年径流总量控制率指标是指通过自然和人工强化的渗透、集蓄、利用、蒸发、
蒸腾等方式,场地内累计全年得到控制的雨量占全年总降雨量的比例。
定义
按此定义,年径流总量控制率=100%-(全年外排雨量/全年总降雨量)*100%。年径流总量控制率可通过日降雨量统计分析,折算到设计降雨量:选取至少近30年(反映长期的降雨规律和近年气候的变化)日降雨(不包括降雪)资料,扣除≤2mm的降雨事件的
降雨量(一般不产生径流),将日降雨量由小到大进行排序,统计小于某一降雨量的降雨总量(小于该降雨量的按实际雨量计算出降雨总量,大于该降雨量的按该降雨量计算出降雨总量,两者累计总和)在总降雨量中的比率,此比率(即年径流总量控制率)对应的降雨量(日值)即为设计降雨量H。
控制目标
目标确定方法
低影响开发雨水系统的径流总量控制一般采用年径流总量控制率作为控制目标。年径流总量控制率与设计降雨量为一一对应关系。
理想状态下,径流总量控制目标应以开发建设后径流排放量接近开发建设前自然地貌时的径流排放量为标准。自然地貌往往按照绿地考虑,一般情况下,绿地的年径流总量外排率为15%-20%(相当于年雨量径流系数为0.15-0.20),因此,借鉴发达国家实践经验,年径流总量控制率最佳为80%-85%。这一目标主要通过控制频率较高的中、小降雨事件来实现。以北京市为例,当年径流总量控制率为80%和85%时,对应的设计降雨量为27.3 mm和33.6 mm,分别对应约0.5年一遇和1年一遇的1小时降雨量。
实践中,各地在确定年径流总量控制率时,需要综合考虑多方面因素。一方面,开发建设前的径流排放量与地表类型、土壤性质、地形地貌、植被覆盖率等因素有关,应通过分析综合确定开发前的径流排放量,并据此确定适宜的年径流总量控制率。另一方面,要考虑当地水资源禀赋情况、降雨规律、开发强度、低影响开发设施的利用效率以及经济发展水平等因素;具体到某个地块或建设项目的开发,要结合本区域建筑密度、绿地率及土地利用布局等因素确定。 因此,综合考虑以上因素基础上,当不具备径流控制的空间条件或者经济成本过高时,可选择较低的年径流总量控制目标。同时,从维持区域水环境良性循环及经济合理性角度出发,径流总量控制目标也不是越高越好,雨水的过量收集、减排会导致原有水体的萎缩或影响水系统的良性循环;从经济性角度出发,当年径流总量控制率超过一定值时,投资效益会急剧下降,造成设施规模过大、投资浪费的问题。
年径流总量控制率分区
我国地域辽阔,气候特征、土壤地质等天然条件和经济条件差异较大,径流总量控制目标也不同。在雨水资源化利用需求较大的西部干旱半干旱地区,以及有特殊排水防涝要求的区域,可根据经济发展条件适当提高径流总量控制目标;对于广西、广东及海南等部分沿海地区,由于极端暴雨较多导致设计降雨量统计值偏差较大,造成投资效益及低影响开发设施利用效率不高,可适当降低径流总量控制目标。
因此,《海绵城市建设技术指南》未对年径流总量控制率提出统一的要求。对我国近200个城市1983-2012年日降雨量统计分析,分别得到各城市年径流总量控制率及其对应的设计降雨量值关系。基于上述数据分析,本指南将我国大陆地区大致分为五个区,并给出了各区年径流总量控制率α的最低和最高限值,即I区(85%≤α≤90%)、II区(80%≤α≤85%)、III区(75%≤α≤85%)、IV区(70%≤α≤85%)、V区(60%≤α≤85%)。各地应参照此限值,因地制宜的确定本地区径流总量控制目标。
目标落实途径
各地城市规划、建设过程中,可将年径流总量控制率目标分解为单位面积控制容积,以其作为综合控制指标来落实径流总量控制目标。
径流总量控制途径包括:雨水的下渗减排和直接集蓄利用。缺水地区可结合实际情况制定基于直接集蓄利用的雨水资源化利用目标。雨水资源化利用一般应作为落实径流总量控制目标的一部分。实施过程中,雨水下渗减排和资源化利用的比例需依据实际情况,通过合理的技术经济比较来确定。
年径流总量控制率与设计降雨量之间的关系
城市年径流总量控制率对应的设计降雨量值的确定,是通过统计学方法获得的。根据中国气象科学数据共享服务网中国地面国际交换站气候资料数据,选取至少近30年(反映长期的降雨规律和近年气候的变化)日降雨(不包括降雪)资料,扣除小于等于2 mm的降雨事件的降雨量,将降雨量日值按雨量由小到大进行排序,统计小于某一降雨量的降雨总量(小于该降雨量的按真实雨量计算出降雨总量,大于该降雨量的按该降雨量计算出降雨总量,两者累计总和)在总降雨量中的比率,此比率(即年径流总量控制率)对应的降雨量(日值)即为设计降雨量。 设计降雨量是各城市实施年径流总量控制的专有量值,考虑我国不同城市的降雨分布特征不同,各城市的设计降雨量值应单独推求。资料缺乏时,可根据当地长期降雨规律和近年气候的变化,参照与其长期降雨规律相近的城市的设计降雨量值。