深圳前海某地块海绵城市建设目标实现途径初探

刘元元

（河南省水利勘测设计研究有限公司，河南 郑州 450016）

1 引言

深圳前海合作区作为新建开发项目，要求贯彻海绵城市理念，减轻城市建设对水文生态的影响；作为高密度、高容积率的前海合作区而言，其海绵城市建设目标及实现途径是首要任务，文章以前海合作区某地块为例进行探讨。

2 项目概况

前海合作区位于深圳市南山区，雨量充沛，年降雨量约1 924 mm，降雨季节分配不均，干湿季节明显。项目前期开发8个地块，主要为商业区、居住区及办公区，总占地面积约6.69万m2。为响应国家海绵城市建设号召及前海合作区上层次开发建设过程中海绵城市理念，且降低项目内涝风险、保护并改善前海片区水环境，对前海妈湾片区各地块海绵城市建设提出不同建设目标，文章以其中一地块为例，对其海绵城市建设目标实现途径进行探讨。

3 海绵城市建设目标

鉴于深圳前海合作区是人工填海的产物，无法评估开发建设前的水文特征，故其海绵城市建设目标主要依据深圳市海绵城市建设相关研究、深圳市前海深港合作区建设用地规划，以及国内外海绵城市建设经验，最终确定前海合作区妈湾片区某地块海绵城市建设目标为：①地块综合径流系数不得大于0.50；②P=3a时，年径流总量控制率不低于70%；③地块径流污染物控制达到TSS削减35%、COD削减35%、TP削减30%。

为确保前海合作区某地块海绵城市建设后可达到相应的规划目标，特制定以下流程，如图1所示。

图1 海绵城市建设目标实现途径图

4 海绵城市建设目标可行性分析

4.1 综合径流系数控制

①绿地下沉比例不宜小于60%；②屋顶可绿化面积绿化覆盖比例不宜小于30%；③不透水下垫面径流控制比例不宜小于80%；④人行道、停车场、广场透水铺装地面不宜小于70%，以确保海绵城市建设目标的实现。

依据《海绵城市建设指南—低影响开发雨水系统构建》中对不同措施类型雨量径流系数的规定进行合理取值，并通过加权平均法对该地块综合径流系数进行计算，见表1。

表1 前海招商局妈湾片区某地块综合径流系数表

由表1 可知，该地块海绵城市实施后综合径流系数为0.48，小于目标值0.50，可实现前海合作区综合径流系数目标；如达不到目标值，可对表1 中各海绵城市措施面积占比调整，或通过建立调蓄池以达到降低综合径流系数的目的。

4.2 年径流总量控制

前海合作区妈湾片区该地块年径流总量控制率要求不低于70%，即70%的雨水尽量留下来，30%的雨水通过传统方式排放。为实现该目标，主要借助和合排水软件进行场地排水模拟。

模型分别对汇水区域进行相关属性设置，主要包括不同类型下垫面径流系数、洼蓄量、损失法等；降雨情景设定主要依据暴雨强度公式q=167A/（t+b）n，重现期P=3a时对应的A=9.67、b=5.68、n=0.52，经计算可得单场次降雨历时T=180 min 时的时间-深度曲线。

此次模拟选取降雨总量、非海绵城市建设（传统开发建设）和海绵城市建设三种工况进行模拟，计算结果见表2。

表2 不同工况模拟结果表

由表2 可知，该地块要实现其年径流总量控制率不低于70%，则该地块外排雨量不宜大于426.60 m3。如按非海绵城市建设，则地块外排量为811.00 m3，大于目标值426.60 m3，如需实现其目标，则需建立一个约384.40 m3的调蓄池；按照表1 中规划的海绵城市建设技术指标，则该地块外排量为316.00 m3，远小于目标值426.60 m3，可实现前海合作区年径流总量控制率目标。由表2 还可看出海绵城市建设较非海绵城市建设可多滞纳504.50 m3雨水量。

4.3 径流污染物控制

径流污染物控制作为海绵城市建设的目标之一，主要通过海绵城市建设前后综合径流系数与污染物浓度之间的相关关系来表征：

式中：φ1为非海绵城市建设模式下综合径流系数；φ2为海绵城市建设模式下综合径流系数；c1为非海绵城市建设模式下某一污染物浓度；c2为海绵城市建设模式下某一污染物浓度；h为降雨厚度。

由表1和表3可知，该地块按海绵城市建设和非海绵城市建设模式下的综合径流系数分别为0.48 和0.79。因缺乏开发前后污染物浓度资料，故假设开发前后污染物浓度相同，通过上式计算可得η=39%，表明该地块采用海绵城市建设模式较非海绵城市建设模式下可多削减39%的污染物，达到海绵城市建设中对径流污染物控制的目标。若未达到设计目标，可调整海绵城市措施规模来实现海绵城市建设目标。

表3 非海绵城市建设模式下地块综合径流系数表

5 结语

①提出了海绵城市建设目标实现的有效途径。②海绵城市综合径流系数的实现主要依据规划区域下垫面的类型、引导性控制指标和雨量径流系数进行加权平均得到。③依据和合排水软件通过对规划区域汇水区域的划分、基本属性及降雨情景设置，模拟地块降雨总量与海绵城市建设后地块外排雨量来控制年径流总量。④海绵城市污染物控制的实现主要通过传统开发模式与海绵城市开发模式下的地块综合径流系数和污染物浓度之间的相关关系来确定。