海绵城市建设降雨控制率与降雨量之间的关系研究

海绵城市的建设应以城市气象降雨资料为基础,分析降雨控制率与降雨量之间的关系,并根据《海绵城市建设技术指南——低影响开发雨水系统构建(试行)》相关要求,得出海绵城市建设的标准。海绵城市-低影响开发雨水系统构建可选择径流总量控制作为首要的规划控制目标。

极端降雨事件对雨水年径流总量控制率和24h降雨场次控制率的影响规律探析

雨水年径流总量控制率是海绵城市建设中最重要的指标之一。通过对降雨资料的统计分析得出雨水年径流总量控制率与设计降雨量之间的关系，由设计降雨量确定雨水源头控制设施规模。合理规范地选择分析降雨统计参数是科学制定雨水年径流总量控制目标的前提和保障。采用《海绵城市建设技术指南》的统计方法，分析极端降雨事件（极端小降雨事件和极端大暴雨事件）对雨水年径流总量控制率与24h降雨场次控制率的统计结果带来的影响，对统计中极端降雨事件的取舍做出判断，同时采用箱形图识别极端大暴雨事件，从而确定其最佳扣除比例。

降雨场次划分方法对降雨控制率的影响分析

年降雨总量控制率是海绵城市建设的主要考核指标,降雨场次划分方法是影响降雨总量控制率计算的重要因素。以北京城市副中心海绵城市试点区为例,系统分析了降雨场次划分方法对降雨总量和降雨场次控制率的影响作用规律。结果表明,最小降雨间隔时间是影响降雨场次划分结果的重要因素,随着最小降雨间隔时间的增加,小量级降雨事件与邻近降雨事件进行合并,增加了中等和强降雨事件的发生频率与降雨总量;降雨场次划分方法对降雨控制率的影响程度随设计降雨量的增加而减少,且对降雨总量控制率的影响程度高于对降雨场次控制率的影响程度;与《海绵城市建设技术指南低影响开发雨水系统构建(试行)》中选取的日降雨数据相比,场次降雨数据更能反映实际的降雨特征,在最小降雨间隔时间取6 h和24 h时,日降雨数据计算得到的设计降雨量分别偏低19.81%和35.10%。因此,在实际的海绵城市规划设计和工程建设中,应收集短历时场次降雨数据用以计算设计降雨量,从而保证设计目标(径流总量控制率)与实际建设效果的一致性。

南宁市设计降雨及其总量控制率时空异质性特征

针对当前我国海绵城市建设及成效考核中设计降雨及其控制率指标单一均化、难以有效定量指导不同下垫面LID设施建设并评价其效果等问题,以南宁市市区为例,基于2020年Quick Bird土地利用及子流域精细划分,根据1981-2010年南宁市0.1°CMFD格点日降雨序列资料,采用ArcGIS空间插值法、《指南》中设计降雨量与控制率关系法以及容积法,分析了研究区日降雨量、设计降雨量及其总量控制率的时空异质性特征,并讨论了现状下垫面调蓄及管网排水对控制率指标的定量影响。结果表明:南宁市市区日降雨频次、年分配、设计降雨量及其控制率均具有显著的时空异质性特征,按75%控制率对应各月的日设计降雨量变化范围为9.72(2月)~32.05 mm(7月);南宁市主城区(面积占比31.99%)现状年降雨总量控制率普遍低于50%,仅靠绿色LID设施难以实现75%控制率目标,要实现该控制率目标,主城区还需增加调蓄容积120~211 m^(3)/hm^(2),若考虑管网排水能力70~103 m^(3)/hm^(2),则所需调蓄容积可减少30~108 m^(3)/hm^(2)。综上,为实现南宁市75%控制率目标,应针对现状下垫面水平,建立考虑时空异质性的不同控制率目标与调蓄容积、管网排水之间的定量函数关系,这是有效提升海绵城市调控雨洪径流能力的一个主要途径。

基于物联网大数据的城市降雨径流控制率分析

针对海绵城市降雨径流控制率监测的两大技术难点--监测设备布置难题和数据统计难题,采用基于物联网和大数据的监测技术及自动分析算法,以我国某海绵城市试点区为例,对全区域81个雨水排口进行子汇水区域划分,制定了监测方案,并获得了降雨场次下的全过程降雨的监测数据,基于超过40万条监测数据,计算了不同降雨量下研究区域的径流控制率,并提出了基于污水管网监测的降雨径流控制率修正方法。结果表明,在降雨日中,确实存在雨水进入污水管网的情况,因此在监测方案中应同时考虑对污水管网进行有效监测;在34.4、13.2、9.4、19.4 mm降雨条件下,研究区域径流总径流率依次为65.14%、81.48%、87.39%、78.81%,与研究区域设计降雨量27.4mm及75%的径流控制目标相比,海绵城市的建设可满足年径流总量控制的目的。

海绵城市年径流总量控制率的若干问题探讨

针对年径流总量控制率这一海绵城市建设重要指标,探讨不同暴雨类型地区及数据年限对年径流总量控制率的影响、年径流总量控制率与年降雨场次控制率比较分析、年径流总量控制率对合流制溢流污染控制效果等内容,为海绵城市规划设计应用年径流总量控制率指标提供参考。

低影响开发设施布设对区域雨洪控制效果研究

以青岛市城区某小区为例,研究了低影响开发(LID)布设下区域雨洪控制效果。基于SWMM和GIS构建区域概化模型,对比分析了现状模式及布设生物滞留网格、绿色屋顶、透水铺装和3种LID设施组合布设方案下,研究区不同重现期水文与水质变化情况,结果表明:相同降雨重现期下,LID设施单独布设时,绿色屋顶对洪峰流量削减效果最好,透水铺装对径流系数削减效果最佳、降雨控制率最高;LID设施组合布设方案优于单独布设方案,且降雨重现期越小,LID设施控制效果越好;LID设施单独布设和3种LID设施组合布设方案下污染物削减能力由强到弱为LID设施组合>绿色屋顶>透水铺装>生物滞留网格。

关于海绵城市两种降雨控制模式的讨论

我国《海绵城市建设技术指南—低影响开发雨水系统构建(试行)》采用降雨总量控制模式以实现径流总量控制目标,但降雨总量控制率并不等同于径流总量控制率,降雨控制需将降雨转换成径流后才能与径流控制对应。按美国EPA提出的降雨场次控制模式进行设计,其降雨场次控制率等于径流场次控制率,降雨控制与径流控制直接对应。为此,本文开展了关于海绵城市建设中两种降雨控制模式的讨论。论文首先对两种降雨控制模式内涵进行了解析。然后以北京、武汉、广州为代表比较了两种不同控制模式下的城市产流雨量设计结果。研究表明,两种降雨控制模式其设计降雨量具有一定对应关系,但概念上应有所区别;相同控制条件下,按降雨总量控制的设计降雨量要明显高于按降雨场次控制,但两种模式下的最优控制率差异并不大;总量控制模式能较好地反映城市年均产流水平,有利于雨水利用目标实现,而场次控制模式则更能代表城市对场次降雨的消纳能力,有利于径流污染控制目标的实现。

海绵城市的降雨径流控制分析——以聊城市为例

为解决中小城镇发展海绵城市的水问题,基于聊城市日降雨资料,采用滑动平均与长序列计算法,分析了聊城市降雨控制目标以及年径流总量控制率,结果表明:聊城市降雨集中在汛期,降雨强度对年降雨量贡献较大。以聊城市综合径流系数为0.33所产生的最佳经济效益为依据,该市年均径流控制率可定为91.04%;降雨场次控制率可定为95%,其与降雨量呈对数关系。由于强降雨雨量占总降雨量的比例增大,导致相同设计降雨量对应的年径流总量控制率随时间的增长呈递增趋势,因此,聊城市的年径流总量控制率应为75%~85%,此范围的控制率可满足55~83 mm的设计降雨量,达到效益最大化。

合流制溢流污染控制标准——溢流场次控制率研究

在城市合流制区域晴天污水得到完全收集的前提下,控制合适频次的降雨不溢流成为控制溢流污染的关键。为此,武汉市规划研究院将《城市合流区污水溢流污染控制标准研究》列入2018年院自主科研项目。通过分析武汉市降雨数据得出了日降雨量、小时降雨强度与合流制排口年溢流频次的关系,进而提出了降雨溢流场次控制率概念,建立了降雨溢流场次控制率与小时降雨强度的量化关系。根据武汉市本地降雨特征,提出了不同降雨溢流场次控制率对应的3 h短历时降雨过程线,通过将雨型数据代入排水管网数学模型,获得了不同溢流场次控制率与其实现的溢流污染物削减率之间的量化关系。

山区城市建设“海绵城市”探索——以衢州市城区为例

针对山区城市衢州城区蓄水性较差的地质条件和时间上相对集中降水特性,宜采用外蓄内滞同时结合城区内部排水系统的改造和基于低冲击开发措施的面源污染控制等措施,不仅可缓解城市的防洪压力,又可打造具有弹性的山区海绵城市。

国内外雨水径流总量控制指标统计方法对比剖析

年径流总量控制率、年降雨场次控制率是雨水径流总量控制典型指标,国内外多采用指南统计法、PONDRISK统计法、PERCENTILE函数统计法确定其取值,总结了三种统计方法的基本原理、统计过程,并结合案例分析了三种方法的优缺点及适用条件,以期为合理确定雨水源头控制设施的规模提供参考。

城市雨水总量控制方法及应用

城市雨水总量控制是海绵城市建设过程中的重要指标之一,对于促渗减排、涵养水源、维护区域水生态至关重要。但是,目前对于城市雨水总量控制的理解存在概念上的混乱和理解误区,结合美国城市雨水径流管理的发展历程,分析了城市雨水径流总量控制的必要性、总量控制参数及特点,并选择我国8个典型城市近30年的降雨资料作为统计样本,比较了不同统计方法对应的设计降雨量的差别,以期为我国海绵城市建设过程中城市雨水总量控制指标的选择提供科学依据。

重庆市海绵城市年径流总量控制指标解读

重庆市通过对海绵城市建设试点悦来新城的具体情况进行分析,并吸取国外先进雨水管理经验,对悦来新城海绵城市建设指标体系中的年径流总量控制指标进行了深入理解,提出了包含年径流总量控制率(80%)、不外排年径流总量控制率(60%)、年降雨场次控制率相结合的年径流总量控制指标体系。

中美双认证绿色建筑雨水控制指标探析

中国和美国的绿色建筑评价标准中都包含有雨水控制方面的条款,但两国提出的雨水控制模式、指标概念及其计算方法却不尽相同。在中美双认证绿色建筑评价越来越普及的背景下,以实测降雨数据为基础,计算出我国30个代表城市两种控制模式下对应的设计降雨量,对我国不同类型的绿色建筑项目在中美绿色建筑评价标准中雨水控制条款的得分难度进行比较,进而给出雨水控制目标的推荐值,以期为中美双认证绿色建筑雨水控制系统的设计提供参考。

Contrasted Impact of Land Abandonment on Soil Erosion in Mediterranean Agriculture Fields

Abandonment of agricultural land results in on- and off-site consequences for the ecosystem. In this study, 105 rainfall simulations were carried out in agriculture lands of the Mediterranean belt in Spain （vineyards in Malaga, almond orchards in Murcia, and orange and olive orchards in Valencia） and in paired abandoned lands to assess the impact of land abandonment on soil and water losses. After abandonment, soil detachment decreased drastically in the olive and orange orchards, while vineyards did not show any difference and almond orchards registered higher erosion rates after the abandonment. Terraced orchards of oranges and olives recovered a dense vegetation cover after the abandonment, while the sloping terrain of almond orchards and vineyards enhanced the development of crusts and rills and a negligible vegetation cover resulted in high erosion rates. The contrasted responses to land abandonment in Mediterranean agricultural lands suggest that land abandonment should be programmed and managed with soil erosion control strategies for some years to avoid land degradation.