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海绵城市建设评价标准(征求意见稿)

2018-02-15

江西建材 2018年10期
关键词:溢流控制率径流

1 总则

1.0.1推进海绵城市建设,有利于改善城市生态环境质量、提升城市防灾减灾能力、扩大优质生态产品供给、增强群众获得感和幸福感。为规范海绵城市建设效果的评价,制定本标准。

1.0.2本标准适用于海绵城市建设效果评价,评价对象为城市。

1.0.3海绵城市建设应保护山水林田湖草等自然生态格局,维系生态本底的渗透、滞蓄、蒸发(腾)、径流等水文特征的原真性,保护和恢复降雨径流的自然积存、自然渗透、自然净化。

1.0.4海绵城市建设应按照“源头减排、过程控制、系统治理”理念系统谋划,因地制宜、灰绿结合,采用“渗、滞、蓄、净、用、排”等方法综合施策。

2 术语

2.0.1雨水年径流总量控制率volume capture ratio of annual rainfall

通过自然与人工强化的入渗、滞蓄等方式,控制的降雨径流量与年降雨总量的比值。

2.0.2汇水分区watershed

根据地形地貌划分的雨水地面径流相对独立的汇流区域。

2.0.3排水分区catchment

根据排水管渠的收水边界划分的、相对独立汇集排放雨水的区域。

2.0.4项目控制区project tributary area

建设项目所承担的雨水径流控制区域。

2.0.5城市水体 urban waterbody

城市规划区内的河流、湖泊、湿地、坑塘等自然或人工水体。

3 基本规定

3.0.1海绵城市建设效果评价应遵循目标与问题导向相结合的原则,分别对项目实施有效性、排水或汇水分区及城市整体海绵效应进行评价,按排水或汇水分区为单元统计,以达到本标准要求的城市建成区面积占城市建成区总面积的比例作为评价结果。

3.0.2对项目实施有效性的评价,宜根据地形地貌特征、用地类型等,选择典型项目进行监测评价。每类典型项目选择2~3个监测项目,对其溢流排水口的水量、水质进行监测。

3.0.3海绵城市建设效果评价应以不少于连续1年的监测数据为基础,结合现场检查和资料查阅进行综合评价。

4 评价内容

4.0.1海绵城市建设效果从项目建设与实施的有效性、能否实现海绵效应等方面进行评价,具体评价内容及其评价要求见表4.0.1。

4.0.2“地下水埋深变化趋势”、“城市热岛效应缓解”为考察内容,其他为考核内容。

通过恢复自然径流过程,来实现海绵城市建设的目标。自然径流过程的评价主要从径流体积(海绵体)、峰值流量、频率、水质等四方面来进行,也是海绵城市建设评价的主要内容。

1.雨水年径流总量控制率及其径流体积(海绵体)控制

雨水年径流总量控制率是海绵城市建设径流体积控制设计的重要参数,其确定方法与应用见附录。

城市新建区应以维系生态本底条件下的水文特征为原则确定径流体积控制目标;城市建成区应以解决城市积水和内涝、径流污染等问题为出发点,根据改扩建条件,经技术经济比较确定径流体积控制规模,有条件的建成区,在以问题为导向的基础上,参照新建区标准确定径流体积控制目标,最大限度的维系生态本底条件下的水文特征。

2.路面积水与内涝防治

通过径流控制、源头减排能够达到削减降雨径流峰值和错峰的效果,以缓解管渠的排水、除涝压力,同时也可利用下垫面的滞蓄功能和山水林田湖草的协同效应缓解内涝压力。

通过海绵城市建设,灰绿结合的措施手段,使城市雨水排水及内涝防治工程设计应符合《室外排水设计规范》(GB50014)与《城镇内涝防治技术规范》(GB 51222)的规定,有效应对与雨水管渠设计重现期、内涝防治设计重现期标准相当的暴雨事件。

3.城市水体环境质量

雨水径流污染是城市水体污染的主要污染源之一,通过海绵城市建设措施对径流污染进行控制,一方面可以缓解径流污染的压力,另一方面也有利于从源头解决管网错接、混接等雨污分流难的问题。

黑臭水体治理的技术路线:控源截污、内源治理、生态修复、活水保质、长“制”久清,海绵城市建设在控制径流污染与水质净化、岸线生态修复以及活水保质等方面都能发挥其应有的作用,灰绿结合,有利于降低工程造价和运维成本。

我国不同地区城市降雨特征、合流制管网运行情况、受纳水体水环境容量、溢流污染本底情况等差异较大,合流制溢流污染控制工程经验和数据积累尚不足,本标准在总结美国合流制溢流污染控制经验做法的基础上,结合我国国情,提出合流制溢流污染控制标准。

美国以调蓄措施为主的合流制溢流污染控制标准主要为年均溢流频次、年均溢流体积削减率;以处理措施为主的控制标准主要为年均溢流污染物SS总量削减率与浓度排放限值、大肠杆菌浓度排放限值等。美国多个州年均溢流频次控制标准为4~6次;美国波特兰市年均SS总量削减率不低于70%,月均SS排放浓度不超过45mg/L,西雅图市年均SS总量削减率不低于50%,年均可沉降悬浮固体(SettleableSolids)排放量不超过0.3mL/L/h,月均大肠杆菌排放浓度不超过400CFU/100mL。我国南方某海绵城市建设试点城市年均溢流频次控制标准为不超过15次(控制前年均溢流频次为140次,削减率约为89%)。

除水体不黑臭的基本要求外,通过海绵城市建设,水环境质量应有所改善,但对于雨天,总有极端暴雨导致的合流制溢流污染及分流制径流污染发生,因此,本标准对上下游断面水质变化的要求只针对旱天。

4.项目实施有效性

(1)建筑小区:建筑小区应结合地形地貌进行竖向设计,尽可能采用地面汇流方式恢复或畅通雨水径流,实现“渗、滞、蓄、净、用”径流过程,控制屋面、道路、停车场、广场等的雨水径流。采取断接排水管网和减少排水口的方式,使雨水径流达到控制要求后,溢流排入到市政管网。

对于湿陷性黄土、地下水位埋深不足2m、渗透能力不足0.001m/d等区域,可渗透地面率指标不做硬性评价。

(2)道路、停车场及广场:由于硬质铺装较多,是快速形成雨水径流,导致排水集中、内涝和径流污染的重要区域。因此应通过海绵城市建设措施控制径流体积、峰值流量和污染,减轻对城市生态和环境的影响。对于新建项目,应采用除砂和悬浮物、生态处理等多种方式控制道路、停车场及广场雨水径流污染,对于改扩建项目,可参照新建项目要求控制径流污染。

(3)公园与防护绿地:新建与改扩建项目控制的径流体积不得低于雨水年径流总量控制率90%对应计算的径流体积。除城市建成区内的公园与防护绿地外,还应充分保护和利用湿地公园、郊野公园等区域绿地对区域雨水径流进行管控。山地公园及改扩建公园不具备接纳周边区域雨水径流时,不做硬性评价。

5.自然生态格局管控与水体生态岸线

水体生态岸线可作为城市排水系统末端重要的截污净化空间,此外,生态岸线建设也是水体生态修复的内容之一,生态修复还包括生态基流恢复、生物多样性恢复及其生境营造等复杂的内容,因此,对于生态修复项目,水体生态岸线建设不应过于简单化。

6.地下水埋深变化趋势

城市不透水铺装切断了雨水径流通道,减少了雨水的下渗量,导致地下水位下降、地下水补给减少,海绵城市建设可使雨水径流充分回补地下或经处理后回补河道,维系河道基流。

7.城市热岛效应

海绵城市建设通过增加可渗透地面与自然植被、修复水文循环、增加生态基流,对缓解城市热岛效应有重要作用。

5 评价方法

5.1 雨水年径流总量控制率及其径流体积(海绵体)控制

5.1.1 径流体积控制评价

3、城镇边界监测。监测结果表明:2012、2015、2017年提取的城市开发边界面积分别为亩17334.07亩、17541.21亩、20886.55亩。通过扩张强度分析发现,2015-2017年江华县的扩展强度明显要高于2012-2015年度的扩展强度,其原因主要是由于涔天河水库扩建的移民安置建设。

采用“容积法”,依据雨水年径流总量控制率所对应的设计降雨深度及控制范围,计算得到所需控制的径流体积,现场实际检查各项措施的径流体积控制规模,是否达到设计要求。

5.1.2 溢流排水口监测

现场检查措施通过“渗、滞、蓄、净、用”,达到径流体积控制的设计要求后溢流排放的效果。

对监测项目(根据3.0.2确定)接入市政管网的溢流排水口,连续自动监测至少1个雨季,获得“时间-流量”序列监测数据。筛选至少2场降雨量略等于项目设计降雨深度,且与前一场降雨的降雨间隔大于设施设计排空时间的实际降雨,当降雨量小于项目设计降雨深度时,溢流排水口不得有直接排泄流量。

5.1.3 项目实际雨水年径流总量控制率评价

现场检查措施实际控制的径流体积,核算其所对应的降雨深度,通过查阅“雨水年径流总量控制率与设计降雨深度关系曲线图”得到实际的年径流总量控制率。

将各设施的雨水年径流总量控制率按相应控制范围加权平均,得到项目实际雨水年径流总量控制率,比较是否达到规定的设计要求。

(2)对没有通过设施进行控制的不透水下垫面,其年径流总量控制率为零;

(3)对没有通过设施进行控制的透水下垫面,如透水铺装、普通绿地等,按设计降雨深度H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(1-雨量径流系数)估算其年径流总量控制率。

5.1.4 排水或汇水分区评价

对排水或汇水分区可采用模型模拟法进行评价,模拟计算排水或汇水分区的雨水年径流总量控制率是否达到规定要求。

模型应具有地面产汇流、管道汇流、源头减排设施等模拟功能。模型建模要求具有源头减排设施参数、管网拓扑、下垫面、地形,以及至少近10年的步长1min或5min的连续降雨监测数据。

模型参数的率定与验证,应选择至少1个典型的排水或汇水分区,在市政管网某一个总排水口及上游关键的管网节点处设置流量计,与分区内的监测项目(根据3.0.2确定)同步进行连续自动监测,获取至少1年的“时间-流量”序列监测数据。模型参数率定与验证的Nash-Sutcliffe效率系数不得小于0.5。

5.1.5 城市评价

将各排水或汇水分区的雨水年径流总量控制率按相应控制范围加权平均得到城市雨水年径流总量控制率,评价其是否达到规定要求。

5.2 路面积水控制与内涝防治

5.2.1 路面积水控制评价

采用摄像资料查阅与现场观测相结合的方法进行评价。在《室外排水设计规范》(GB 50014)规定的雨水排水设计重现期下,非机动车道、人行道、建筑小区内部道路不得有积水现象。

5.2.2 内涝防治评价

采用模型模拟的方法进行评价。模型应具有地面产汇流、管道汇流、地表漫流、河湖水系等模拟功能。模型建模要求具有管网拓扑、下垫面、地形,以及历史积水点的积水监测数据和排水防涝重现期下的雨型数据。

参照5.1.4规定的模型参数率定与验证要求,模拟计算积水范围、积水深度、积水时间,是否达到《室外排水设计规范》(GB 50014)与《城镇内涝防治技术规范》(GB 51222)的规定要求。

5.3 城市水体环境质量

5.3.1 污水废水直排控制

采用现场检查的方法进行评价,建筑小区、市政管网排水口旱天无污废水直排现象。

5.3.2 合流制溢流污染控制

采用资料查阅、监测、模型模拟与现场检查相结合的方法进行评价。

(1)查阅项目设计施工文件并现场检查合流制污染控制措施实施情况。

(2)连续监测溢流污染处理措施进水口与排水口的流量与水质,评价年均SS总量削减率和月均SS排放浓度是否达到规定要求。

(3)参照5.1.4规定的模型要求,模拟计算溢流污染经控制后至少近10年的年均溢流频次是否达到规定要求。

5.3.3 水体不黑臭

采用监测法进行评价。水质评价指标与测定方法如表5.3.3所示。

沿水体每200~600m间距设置监测点,且每个水体的监测点不应少于3个。采样点设置于水面下0.5m处,水深不足0.5m时,应设置在水深的1/2处。

每1~2周取样至少1次,且降雨结束后2日内应至少取样一次;连续测定1年,或在枯水期、丰水期各至少连续监测40天。

各监测点、各水质指标的月平均值满足表4.0.1中对应指标要求,且不劣于海绵城市建设前的水质,河流水系旱天上下游断面水质不劣于上游来水水质。

5.4 项目实施有效性

5.4.1 建筑小区

(1)雨水年径流总量控制率及其径流体积(海绵体)控制参照5.1进行评价。

(2)径流污染控制采用设计施工资料查阅与现场检查相结合的方法进行评价,查看设施的设计构造、径流控制体积、排空时间、运行工况、植物配置等能否保证SS去除率达到规定要求,且排空时间不得超过植物的耐淹时间。

对于除砂、去油污等专用设施,其水质处理能力等达到规定要求。

(3)径流峰值控制采用设计与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,外排径流峰值流量是否达到规定要求。

(4)可渗透地面率采用设计施工资料查阅与现场检查相结合的方法进行评价,是否达到规定要求。

可渗透地面率为除屋面和机动车道外可渗透地面的比重。

5.4.2 道路、停车场及广场

(1)雨水年径流总量控制率及其对应的径流体积(海绵体)控制参照5.1进行评价。

(2)径流污染、径流峰值控制参照5.4.1进行评价。

(3)道路排水行泄功能采用设计施工资料查阅与现场检查相结合的方法进行评价,是否达到规定要求。

5.4.3公园绿地与防护绿地

(1)雨水年径流总量控制率及其对应的径流体积(海绵体)控制参照5.1进行评价。

(2)公园绿地与防护绿地控制周边区域雨水径流采用资料查阅与现场检查相结合的方法进行评价,项目控制区面积、设施规模达到规定要求。

5.5 自然生态格局管控与水体生态岸线保护

5.5.1 自然生态格局管控

采用资料查阅和现场检查相结合的方法进行评价。

(1)查阅城市总体规划与相关专项规划、城市蓝线绿线保护办法等制度文件,以及城市开发建设前及现状的高分辨率遥感影像图。

(2)现场检查自然山水格局、天然行洪通道、洪泛区和湿地、林地、草地等生态敏感区及蓝绿线、生态红线管控范围。

城市建设前后天然水域面积未改变,自然山水格局与自然地形地貌形成的汇水分区未改变,天然行洪通道、洪泛区和湿地等生态敏感区未被侵占。达到相关规划的管控要求。

5.5.2 水体生态岸线保护

查阅新建、改建、扩建城市水体项目设计施工文件,明确生态岸线的长度与占比。现场检查生态岸线实施情况。

新建、改建、扩建水体岸线中生态岸线的长度达到规定要求。

新建、改建、扩建水体生态岸线率=新建、改建、扩建水体生态岸线长度/(新建、改建、扩建水体岸线总长度-必要的生产岸线及防洪岸线长度)。

5.6 地下水埋深变化趋势

按照《地下水监测工程技术规范》(GB/T 51040)规定的方法,监测城市建成区地下水潜水水位变化情况,对海绵城市缓解地下水潜水水位下降情况进行评价。

将海绵城市建设前建成区地下水潜水水位的平均降幅Δh1与建设后建成区地下水潜水水位的平均降幅Δh2进行比较,Δh1-Δh2>0;或建设后建成区地下水潜水水位上升。

海绵城市建设前的监测数据至少为近5年的地下水潜水水位,海绵城市建设后的监测数据至少为1年的地下水潜水水位。

海绵城市建设后监测资料年数只有1年时,比较该年前一年与该年地下水潜水水位的差值Δh1-Δh3>0,或建设后建成区地下水潜水水位上升。

5.7 城市热岛效应缓解

按照《地面气象观测规范空气温度和湿度》(GB/T 35226)规定的方法,监测城市建成区内与周边郊区的气温变化情况,对海绵城市缓解城市热岛效应进行评价。

将海绵城市建设前建成区与郊区日平均气温的差值ΔT1与建成后建成区与郊区日平均气温的差值ΔT2进行比较,ΔT1-ΔT2≥0.5℃。

海绵城市建设前的监测数据至少为近5年的6~9月日平均气温,海绵城市建设后的监测数据至少为1年的6~9月日平均气温。

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