宮永偉¹，劉超¹，李俊奇¹，柴宏祥²，任心欣³，車伍¹，陳世杰¹，王琦¹

(1.北京建筑大學城市雨水系統(tǒng)與水環(huán)境省部共建教育部重點實驗室，北京 100044；2.重慶大學城市建設與環(huán)境工程學院，重慶 400045；3.深圳市城市規(guī)劃設計研究院有限公司，廣東深圳 518028)

摘要：驗收考核是海綿城市建設工作的重要環(huán)節(jié)，針對海綿城市建設的兩個主要目標（年徑流總量控制率和水環(huán)境質量）提出了相應的考核辦法建議，主要包括踏勘驗證法、監(jiān)測法、監(jiān)測與模擬聯(lián)合法。具體介紹了各考核方法的工作步驟，對比分析了各考核辦法的優(yōu)缺點。

目前，我國各地海綿城市建設試點工作正在有序推進。低影響開發(fā)設施作為海綿城市建設中一類重要的基礎設施，將在試點區(qū)域中占有較大比例，其對區(qū)域水文的貢獻不容忽視。然而，低影響開發(fā)設施多為生態(tài)型設施，受施工等因素的影響，對徑流體積、徑流污染等目標的控制能力存在著不確定性和隨機性，其與傳統(tǒng)市政雨水管渠、大排水系統(tǒng)的耦合，能否實現(xiàn)海綿城市建設的目標，需要考核工作的監(jiān)督與驗證。單純依靠施工圖紙中的規(guī)模進行工程考量，未必能夠真正驗證預期的控制效果。合理地對建設試點區(qū)域的“海綿”效果進行考核將是海綿城市建設成功與否的必要程序，是國家財政資金績效考核的重要內(nèi)容。

根據(jù)《海綿城市建設技術指南——低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)構建（試行）》和《海綿城市建設績效評價與考核辦法（試行）》（建辦城函［2015］635號）對區(qū)域控制目標及考核指標的要求，考核指標從水生態(tài)、水環(huán)境、水資源、水安全四方面給出了基本指標體系，其主要由年徑流總量控制率、水環(huán)境質量、城市面源污染控制、污水再生利用率、雨水資源回用率等構成，該指標體系宏觀、全面、系統(tǒng)地對各個試點城市提出了考核要求。然而海綿城市建設實現(xiàn)的控制效果需要長時間的運行方能見效，部分城市很難在近期完全實現(xiàn)高標準的考核目標，特別是在水環(huán)境質量指標的考核方面，實現(xiàn)建設區(qū)域內(nèi)河湖水系水質達到Ⅳ類標準對于部分城市應是循序漸進的實踐過程。因此，為保障考核辦法的有效性、合理性，能夠因地制宜地對建設區(qū)域進行考核，筆者建議采用污染物負荷削減率作為部分城市的水質考核指標。以下主要探討兩個關鍵指標的考核辦法，即年徑流總量控制率與污染物負荷削減率。

1 海綿城市建設試點區(qū)域考核模式

1.1 “分—總”考核模式

海綿城市試點區(qū)域低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)的構建往往因各個子分區(qū)（如舊改區(qū)、待建區(qū)）的開發(fā)強度、綠地率、水文地質等特點的不同，使得各子分區(qū)設定的控制目標不同。因此，可首先分別對各子分區(qū)進行單獨考核，然后再對試點區(qū)域進行整體考核。該考核模式不僅避免了末端設施在試點區(qū)域中的集中建設，保障了低影響開發(fā)設施“源頭—中途—末端”不同控制功能系統(tǒng)之間的分散建設與合理銜接，更為“綠色與灰色”及“低影響開發(fā)雨水控制系統(tǒng)-傳統(tǒng)市政雨水管渠-大排水系統(tǒng)”之間聯(lián)動功能的發(fā)揮起到了監(jiān)管作用。

1.2 分階段定周期考核模式

海綿城市建設的目的是通過低影響開發(fā)設施的建設使城市能夠實現(xiàn)長久的自然滲透、自然積存、自然排放的海綿功能。因此，試點區(qū)域的考核辦法可分階段定周期考核，在建設過程中、建設完成后等階段定周期地對不同城市進行抽查，以監(jiān)督海綿城市運行效果的可持續(xù)性，從而提升我國低影響開發(fā)設施的運行與維護能力，推進低影響開發(fā)設施基礎數(shù)據(jù)庫信息平臺建設的進程。

2 海綿城市建設主要目標備選的考核辦法

2.1 年徑流總量控制率考核辦法

2.1.1 踏勘驗證法

踏勘驗證法是指針對各個城市提交的試點區(qū)域施工圖紙，對低影響開發(fā)設施的布局、規(guī)模等參數(shù)進行初步判斷；然后對各類設施所在的匯水分區(qū)進行設施可有效控制徑流體積的核算；最后根據(jù)區(qū)域內(nèi)所有設施控制的徑流體積推算累積控制的雨水徑流體積，據(jù)此分析控制的雨水徑流體積對應的年徑流總量控制率。在依據(jù)施工圖紙核算的基礎上，通過現(xiàn)場踏勘，驗證低影響開發(fā)建成設施的運行是否能發(fā)揮預期的效果。

2.1.2 監(jiān)測法

監(jiān)測法是指基于設計降雨量，選擇有代表性的日降雨（要求“降雨量≥設計降雨量”），使用流量計監(jiān)測當日的外排徑流體積，計算雨水控制體積和控制雨量，通過比較控制雨量與設計降雨量的大小關系來評估年徑流總量控制率是否達標。其計算公式為：

將H_控與設計降雨量進行比較，如果H_控都不小于設計降雨量，則年徑流總量控制率達標。

2.1.3 監(jiān)測與模擬聯(lián)合法

監(jiān)測與模擬聯(lián)合法是指監(jiān)測與模型模擬聯(lián)合應用的一種方法�？己说木唧w方法如下：

①選擇典型降雨場次，對試點區(qū)域的場次降雨徑流傳輸過程進行監(jiān)測。

②結合實測的降雨數(shù)據(jù)，構建試點區(qū)域雨水系統(tǒng)模型，將流量、水深、積水時間等監(jiān)測數(shù)據(jù)用于率定、驗證模型參數(shù)。

③將全年所有場次的降雨輸入模型，利用率定得出的模型參數(shù)，模擬得出試點區(qū)域的外排體積總量和控制雨水徑流量，據(jù)此計算年徑流總量控制率。

2.2 污染物負荷削減率考核方法

2.2.1對比監(jiān)測法

對比監(jiān)測法是指通過選擇與試點區(qū)域具有相似條件的對比區(qū)域，包括面積、下墊面構成和材質、豎向等，對二者進行同步監(jiān)測。監(jiān)測考核的具體方法如下：

① 同步監(jiān)測對比區(qū)域和試點區(qū)域的污染物濃度、流量。

② 計算試點區(qū)域和對比區(qū)域的污染物負荷。根據(jù)降雨徑流水質和水量監(jiān)測數(shù)據(jù)，單場次降雨徑流的污染物平均濃度EMC可按式（2）計算，年降雨徑流的污染物平均濃度EMC_Total可按式（3）計算，試點區(qū)域和對比區(qū)域的年降雨徑流污染負荷M可按式（4）計算。

③年污染物負荷削減率可按式（5）進行計算，如果該值不低于要求的年污染物負荷削減率，則達標。當對比區(qū)域和試點區(qū)域的面積略有差異時，可按比例對污染物負荷進行折算。

2.2.2 監(jiān)測與模擬聯(lián)合法

在監(jiān)測傳統(tǒng)開發(fā)模式與低影響開發(fā)模式下污染物負荷的基礎上，通過模型模擬兩種開發(fā)方式下試點區(qū)域的降雨徑流污染物負荷，進而針對兩種模式之間的數(shù)值差異，進行污染物負荷實際削減率計算。考核的具體方法如下：

① 對傳統(tǒng)開發(fā)模式下的污染物負荷進行計算。選取傳統(tǒng)模式建設區(qū)域，在典型降雨條件下，監(jiān)測其外排雨水徑流量和污染物濃度，基于監(jiān)測數(shù)據(jù)率定模型參數(shù)；將模型參數(shù)推廣至試點區(qū)域，構建雨水系統(tǒng)模型，假設試點區(qū)域按照傳統(tǒng)模式建設，將模擬得出的徑流污染物負荷作為傳統(tǒng)開發(fā)模式下的污染物負荷。

② 對試點區(qū)域外排污染物負荷進行計算。選擇典型降雨場次，對試點區(qū)域場次降雨過程中的流量及徑流污染物濃度進行監(jiān)測；結合實測的降雨數(shù)據(jù)，構建試點區(qū)域雨水系統(tǒng)模型，將流量、濃度等監(jiān)測數(shù)據(jù)用于率定、驗證模型參數(shù)；將全年所有降雨輸入模型，通過模擬得出試點區(qū)域的外排污染物負荷。

③ 年污染負荷削減率可按式（5）進行計算。如果該值不低于要求的年污染物負荷削減率，則達標。

3 各類考核辦法的優(yōu)缺點分析

踏勘驗證法與其他方法相比，無需選擇實際降雨日期，不需要安裝監(jiān)測設備，避免了由于監(jiān)測日期選擇帶來的不確定性。然而該方法只是依據(jù)理論計算，如果低影響開發(fā)設施的施工質量存在場地豎向與銜接等方面的問題，則會導致匯水面雨水徑流無法進入設計的低影響開發(fā)設施，造成設施的實際控制效果大打折扣，因此低影響開發(fā)設施的實際控制效果與理論計算數(shù)值可能存在較大誤差。此外，該方法需要大量的現(xiàn)場調研，考核人員的判斷也存在一定的主觀性。

監(jiān)測法能夠直觀地反映在所選日期降雨事件下的試點區(qū)域降雨徑流外排體積情況，但需要在降雨前安裝監(jiān)測設備，跟蹤氣象預報。然而，試點區(qū)域常有數(shù)個甚至數(shù)十個徑流流量的入水口和排放口，因此需要大量的監(jiān)測設備，監(jiān)測設備的選擇、安裝正確與否將決定著監(jiān)測數(shù)據(jù)的準確性。不僅如此，使用該方法時需要合理地選擇降雨日期，存在人為的不確定性，且設計降雨量（日降雨量）在一天內(nèi)的分配情況具有極大的隨機性，即使在相似的日降雨量情況下進行監(jiān)測，所得監(jiān)測結果也會有很大的差異。此外，對比監(jiān)測法往往在選擇對比區(qū)域方面存在較大困難。

監(jiān)測與模擬聯(lián)合法是更科學、更省時、野外監(jiān)測工作量相對較少的一種方法，該方法已在發(fā)達國家得到了普遍應用，技術已走向成熟。通過使用科學的指標來評價模型參數(shù)的率定和驗證效果，可保證模型模擬結果的準確性。該方法在一定程度上減少了降雨隨機性帶來的誤差影響，但要求考核人員能夠熟練地使用相關模型。目前我國在雨水系統(tǒng)模型總體的應用程度上顯得較弱，且模型所需要的基礎數(shù)據(jù)一直是制約我國雨水系統(tǒng)模型技術推廣應用的絆腳石，例如洼蓄量、低影響開發(fā)設施控制效果、高精度地形數(shù)據(jù)等。從雨水管理的發(fā)展趨勢及國外技術應用情況來看，模型模擬將是未來考核辦法的主要方法，因此我國各城市亟需做好基礎數(shù)據(jù)的積累工作。

試點區(qū)域考核結果與數(shù)據(jù)的選擇息息相關，其極大地影響考核結果的科學性和公正性。其中，降雨數(shù)據(jù)的選用至關重要，而降雨隨機性造成的影響也尤為重要。監(jiān)測法需要選用典型的日降雨數(shù)據(jù)，監(jiān)測與模擬聯(lián)合法需要選用典型的年降雨數(shù)據(jù)。然而，對于日降雨事件，在相同降雨總量情況下，24h內(nèi)的時程分配會有很大差異，有可能是短歷時強降雨，也可能是長歷時低強度降雨，不同的分配方式會導致試點區(qū)域徑流外排體積存在一定的差異，造成計算所得的徑流總量控制率在一定程度上不具代表性。對于典型的年降雨，究竟是選用豐水年、平水年還是枯水年，目前尚無選擇的依據(jù)要求及原則。一般情況下會選用平水年，但海綿城市建設及驗收的幾年內(nèi)有可能并非平水年；即使是平水年，因降雨在年內(nèi)的時程分配及各日降雨的時程分配等因素上存在差異，導致徑流總量控制率的計算與考核結果具有較大影響。

4 結語

海綿城市試點區(qū)域的考核是一項必要而長期的工作。試點區(qū)域的考核模式不僅需要分階段的周期性考核，也需要“分—總”的考核模式。試點區(qū)域主要建設目標的考核辦法涉及各試點城市的氣候特點、土壤滲透性能、監(jiān)測條件等因素，因此在選擇方法中應根據(jù)各考核辦法的優(yōu)缺點，因地制宜，明確區(qū)域解決的主要問題，選擇合理的考核模式與考核方法。從解決考核方法的難點來看，可借鑒發(fā)達國家低影響開發(fā)設施與案例的考核辦法。從低影響開發(fā)設施運行的長遠角度來看，我國雖已發(fā)布海綿城市建設考核辦法文件，但尚無合理的解讀，部分指標的科學性和合理性有待商榷，因此應盡快發(fā)布低影響開發(fā)設施考核標準手冊，明確各個設施的考核要點與具體方法。其次，應盡快建立我國低影響開發(fā)設施的水質水量基礎信息數(shù)據(jù)庫，及早開展模型模擬的準備和應用，為后續(xù)的研究與考核提供幫助。

（本文發(fā)表于《中國給水排水》雜志2015年第21期“城市雨水管理”欄目）

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