第4期（总第205期）2019年8月
CHINA MUNICIPAL ENGINEERING
Ｎｏ．４ （Ｓｅｒｉａｌ Ｎｏ．２０５）
Ａｕｇ． ２０１９
张 日 霞，黄 宁 俊，张 斌 令，朱 文 涛
（西安市政设计研究院有限公司，陕西 西安 710068）
1 政策背景
2014年10月，住建部在发布《海绵城市建设技术指南——低影响开发雨水系统构建》（下文简称《指南》）中提出年径流总量、峰值流量、面源污染以及雨水资源化利用是海绵城市建设的4个方面，其中径流总量控制作为海绵城市建设的目标之一。本文充分利用宝鸡市已有的气象资料，推求宝鸡市气象站代
表的年径流总量控制率指标，有效指导宝鸡市海绵城市建设。2 材料与方法2.1 年降雨量分析
陕西省气象局在宝鸡市设有气象站，根据宝鸡市气象局提供的1983年~2013年的降雨资料（见表1）。近31 a，宝鸡市的年降雨总量介于378.3~906.0 mm，降雨最多的年份为2003年，最少的为1995年，多年平均降雨量为647.4 mm。
从宝鸡市年降雨量变化看，1983年~1998年，年降雨量有逐年减少的趋势（见图1）；1998年~2013年，年降雨量有增加的趋势，但是各年降雨量波动较大，反复出现旱年和涝年；在2011年出
收稿日期：2019-05-06
第一作者简介：张日霞（1983—），女，高级工程师，硕士，主要从事给排水工程设计与研究工作。
摘要：宝鸡市是陕西省海绵城市建设省级试点城市之一，其水资源极度匮乏，雨水资源化利用势在必行，海绵城市建设意义重大。年径流总量控制率是海绵城市规划控制目标中的首要指标，利用宝鸡市1983年~2013年的日降雨资料，推求出15%~95%的年径流总量控制率与设计降雨量的对应关系，使年径流总量控制率指标更具有针对性，为宝鸡市中心城区、蟠龙新区和高新区海绵城市建设提供指导。关键词：年径流总量控制率；海绵城市；设计降雨量；宝鸡市
中图分类号：X192 文献标识码：A 文章编号：1004-4655（2019）04-0057-03
DOI:10.3969/j.issn.1004-4655.2019.04.017
现丰雨年之后的近3 a，宝鸡市的年降雨量持续减少。
表1 宝鸡市1983年~ 2013年的年降雨量统计表
年份全年降雨量
/mm 年份全年降雨量
/mm 年份全年降雨量
/mm 1983898.51994486.52005571.11984814.51995378.32006786.31985546.61996581.72007487.31986587.91997396.32008807.61987626.01998733.72009713.81988778.71999647.32010629.61989704.22000656.32011903.81990789.02001490.62012649.31991609.92002491.32013553.41992712.92003906.0——1993
653.4
2004
476.9
平均
647.4国际民航组织
1 000900800700600500400
300
年降雨量/m m
1983 1986 1989 1992 1995 1998 2001 2004 2007 2010 2013
年份图1 宝鸡市1983年~ 2013年的年降雨量变化趋势
2.2 年径流总量控制率及对应设计降雨量推求
利用1983年~2013年近31 a 宝鸡市气象站的日降雨资料，扣除小于等于2 mm 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[1]，从而得出宝鸡市
不同年径流总量控制率对应的设计降雨量，作为海绵城市规划目标确定及目标分解的重要依据。
年径流总量控制率与设计降雨量为一一对应关系。计算时，选取年径流总量控制率为 10%、15%、20%、……、95%（以 5%为间距），年径流总量控制率为80%时，对应设计降雨量为X，宝鸡市气象站31 a日降雨量扣除小于等于2 mm 降雨事件的降雨量，可按照式（1）计算。
控制率 80%=（X1+X2+X3+…+X i）+X n-i （X1+X2+X3+…+X n）
其中，从小到大排序为{X1，X2，X3…X i，X i+1， ……，X n-i，x n}；X i＜X；X i+1＞X。
按照上述说明，将宝鸡市气象站1983年~ 2013年年日降雨资料计算整理，见表2。
表2 宝鸡市1983年~2013年的年径流总量控制率
年径流总量控制率/%设计降雨量/
mm
31 a累计降
雨/次
累计降雨量/
mm
降雨重现期
/a
15 2.22858.90.10
20 2.51232780.11
25 3.1262658.30.11
30 3.9399 1 132.10.11
35 4.8504 1 584.70.12
40 5.7613 2 148.70.13
45 6.7718 2 790.90.14
507.9823 3 558.00.16
559.2907 4 276.20.17
6010.8998 5 183.60.19
6512.5 1 071 3 033.20.22
7014.5 1 1577 187.50.26
7517.3 1 2458 584.50.31
8020.1 1 3019 633.10.39
8524.2 1 39011 577.40.52
9030.0 1 45013 190.80.81
9540.7 1 53516 163.3 1.79
表2对宝鸡市气象站的降雨资料进行统计，气象数据可以代表宝鸡市中心城区、蟠龙新区、高新区的
气象数据。当年径流总量控制率为15%~95%时，对应设计降雨量2.2~40.7 mm，对应的31 a累计降雨场次为28次~1 535次，累计降雨量为58.9~16 163.3 mm。根据《指南》，宝鸡市所在区域为Ⅱ区，年径流总量控制率α取值范围为80%≤α≤85%[2]，对应的设计降雨量为20.1~24.3 mm（见表3），对应的31 a累计降雨场次为1 301次~1 390次，累计降雨量为9 633.1~ 11 577.4 mm。
寻常物的嬗变表3 年径流总量控制率对应的设计降雨量
年径流总量
控制率/%
506070758083859095
设计降雨量/
mm
7.910.814.617.120.122.424.330.040.7
表2同时给出设计降雨对应的重现期，为0.10~1.79 a。可以看出, 与雨水排放、洪涝控制的大重现期事
件(大的暴雨)不同的是，城市径流污染控制主要针对小重现期(小降雨)事件，海绵城市中年径流总量控制率目标是通过控制小降雨排放实现的。这一区别对经济、合理制定雨洪控制利用策略和有针对性设计设施规模非常重要。
源头控制径流污染的效率最高。根据实测数据计算分析，通常一场降雨，路面的初期雨水弃流是房屋的3倍以上。当屋面的弃流量为2~3 mm 时，可控制整场降雨60%以上的污染物负荷；当超过3 mm时，污染控制效果无显著增加。路面的情况更为复杂，数据变化幅度更大。一般弃流量为6~8 mm可控制60%以上的污染物；当超过10 mm时，污染控制效果无显著增加[3]。根据《指南》，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。因此，海绵城市建设应最大限度地保留或恢复雨水径流。基于此提出年不外排径流量控制率，即在该控制率下不允许有雨水径流进入受纳水体，降雨只能下渗、蒸发和集蓄利用。实现径流污染的有效控制及对径流污染实施总量控制的定量化指标, 以便合理指导海绵城市规划的制定及污染控制设施的规模。
图2中曲线为设计降雨量与控制率的关系曲线，基本反映宝鸡市主要地区的降雨特点。年径流总量控制率取值越高，环境保护和内涝防治的综合效益越好，但是工程投资和实施难度也越大。当设计降雨量＜2.5 mm时，年径流总量控制率＜20%；当设计降雨量＞30 mm时，年径流总量控制率达到90%以上。随着设计降雨量的增加，控制率变化趋势减缓。此时若增加设施规模，会导致整个规模效益下降。
设计降雨量/mm
年径流总量控制率/%
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40
1009080706050403020100
图2 宝鸡市1983年~2013年的年径流总量对应设计降雨量
3 研究效果
1）填补《指南》中无宝鸡市年径流总量控制率对应的设计降雨量值的空白。根据宝鸡市气象站的降雨数据，推求出宝鸡市的年径流总量控制率-设计降雨量数据。随着宝鸡市海绵城市建设工作的深入，年径流总量控制率需要更有针对性。因此，充分利用现有气象资料推求出年径流总量控制率，对宝鸡市海绵城市建设具有指导意义。
2）补齐数据系列。《指南》提供60%、70%、75%、80%、85%的年径流总量控制率指标，基本可以满足海绵城市建设需求。但在建筑与小区、城镇道路、绿地的海绵城市规划设计中，有时需要低于60%或者高于85%的年径流总量控制率指标。本文建立15%~95%的年径流总量控制率-设计降雨量数据， 可弥补《指南》的“年径流总量控制率-设计降雨量”系列的不足。
3）得出数据。根据《指南》，宝鸡市所在区
域为Ⅱ区，年径流总量控制率α取值范围为80%≤α≤85%，对应的设计降雨量为20.1~24.3 mm，重现期为0.10~1.79 a。海绵城市中年径流总量控制率目标是通过控制小降雨排放来实现。
结果可以代表宝鸡市中心城区、蟠龙新区、高新区的气象数据。4 结语
年径流总量控制率是海绵城市规划控制目标中的首要指标。目标取值和分解是海绵城市规划设计中的重点和难点。其中，峰值流量、面源污染以及雨水资源化利用是通过年径流总量控制目标部分实
现。利用宝鸡市1983年~2013年的日降雨资料，推求出15%~95%的年径流总量控制率与设计降雨量的对应关系。
蟠龙新区是宝鸡市“海绵城市”建设试点，位于宝鸡市蟠龙塬上，属于极度缺水的新区，地下水处于严重超采状态，雨水资源化利用意义重大。根据《指南》中我国大陆地区年径流总量控制率分区图，蟠龙新区位于Ⅱ区，年径流总量控制率为 80%≤α≤85%，结合《宝鸡市海绵城市建设试点城市实施方案》，综合考虑蟠龙新区用地性质、土壤地质、降雨特征等因素，确定蟠龙新区年径流总量控制率为83%，对应设计降雨量为22.4 mm，同时提出径流污染控制目标（以TSS 计）为削减率不低于60%。
“宝鸡市蟠龙新区海绵城市规划中的关键技术研究”作为科研项目，荣获“全国市政行业2017年度市政工
程科学技术奖”参考文献：
[1] 李俊奇，王文亮，车伍，等.海绵城市建设指南解读之降雨径流总
量控制目标区域划分[J].中国给水排水,2015,31(8):6-12.
[2] 住房城乡建设部.海绵城市建设技术指南—低影响开发雨水系统
构建[S].2014.
[3] 城镇雨水调蓄工程技术规范:GB 51174—2017[S].北京：中国计划
出版社,2017．
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ABSTRACTS
Design Highlights & Ideas of Some Highland
Waterworks In Fujian
MAO Feng
(Shanghai Urban Construction Design & Research Institute [Group] Co., Ltd., Shanghai
200125, China)
曲靖师范学院教务网络管理系统Abstract: Drinking water is the basis & lifeblood of urban living environment. With the development of economy & the continuous improvement of urbanization level, the requirement of water quality & quantity of drinking water for residents are also rising synchronously. Many hilly areas in China have begun to use high-level reservoirs in the suburbs as drinking water sources, while supporting the construction of long-distance water delivery systems and high-land water plants close to users. Taking some water plant in Fujian as an example, the design of highland waterworks is introduced.
Key words: highland waterworks;
energy dissipation power station;
field level simulation;
intensive & safe layout;
environment friendly;
modern waterworks
Calculation of Designed Rainfall Corresponding to Total Runoff Control Rate in the Construction
中国3d电视试验频道of Sponge City in Baoji
ZHANG Ri-xia, HUANG Ning-jun,
ZHANG Bin-ling, ZHU Wen-tao
矮紫苞鸢尾(Xi'an Municipal Design & Research Institute Co., Ltd., Xi'an 710068, China)
Abstract: Baoji is one of the provincial-level pilot cities for sponge city construction in Shaanxi Provin
ce. Its water resources are extremely scarce, and the utilization of rainwater resources is imperative. The construction of sponge city is of great significance. The annual total runoff control rate is the most important index in the control target of sponge city planning. Based on the daily rainfall data of Baoji from 1983 to 2013, the corresponding relationship between the annual total runoff control rate of 15% ~ 95% and the designed rainfall is deduced, which makes the annual total runoff control rate index more pertinent & suitable, which may provide guidance for sponge city construction of Baoji downtown, Panlong New Area and High-Tech Area.
Key words: annual total runoff control rate;
sponge city;
designed rainfall; Baoji
Analysis & Protection of Water Hammer in Water Supply Pipeline Network of Muse Lake in
企业国有产权转让管理暂行办法Hainan
CHEN Bin
(Shanghai Urban Construction Design & Research Institute [Group] Co., Ltd., Shanghai
200125, China)
Abstract: Water hammer will bring harm to water supply network, especially in long-distance, high-lift, fluctuating water supply pipeline projects. In the process of hydraulic transition, the negative pressure or pressure drop below the saturated vapor pressure in the pipeline will easily lead to water column separation. When the separated water column is re-bridged, there will be water hammer characteristics of water hammer, which will cause serious damage to water supply pipelines & valves. Taking the design of Huanhu Rd. water supply pipeline in Muse Lake Area, Tunchang,
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