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      《城鎮(zhèn)雨水調(diào)蓄工程技術(shù)規(guī)范》（GB 51174-2017）、《城鎮(zhèn)內(nèi)澇防治技術(shù)規(guī)范》（相關(guān)閱讀：重磅：聽張辰總工解讀《城鎮(zhèn)內(nèi)澇防治技術(shù)規(guī)范》）將于2017年7月1日起正式實施，是對國內(nèi)外雨水調(diào)蓄工程實踐經(jīng)驗的總結(jié)，規(guī)范了我國城鎮(zhèn)雨水調(diào)蓄工程的規(guī)劃、設(shè)計、施工和運行，有利于推動雨水綜合管理技術(shù)的發(fā)展。介紹了規(guī)范的編制背景和思路，明確了調(diào)蓄的定義和分類等概念，并對其中涉及的調(diào)蓄系統(tǒng)設(shè)計、多功能雨水調(diào)蓄設(shè)施和雨水調(diào)蓄工程安全高效運行等主要內(nèi)容進行了闡述，有助于對該規(guī)范的理解。

      1、編制背景
     近年來，在我國快速城鎮(zhèn)化進程中，由雨水所引發(fā)的城市內(nèi)澇和水環(huán)境污染問題日益突出，已成為制約經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展的短板。發(fā)達國家以內(nèi)澇防治和污染控制為目標，強調(diào)全過程控制，提出了一系列創(chuàng)新性的雨水管理理念，比如美國的低影響開發(fā)（LID）和管理方法（BMP）、澳大利亞的水敏感城市設(shè)計（WSUD）、英國的可持續(xù)城市排水系統(tǒng)（SUDS）、德國的分散式雨水管理系統(tǒng)（DRSM）和新加坡的活躍、美麗、潔凈水源計劃（ABC）等。借鑒國外的*理念，我國排水系統(tǒng)的頂層設(shè)計理念逐漸從末端治理向全過程控制轉(zhuǎn)變，源頭控制和過程調(diào)蓄等技術(shù)得到迅速發(fā)展。
 
     “水是不可壓縮的”，因此，必須給水以空間，蓄以待滲、蓄以待凈、蓄以待用、蓄以待排，雨水調(diào)蓄是綜合解決城鎮(zhèn)雨水問題的重要技術(shù)手段。近年來雨水調(diào)蓄已成為雨水領(lǐng)域新的研究熱點，業(yè)內(nèi)已有大量基礎(chǔ)理論的研究和工程應(yīng)用，如上海蘇州河沿岸和昆明主城區(qū)為解決合流制排水系統(tǒng)的雨天溢流污染，先后分別建設(shè)了6座和17座合流制溢流調(diào)蓄池；北京在“7.21”后，建設(shè)了數(shù)十個、總?cè)莘e達到15萬m3的調(diào)蓄池以解決下立交的排水防澇難題。而隨著海綿城市建設(shè)的全面推進，為達到海綿城市建設(shè)“小雨不積水，大雨不內(nèi)澇，水體不黑臭，熱島有緩解”的目標，全國各地更多的雨水調(diào)蓄設(shè)施正在規(guī)劃、設(shè)計和建設(shè)過程中。然而，目前我國沒有專門針對雨水調(diào)蓄的技術(shù)規(guī)范，在一定程度上制約了雨水調(diào)蓄設(shè)施的合理規(guī)劃和建設(shè)。雖然《室外排水設(shè)計規(guī)范》（GB 50014）局部修訂過程中，增加了多項有關(guān)雨水調(diào)蓄的內(nèi)容，但受規(guī)范定位和篇幅的限制，仍缺乏系統(tǒng)的規(guī)定，因此有必要制定一部專門針對城鎮(zhèn)雨水調(diào)蓄工程的綜合性技術(shù)規(guī)范。
 
      為總結(jié)國內(nèi)外雨水調(diào)蓄工程的實踐經(jīng)驗，推動雨水綜合管理技術(shù)的發(fā)展，規(guī)范我國城鎮(zhèn)雨水調(diào)蓄工程的規(guī)劃、設(shè)計、施工和運行，下達了國家標準《城鎮(zhèn)雨水調(diào)蓄工程技術(shù)規(guī)范》的制訂任務(wù)。主編單位上海市政工程設(shè)計研究總院（集團）有限公司會同國內(nèi)多家科研院所和相關(guān)企業(yè)共同完成了規(guī)范的制訂工作，本規(guī)范已于2017年1月21日正式發(fā)布，將于2017年7月1日起實施。

     2、編制思路
     2.1規(guī)范的定位
     本規(guī)范側(cè)重于城鎮(zhèn)雨水徑流峰值削減和徑流污染控制，規(guī)定了城鎮(zhèn)雨水調(diào)蓄工程規(guī)劃和設(shè)計的基本原則，雨水調(diào)蓄水量的計算方法，對水體調(diào)蓄工程、綠地和廣場調(diào)蓄工程、調(diào)蓄池以及隧道調(diào)蓄工程等設(shè)施提出具體的設(shè)計標準和運行管理要求。
 
      本規(guī)范適用于新建、改建和擴建的城鎮(zhèn)雨水調(diào)蓄工程的規(guī)劃、設(shè)計、施工、驗收和運行維護，與《城鎮(zhèn)內(nèi)澇防治技術(shù)規(guī)范》（GB 51222）構(gòu)建的“源頭減排、排水管渠、排澇除險”的三段式內(nèi)澇防治系統(tǒng)相銜接，同時是對《室外排水設(shè)計規(guī)范》（GB 50014）中雨水調(diào)蓄內(nèi)容的進一步深化和細化。

      2.2調(diào)蓄的定義
     本規(guī)范明確了雨水調(diào)蓄是雨水調(diào)節(jié)和儲蓄的統(tǒng)稱。雨水調(diào)節(jié)是指在降雨期間暫時儲存一定量的雨水，通過延長排放時間，削減向下游排放的雨水流量，實現(xiàn)削減峰值流量的目的。雨水儲蓄是指對徑流雨水進行儲存、滯留、沉淀、蓄滲或過濾以控制徑流總量和峰值，實現(xiàn)徑流污染控制和回收利用的目的。
 
      在規(guī)范名稱的翻譯上，參照英國和美國的低影響開發(fā)的相關(guān)標準［2,3］，將調(diào)蓄譯為detention and retention，如生物滯留設(shè)施（景觀滯留池，Porous Landscape Detention），延時調(diào)節(jié)池（Extended Detention Basins），濕塘（Retention Ponds）等，而在美國的調(diào)蓄池規(guī)范中，調(diào)蓄也被翻譯為Storage，比如調(diào)蓄池（Storage tanks）、隧道調(diào)蓄（deep tunnel storage）等。

      2.3調(diào)蓄的分類
      雨水調(diào)蓄設(shè)施按功能可分為徑流污染控制調(diào)蓄、內(nèi)澇防治調(diào)蓄、雨水利用調(diào)蓄等，按在排水系統(tǒng)中的位置可分為源頭減排設(shè)施、管渠調(diào)蓄設(shè)施和排澇除險設(shè)施，按種類可分為水體調(diào)蓄、綠地廣場調(diào)蓄、調(diào)蓄池和隧道調(diào)蓄工程等，按用途又可分為專用調(diào)蓄設(shè)施和兼用調(diào)蓄設(shè)施（多功能調(diào)蓄設(shè)施）。因此，在規(guī)范編制之初，編制組就規(guī)范的調(diào)蓄分類方法進行激烈討論，最后為引導(dǎo)城鎮(zhèn)排水盡量回歸自然水循環(huán)的模式，實現(xiàn)自然積存、自然滲透、自然凈化的城市發(fā)展方式，規(guī)范按不同調(diào)蓄設(shè)施種類編排了主次順序，水體調(diào)蓄為先、綠地廣場調(diào)蓄次之、調(diào)蓄池和隧道調(diào)蓄工程等灰色設(shè)施在后，充分體現(xiàn)了規(guī)范總則中所要求的“城鎮(zhèn)雨水調(diào)蓄工程應(yīng)遵循低影響開發(fā)理念，結(jié)合城鎮(zhèn)建設(shè)，充分利用現(xiàn)有自然蓄排水設(shè)施，合理規(guī)劃和建設(shè)”，希望城市在發(fā)展過程中應(yīng)盡量保留天然的河湖坑塘并保證綠地率，在此基礎(chǔ)上，綠灰結(jié)合地開展城市排水系統(tǒng)的建設(shè)，保障城市的水生態(tài)、水安全、水環(huán)境和水資源。

      3、主要內(nèi)容解讀
      3.1調(diào)蓄系統(tǒng)設(shè)計
      雨水調(diào)蓄工程是排水系統(tǒng)的重要組成部分，應(yīng)以系統(tǒng)的理念進行統(tǒng)籌規(guī)劃、建設(shè)和管理。雨水調(diào)蓄工程的位置和規(guī)模應(yīng)根據(jù)調(diào)蓄目的、排水體制、管渠布置、溢流管下游水位高程和周圍環(huán)境等因素確定，可采用多個工程相結(jié)合的方式達到調(diào)蓄目標。
 
      當調(diào)蓄設(shè)施用于地塊年徑流總量控制時，采用容積法計算，其調(diào)蓄量可按當?shù)啬陱搅骺偭靠刂坡蕦?yīng)的單位面積調(diào)蓄深度經(jīng)計算后確定，而這個調(diào)蓄量可以由小區(qū)的景觀水體、集中綠地中的生物滯留設(shè)施、雨水收集回用系統(tǒng)中的調(diào)蓄池等設(shè)施共同承擔(dān)。
 
      當調(diào)蓄設(shè)施用于削減峰值流量時，可基于水流的連續(xù)性方程，通過在不同設(shè)計暴雨重現(xiàn)期條件下，計算入流和出流過程線確定所需調(diào)蓄量。該方法所需的基礎(chǔ)資料較多，包括需要掌握足夠的、特別是較長歷時的降雨資料，還需要掌握足夠的下墊面數(shù)據(jù)，以及調(diào)蓄設(shè)施的形式和各部位尺寸，且所得的調(diào)蓄設(shè)施有效容積需根據(jù)試算結(jié)果不斷修正，以滿足設(shè)計要求。若缺乏上下游流量過程線資料或沒有條件采用數(shù)學(xué)模型模擬計算時，可采用脫過系數(shù)法由徑流成因所推理的流量過程線推求調(diào)蓄容積，但由于該方法是在暴雨強度公式的基礎(chǔ)上推理得到的，因此運用時應(yīng)注意其適用范圍。
 
      當調(diào)蓄設(shè)施用于污染控制的時候，規(guī)范規(guī)定了設(shè)置于排水系統(tǒng)末端的設(shè)施調(diào)蓄量的計算原則和方法。如合流制排水系統(tǒng)，可以采用截流倍數(shù)法。上海等地已通過統(tǒng)計總結(jié)了當?shù)亟亓鞅稊?shù)和合流污水截流率直接的關(guān)系，并用于調(diào)蓄工程的設(shè)計。但截流倍數(shù)法是一種簡化的計算方法，該方法建立在降雨事件為均勻降雨的基礎(chǔ)上，且假設(shè)調(diào)蓄工程的運行時間不小于發(fā)生溢流的降雨歷時，以及調(diào)蓄工程的放空時間小于兩場降雨的間隔，而實際情況很難滿足上述兩種假設(shè)。因此，以截流倍數(shù)計算法得到的調(diào)蓄量偏小，計算得到的調(diào)蓄量在實際運行過程中發(fā)揮的效益小于設(shè)定的調(diào)蓄效益。
 
     調(diào)蓄量計算是調(diào)蓄系統(tǒng)設(shè)計的重點，在3.2節(jié)中將詳細描述，在實際設(shè)計中，調(diào)蓄設(shè)施往往需要兼顧峰值削減和污染控制，同時，它又會對年徑流總量控制起到作用。而當系統(tǒng)中設(shè)置有多個調(diào)蓄設(shè)施時，還需考慮其綜合效果和投資效益，確定各項設(shè)施的位置和規(guī)模，應(yīng)采用數(shù)學(xué)模型對其調(diào)蓄效果進行綜合評估，以滿足調(diào)蓄工程的總體設(shè)計要求。

      3.2調(diào)蓄量計算
      我國目前采用恒定均勻流推理公式計算雨水設(shè)計流量。恒定均勻流推理公式基于以下假設(shè)：降雨在整個匯水面積上的分布是均勻的；降雨強度在選定的降雨時段內(nèi)均勻不變；匯水面積隨集流時間增長的速度為常數(shù)，因此推理公式適用于較小規(guī)模排水系統(tǒng)的計算，當應(yīng)用于較大規(guī)模排水系統(tǒng)的計算時會產(chǎn)生較大誤差。
 
      隨著技術(shù)的進步，管渠直徑放大、水泵能力提高，排水系統(tǒng)匯水面積逐步擴大，應(yīng)對推理公式進行修正。發(fā)達國家已采用數(shù)學(xué)模型模擬降雨過程，把排水管渠作為一個系統(tǒng)考慮，并用數(shù)學(xué)模型對管渠進行管理。美國一些城市規(guī)定的推理公式適用范圍分別為：4 km2、芝加哥0.8 km2、紐約1.6 km2、丹佛6.4 km2且匯流時間小于10 min；歐盟的排水設(shè)計規(guī)范要求當排水系統(tǒng)面積大于2 km2或匯流時間大于15 min時，應(yīng)采用非恒定流模擬進行城市排水管渠水力計算。在總結(jié)國內(nèi)外資料的基礎(chǔ)上，本規(guī)范提出當匯水面積大于2 km2時，雨水設(shè)計流量宜采用數(shù)學(xué)模型進行確定。
 
     無論采用推理公式法還是采用數(shù)學(xué)模型法，當設(shè)計降雨歷時小于暴雨強度公式編制時采用的降雨歷時，都可以采用暴雨強度公式計算設(shè)計暴雨強度或推算設(shè)計降雨過程，設(shè)計降雨歷時等于匯水區(qū)域的集水時間，即匯水區(qū)域最遠點流到設(shè)計斷面所需時間，其數(shù)值等于地面匯流時間和管渠匯流時間之和。對于集水時間超過暴雨強度公式編制時采用的降雨歷時的情況，由于已超出了暴雨強度公式的適用范圍，宜采用當?shù)赜写硇缘拈L歷時降雨資料，通過同頻率放大或同倍比放大的分析方法，得出相應(yīng)的設(shè)計值。

     3.2.1用于削減峰值流量的調(diào)蓄量計算
     當調(diào)蓄設(shè)施用于削減峰值流量時，可用基于水流的連續(xù)性方程，通過在不同設(shè)計暴雨重現(xiàn)期條件下，計算入流和出流過程線確定所需調(diào)蓄量的基本理論公式。其中入流過程線根據(jù)設(shè)計標準計算確定，設(shè)計標準可以是當?shù)氐膬?nèi)澇防治設(shè)計重現(xiàn)期、雨水管渠設(shè)計重現(xiàn)期或者徑流量控制標準；出流過程線是按調(diào)蓄池下游系統(tǒng)受納能力確定的。降雨歷時是指設(shè)計降雨過程的總持續(xù)時間，與計算暴雨強度時的集水時間有所區(qū)別。
 
      公式所需的基礎(chǔ)資料較多，且所得的調(diào)蓄設(shè)施有效容積需根據(jù)試算結(jié)果不斷修正，以滿足設(shè)計要求。當匯水區(qū)域面積較小時，可對調(diào)蓄設(shè)施的入流和出流過程進行適當簡化,在條文說明中列舉了美國聯(lián)邦政府開發(fā)的FAA法方法。
 
     用于削減峰值流量也可采用脫過系數(shù)法計算，這是一種采用由徑流成因所推理的流量過程線推求調(diào)蓄容積的方法。選取脫過系數(shù)時，調(diào)蓄設(shè)施上游的設(shè)計流量，應(yīng)根據(jù)其上游服務(wù)面積的雨水設(shè)計流量確定；調(diào)蓄設(shè)施下游的設(shè)計流量，不應(yīng)超過其下游排水設(shè)施的受納能力；降雨歷時不應(yīng)大于編制暴雨強度公式時采納的降雨歷時。由于脫過系數(shù)法是在暴雨強度公式的基礎(chǔ)上推理得到的，因此該方法的適用范圍應(yīng)與暴雨強度公式的適用范圍相同。鑒于我國目前暴雨強度公式的降雨歷時大多不超過180 min，因此，運用脫過系數(shù)法確定調(diào)蓄量時應(yīng)注意其適用范圍。
 
      用于削減峰值流量雨水調(diào)蓄工程的設(shè)計過程中需進行內(nèi)澇防治設(shè)計重現(xiàn)期的校核，應(yīng)考慮工程對雨水的調(diào)蓄作用，因此宜采用較長歷時降雨，且應(yīng)考慮降雨歷程，即雨型的影響。
 
      發(fā)達國家采用的降雨歷時一般為3～24 h，如美國德克薩斯州頒布的水力設(shè)計手冊（2011年版）規(guī)定一般采用24 h。美國丹佛市的城市暴雨排水標準（2011年版，第1卷）規(guī)定：服務(wù)面積小于10平方英里（mile?，約25.9 km2），最小降雨歷時為2 h；10～20 mile?，最小降雨歷時為3 h；大于20 mile?（約51.8 km?），最小降雨歷時為6h。美國休斯頓設(shè)計手冊第9章雨水設(shè)計要求（2005年版）規(guī)定：小于200英畝（acre，約0.8 km?）時，最小降雨歷時為3 h；大于200 acre時，最小降雨歷時為6 h。因此，本規(guī)范規(guī)定用于削減峰值流量的雨水調(diào)蓄工程的調(diào)蓄量計算中，設(shè)計降雨歷時宜選用3～24 h，計算該范圍內(nèi)不同降雨歷時時出入調(diào)蓄設(shè)施的雨水量之差，得到在每個降雨歷時情況下所需的調(diào)蓄容積，值即為所需的調(diào)蓄設(shè)施容積。
 
      當雨型的統(tǒng)計資料匱乏時，排水系統(tǒng)的設(shè)計一般假定在一定降雨歷時范圍內(nèi)暴雨強度保持恒定，不考慮雨型。當當?shù)赜晷唾Y料缺乏時，可以采用附近城市或地區(qū)的雨型，或采用當?shù)匕l(fā)生過的有代表性的典型暴雨過程。
 
      典型暴雨過程應(yīng)在暴雨特性一致的氣候區(qū)內(nèi)選擇有代表性的雨量過程。所謂有代表性就是指暴雨特性能夠反映設(shè)計地區(qū)情況，符合設(shè)計要求。主要遵循以下幾個原則：
      （1）歷已經(jīng)發(fā)生過的流域性特大暴雨，雨量時空分布資料充分和可靠。
      （2）造成特大洪澇災(zāi)害的暴雨，水文氣象條件較接近規(guī)劃情況。
      （3）暴雨類型和時空分布特征具有代表性。
      （4）對規(guī)劃調(diào)蓄工程不利的雨型。
      選定了典型暴雨過程后，就可用同頻率或同倍比設(shè)計暴雨量控制方法，對典型暴雨分段進行縮放。不同時段控制放大時，控制時段劃分不宜過細（如江蘇省各市控制時段主要采用5 min），對暴雨核心部分24 h暴雨的時程分配，時段劃分視流域大小和匯流計算所用的時段而定。

      3.2.2用于污染控制的調(diào)蓄量計算
      當調(diào)蓄設(shè)施用于合流制排水系統(tǒng)徑流污染控制時采用截流倍數(shù)法計算,該方法是一種基于合流制排水系統(tǒng)設(shè)計截流倍數(shù)的計算方法。由于雨水徑流量和污水量并無直接的比例關(guān)系，因此，通過公式得到的調(diào)蓄量不能直接反映合流制排水系統(tǒng)中溢流污水被截流的程度。一些發(fā)達國家常用的指標是合流污水的截流率，即截流量占降雨量的百分比。上海等地曾通過統(tǒng)計總結(jié)了當?shù)亟亓鞅稊?shù)和合流污水截流率直接的關(guān)系，并用于調(diào)蓄工程的設(shè)計。

      截流倍數(shù)計算法是一種簡化計算方法，該方法建立在降雨事件為均勻降雨的基礎(chǔ)上，且假設(shè)調(diào)蓄工程的運行時間不小于發(fā)生溢流的降雨歷時，以及調(diào)蓄工程的放空時間小于兩場降雨的間隔，而實際情況很難滿足上述兩種假設(shè)。因此，以截流倍數(shù)計算法得到的調(diào)蓄量偏小，計算得到的調(diào)蓄量在實際運行過程中發(fā)揮的效益小于設(shè)定的調(diào)蓄效益，在設(shè)計中應(yīng)乘以安全系數(shù)β，根據(jù)上海等地工程實踐，可取1.1～1.5。

      用于源頭徑流總量和污染控制的雨水調(diào)蓄工程，其調(diào)蓄量可按當?shù)啬陱搅骺偭靠刂坡蕦?yīng)的單位面積調(diào)蓄深度計算后確定，而這個調(diào)蓄量可以由小區(qū)的景觀水體、集中綠地中的生物滯留設(shè)施、雨水收集回用系統(tǒng)中的調(diào)蓄池等設(shè)施共同承擔(dān)。發(fā)布的“海綿城市建設(shè)技術(shù)指南”中列舉了部分城市不同年徑流總量控制率對應(yīng)的單位面積調(diào)蓄深度，在缺乏相關(guān)資料時，可作為參考。
 
      用于分流制排水系統(tǒng)徑流污染控制的雨水調(diào)蓄工程，其調(diào)蓄量的確定應(yīng)綜合考慮當?shù)亟涤晏卣?、受納水體的環(huán)境容量、降雨初期的雨水水質(zhì)水量特征、排水系統(tǒng)服務(wù)面積和下游污水處理系統(tǒng)的受納能力等因素。國外有研究認為，1 h雨量達到12.7 mm的降雨能沖刷掉90%以上的地表污染物；同濟大學(xué)對上海芙蓉江、水城路等地區(qū)的雨水地面徑流研究表明，在降雨量達到10 mm時，徑流水質(zhì)已基本穩(wěn)定；國內(nèi)還有研究認為一般控制量在6～8 mm左右可控制約60%～80%的污染量。因此，結(jié)合我國實際情況，調(diào)蓄量可取4～8 mm，地面污染程度較嚴重的區(qū)域宜取上限。

      3.3多功能雨水調(diào)蓄設(shè)施
      在城鎮(zhèn)化建設(shè)的過程中，基礎(chǔ)設(shè)施都需要空間，包括地上的、地下的，這時候，多功能的融合顯得極其重要，排水專業(yè)不能要求綠地、廣場、道路為了“調(diào)蓄”而犧牲其本身的功能，如何在其原有功能上作加法，才是成功。多功能雨水調(diào)蓄設(shè)施即為具有對雨水調(diào)節(jié)和儲蓄的功能，與綠地、廣場等空間結(jié)合，平時發(fā)揮正常的景觀、休閑娛樂功能，暴雨產(chǎn)生積水時發(fā)揮調(diào)蓄功能的設(shè)施。
 
      本規(guī)范中涉及的多功能調(diào)蓄設(shè)施主要是指用于排澇除險調(diào)蓄的綠地、廣場調(diào)蓄工程，具體形式包括下凹式綠地和下沉式廣場等，此類設(shè)施設(shè)置的關(guān)鍵是與周邊服務(wù)范圍豎向的有效銜接，應(yīng)位于相對地勢較低的位置。用于排澇除險調(diào)蓄的下凹式綠地，設(shè)計要點在于應(yīng)根據(jù)設(shè)計調(diào)蓄容量、設(shè)施面積、植物耐淹性能、土壤滲透性能和地下水位合理確定下凹深度；下沉式廣場調(diào)蓄設(shè)施宜以削減峰值流量為主要功能，設(shè)計要點在于應(yīng)綜合考慮廣場構(gòu)造和功能、整體景觀協(xié)調(diào)性、安全防護要求、積水風(fēng)險、積水排空時間和其他現(xiàn)場條件。