%，大于50%，符合规范要求。

(3)透水铺装率。项目区非机动车道路面积1.26 hm2，透水铺装面积1.26 hm2，透水铺装率达100%，大于70%，符合规范要求。

2.2　公建设施类项目

B项目(中学)位于北京经济技术开发区，建设用地面积10.0 hm2，总建筑面积10.5万m2，地上建筑面积9.0万m2、地下建筑面积1.5万m2。容积率为1.0，绿地率为35%，建筑密度为35%，主要建设内容为综合教学楼、食堂、体育活动室和操场等。根据屋顶排水方向及地面绿地布置情况，将项目区雨水分为I、II两个雨水小区分别进行计算，并布设透水铺装、下凹式绿地、集雨池等三种雨水收集与利用措施(见表2)。

表2　公建设施类项目雨水分区计算及雨水利用措施

根据《雨水控制与利用工程设计规范》对B项目雨水收集与利用能力进行分析，结果如下：

(1)雨水调蓄容积。主要布设下凹式绿地、集雨池等措施对雨水进行收集与利用。其中：下凹式绿地2.43 hm2(下凹深度100 mm，有效调蓄深度40 mm)，可调蓄雨水972 m3；集雨池1座，容积300 m3；总的雨水调蓄设施容积为1 272 m3，雨洪利用率为94.54%。经复核，项目区硬化面积为2.85 hm2，仅需要配建容积为855 m3的雨水调蓄设施，即可符合规范要求。

(2)下凹式绿地率。建设区范围绿地面积共计3.42 hm2，下凹式绿地2.43 hm2，下凹式绿地率为71.06%，大于50%，符合规范要求。

(3)透水铺装率。项目区非机动车道路面积3.33 hm2，透水铺装面积3.33 hm2，透水铺装率达100%，大于70%，符合规范要求。

2.3　工业厂房类项目

C项目位于北京市通州区，建设用地面积13.8 hm2，地上总建筑面积16.5万m2，无地下建筑。项目容积率1.2，绿地率15%，建筑控制高度24 m，建筑密度45%，主要建设内容包括联合厂房、办公楼、配套构筑物等。根据屋顶排水方向及地面绿地布置情况，将项目区雨水分为Ⅰ、Ⅱ两个雨水小区分别进行计算，并布设透水铺装、下凹式绿地、集雨池、渗沟等四种雨水收集与利用措施(见表3)。

表3　工业厂房类项目雨水分区计算及雨水利用措施

根据《雨水控制与利用工程设计规范》对C项目雨水收集与利用能力进行分析，结果如下：

(1)雨水调蓄容积。主要布设下凹式绿地、渗沟、集雨池、沉沙池等措施对雨水进行收集与利用。其中：下凹式绿地3.23 hm2(下凹深度100 mm，有效调蓄深度50～60 mm)，可调蓄雨水1 822 m3；集雨池2座，容积分别为500、1 000 m3，总调蓄容积为1 500 m3；沉沙池2座，单座调蓄容积为7 m3；渗沟调蓄深度为200 mm，可调蓄雨水140 m3；总的雨水调蓄设施容积为3 476 m3，雨洪利用率为92.15%。经复核，项目区硬化面积为9.39 hm2，仅需要配建容积为2 817 m3的雨水调蓄设施，即可符合规范要求。

(2)下凹式绿地率。建设区绿地面积共计3.32 hm2，下凹式绿地3.23 hm2，下凹式绿地率为97.38%，大于50%，符合规范要求。

(3)透水铺装率。项目区非机动车道路面积1.05 hm2，透水铺装面积1.05 hm2，透水铺装率为100%，大于70%，符合规范要求。

3结论与讨论

(1)根据《雨水控制与利用工程设计规范》，以应用案例方式分析了居民住宅类、公建设施类和工业厂房类三种典型城镇建设项目的雨水收集与利用能力，结果表明通过合理布设集雨池、景观水池、下凹绿地、透水铺装等雨水蓄渗措施，可以使各类项目的“水、土、生”三大措施有效结合，重建项目区自然和谐的生态系统。

(2)本文只是借助北京部分城镇建设项目对雨水蓄渗措施配置模式进行应用案例分析，以后需要分析更多的案例，以期不断优化城市雨水蓄渗措施配置模式。

(致谢：本研究得到水利部水土保持监测中心“生产建设项目降水蓄渗措施配置模式验证(降水蓄渗措施)”项目的支持，在此深表感谢！)

(责任编辑孙占锋)

[中图分类号]S157.2

[文献标识码]A

[文章编号]1000-0941(2016)02-0041-03

[收稿日期]2015-08-27

[作者简介]舒安平(1965—) ，男，湖北鄂州市人，教授，博士生导师，主要研究方向为河流动力学、水土保持和泥石流。