CN109409694A - 基于实测值的地块海绵城市绩效考核指标计算方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于实测值的地块海绵城市绩效考核指标计算方法，先进行场地竖向布置、海绵设施布置和雨水控制流程现场检查，通过现场监测和实际资料收集得到初期和后期雨水径流总悬浮物浓度和实际土壤渗透性能参数；重新划分汇水分区；建立场地内汇水分区、海绵设施和排水节点之间的拓扑结构模型，并将有效汇水分区和无效汇水分区面积、透水比例、初期雨水径流总悬浮物浓度、后期雨水径流总悬浮物浓度和土壤渗透性能参数实测值代入雨洪模型软件中；运行模型得到年径流控制量和设施年总悬浮物去除率，进而计算年径流总量控制率和年总悬浮物去除率，本发明能确保地块海绵城市绩效考核指标的评估准确，有利于地块海绵城市的改进。
Description
技术领域
本发明涉及海绵城市建设技术领域，特别涉及一种基于实测值的地块海绵城市绩效考核指标计算方法。
背景技术
近年来，人们越来越重视社会发展过程中城市建设和生态环境的协调关系，维持社会建设的可持续发展显得尤为重要。海绵城市建设是一种低影响开发模式，有利于保护自然生态格局，维系生态本底的渗透、滞蓄、蒸发(腾)、径流等水文特征的原真性，保护和恢复降雨径流的自然积存、自然渗透、自然净化，提高水生态系统的自然修复能力。海绵城市建设按照“源头减排、过程控制、系统治理”的理念系统谋划，因地制宜、灰绿结合，采用“渗、滞、蓄、净、用、排”等方法进行综合施策。
目前我国海绵城市建设仍处在规划设计和施工建设阶段，对于实际施工建设能否按照规划设计完成，建设效果能否达到设计目标，尚无明确的标准和方法作为判定依据，尤其针对项目地块海绵城市的建设情况、实施有效性及整体海绵效应难以进行定量评估，缺乏相关理论方法的研究和探讨。
开展地块海绵城市绩效评估，有助于保障海绵城市施工质量，落实海绵城市系统理念，构建城市良性水循环系统，改善城市生态环境、增强群众获得感和幸福感，具有重大的社会价值和现实意义。
发明内容
为了弥补以上不足，本发明提供了一种基于实测值的地块海绵城市绩效考核指标计算方法，该基于实测值的地块海绵城市绩效考核指标计算方法有利于进行地块海绵城市建设效果的定量评价，形成海绵城市从规划设计、施工建设到质量完善、目标落实的闭合实施过程。
本发明为了解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于实测值的地块海绵城市绩效考核指标计算方法，具体步骤如下：
步骤一：对需要进行绩效评估的地块海绵城市建设项目进行场地竖向布置、海绵设施布置和雨水控制流程进行现场检查；
步骤二：对实际降雨过程中雨水总悬浮物浓度进行现场监测，收集土壤特性检测报告；
步骤三：由现场检查情况对场地内汇水分区进行重新划分，得到有效汇水分区和无效汇水分区，并由现场检查情况获得汇水分区中透水部分面积，其中有效汇水分区为场地内海绵设施能够实现雨水控制的汇水分区，无效汇水分区为雨水实际无法汇入海绵设施的汇水分区；
步骤四：根据现场监测数据得到初期和后期雨水径流总悬浮物浓度，由土壤特性检测报告得到实际土壤渗透性能参数；
步骤五：使用雨洪模型模拟软件建立场地内汇水分区、海绵设施和排水节点之间的拓扑结构模型；
步骤六：将步骤二至步骤四中得到的有效汇水分区和无效汇水分区面积、透水比例(透水比例＝透水部分面积/汇水分区的总面积)、初期雨水径流总悬浮物浓度、后期雨水径流总悬浮物浓度和土壤渗透性能参数实测值代入雨洪模型软件中；
步骤七：运行结合实测值的软件结构模型，模拟得到年径流控制量和设施年总悬浮物去除率，进而计算年径流总量控制率和年总悬浮物去除率。
作为本发明的进一步改进，所述步骤一中的场地竖向布置现场检查包括绿化和道路的主要高程、坡向测量；海绵设施布置现场检查包括设施类型和位置；雨水控制流程现场检查包括雨落管断接和不同海绵设施的衔接。
作为本发明的进一步改进，所述的年径流控制量包括场地内有效汇水分区和无效汇水分区所有的年雨水渗透量和有效汇水分区能够去除总悬浮物的年雨水量，所述的年径流总量控制率计算公式为：年径流总量控制率＝年径流控制量/年平均降雨量×100％。
作为本发明的进一步改进，所述的年总悬浮物去除率计算公式为：年总悬浮物去除率＝年径流总量控制率×设施年总悬浮物去除率。
作为本发明的进一步改进，在步骤一之前先收集项目海绵工程竣工图纸，包括海绵专项、景观专业、排水专业及电气专业所有地块海绵城市建设相关图纸。
作为本发明的进一步改进，在步骤一之前先收集项目所在市5-15年的气象数据，包括降雨量和蒸发量数据。
本发明的有益技术效果是：本发明采用现场检查、现场监测、资料收集和模拟计算相结合的方法，引入关键参数实测值，建立地块海绵城市建设模型，进行绩效评估考核指标的计算，形成了地块海绵城市绩效考核指标的定量评估计算方法，确保地块海绵城市绩效考核指标的评估准确，有利于地块海绵城市的改进。
附图说明
图1为本发明的流程示意图；
图2为本发明实施例的场地总体竖向布置图；
图3为本发明实施例的现场地表径流方向示意图；
图4为本发明实施例的海绵设施现场布置图；
图5为本发明实施例的现场汇水分区划分图。
具体实施方式
实施例：下面结合图1，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。
以昆山市同进君望海绵城市工程为实施例，根据本发明提供的步骤，进行基于实测值的地块海绵城市绩效考核指标计算：
步骤一：进行场地竖向布置现场检查，包括绿化和道路主要高程、坡向测量，得到场地总体竖向布置图和现场地表径流方向示意图；进行海绵设施布置现场检查，包括设施类型、位置，得到海绵设施现场布置图；进行雨水控制流程现场检查，包括雨落管断接、不同海绵设施衔接，得到现场汇水分区划分图；
步骤二：进行现场监测得到实际降雨过程中雨水总悬浮物浓度；收集土壤特性检测报告；
步骤三：由现场检查情况对场地内汇水分区进行重新划分，得到有效汇水分区和无效汇水分区，其中有效汇水分区为场地内海绵设施能够实现雨水控制的汇水分区，无效汇水分区为雨水实际无法汇入海绵设施的汇水分区，具体如表1所示；
步骤四：由现场监测数据得到初期雨水总悬浮物浓度平均值为25.1mg/L(由多个初期雨水试样检测后获得的平均值)，后期雨水总悬浮物浓度平均值为158mg/L(由多个后期雨水试样检测后获得的平均值)；由土壤特性检测报告得到实际土壤渗透性能参数，其中土壤田间持水量为98mm，最大持水量为150mm；
表1汇水分区现场检查情况汇总表
步骤五：使用MUSIC模拟软件建立场地内汇水分区、海绵设施和排水节点之间的拓扑结构模型，汇水分区模型采用Source Node中的Urban节点，生物滞留池模型采用Treatment Node中的Bioretention节点，透水铺装及下凹式绿化模型采用Treatment Node中的Infiltration System节点，植草沟模型采用Treatment Node中的Swale节点；
步骤六：将S2步骤得到的实测值代入模拟软件中有效汇水分区和无效汇水分区面积、透水比例、暴雨径流总悬浮物浓度、基本径流总悬浮物浓度和透水部分土壤田间持水量和最大持水量，其对应关系如表2所示；
表2实测值和模型参数对应关系
步骤七：使用昆山市2007年11月至2016年7月共8年多的连续降雨和多年平均月蒸发数据作为气象输入数据，计算步长取6min，运行结合实测值的模型，模拟得到场地内年降雨量为16105m3/a，有效汇水分区和无效汇水分区所有的年雨水渗透量和有效汇水分区能够去除总悬浮物的年雨水量之和，即年径流控制量为10004m3/a，计算年径流总量控制率为10004/16105×100％＝62.12％；模拟得到设施年总悬浮物去除率为80.10％，计算年总悬浮物去除率为62.12％×80.10％＝49.76％。
Claims (6)
1.一种基于实测值的地块海绵城市绩效考核指标计算方法，其特征为：具体步骤如下：
步骤一：对需要进行绩效评估的地块海绵城市建设项目进行场地竖向布置、海绵设施布置和雨水控制流程进行现场检查；
步骤二：对实际降雨过程中雨水总悬浮物浓度进行现场监测，收集土壤特性检测报告；
步骤三：由现场检查情况对场地内汇水分区进行重新划分，得到有效汇水分区和无效汇水分区，并由现场检查情况获得汇水分区中透水部分面积；
步骤四：根据现场监测数据得到初期和后期雨水径流总悬浮物浓度，由土壤特性检测报告得到实际土壤渗透性能参数；
步骤五：使用雨洪模型模拟软件建立场地内汇水分区、海绵设施和排水节点之间的拓扑结构模型；
步骤六：将步骤二至步骤四中得到的有效汇水分区和无效汇水分区面积、透水比例、初期雨水径流总悬浮物浓度、后期雨水径流总悬浮物浓度和土壤渗透性能参数实测值代入雨洪模型软件中；
步骤七：运行结合实测值的软件结构模型，模拟得到年径流控制量和设施年总悬浮物去除率，进而计算年径流总量控制率和年总悬浮物去除率。
2.根据权利要求1所述的基于实测值的地块海绵城市绩效考核指标计算方法，其特征为：所述步骤一中的场地竖向布置现场检查包括绿化和道路的主要高程、坡向测量；海绵设施布置现场检查包括设施类型和位置；雨水控制流程现场检查包括雨落管断接和不同海绵设施的衔接。
3.根据权利要求1所述的基于实测值的地块海绵城市绩效考核指标计算方法，其特征为：所述的年径流控制量包括场地内有效汇水分区和无效汇水分区所有的年雨水渗透量和有效汇水分区能够去除总悬浮物的年雨水量，所述的年径流总量控制率计算公式为：年径流总量控制率＝年径流控制量/年平均降雨量×100％。
4.根据权利要求1所述的基于实测值的地块海绵城市绩效考核指标计算方法，其特征为：所述的年总悬浮物去除率计算公式为：年总悬浮物去除率＝年径流总量控制率×设施年总悬浮物去除率。
5.根据权利要求1所述的基于实测值的地块海绵城市绩效考核指标计算方法，其特征为：在步骤一之前先收集项目海绵工程竣工图纸，包括海绵专项、景观专业、排水专业及电气专业所有地块海绵城市建设相关图纸。
6.根据权利要求1所述的基于实测值的地块海绵城市绩效考核指标计算方法，其特征为：在步骤一之前先收集项目所在市5-15年的气象数据，包括降雨量和蒸发量数据。
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