龔應(yīng)安¹ 張書函¹ 陳建剛¹ 鄭克白² 李 萍³

（1 北京市水科學(xué)技術(shù)研究院；

2北京市建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司；

3 北京市市政工程設(shè)計(jì)研究總院）

0 前 言

作為一個(gè)水資源嚴(yán)重緊缺的城市，北京市雨水資源的利用一直為社會(huì)所關(guān)注，為更好地推動(dòng)全市雨水利用的開展，2013年7月24日，北京市規(guī)劃委員會(huì)、北京市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局發(fā)布了地方標(biāo)準(zhǔn)《雨水控制與利用工程設(shè)計(jì)規(guī)范》（DB11/T 685—2013），于2014年2月1日起開始實(shí)施。該規(guī)范是由北京市建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司、北京市市政工程設(shè)計(jì)研究總院和北京市水科學(xué)技術(shù)研究院等編制單位技術(shù)人員在總結(jié)近年來(lái)北京市雨水控制與利用工程的設(shè)計(jì)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對(duì)原地方標(biāo)準(zhǔn)《城市雨水利用工程技術(shù)規(guī)程》（DB11/T 685—2009）、《北京市小區(qū)雨水利用工程設(shè)計(jì)指南》進(jìn)行修訂，并充分征求意見的基礎(chǔ)上形成。

修訂后的規(guī)范內(nèi)容共分5章，包括：1 總則；2 術(shù)語(yǔ)、符號(hào)；3 設(shè)計(jì)計(jì)算；4 建筑與小區(qū)；5. 市政工程。其中，3設(shè)計(jì)計(jì)算章節(jié)內(nèi)容由北京市水科學(xué)技術(shù)研究院進(jìn)行修訂，內(nèi)容包括設(shè)計(jì)參數(shù)、水量計(jì)算、滲透設(shè)施計(jì)算等內(nèi)容。其中設(shè)計(jì)參數(shù)包括降雨參數(shù)、暴雨強(qiáng)度分區(qū)、降雨歷時(shí)、徑流系數(shù)、徑流雨水水質(zhì)等內(nèi)容，考慮到有關(guān)暴雨強(qiáng)度分區(qū)、降雨歷時(shí)內(nèi)容在北京市《城市雨水系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)暴雨徑流計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)》DB11/T 969 中已有詳述。本文僅對(duì)降雨參數(shù)、徑流系數(shù)、徑流雨水水質(zhì)等主要設(shè)計(jì)參數(shù)的確定進(jìn)行了分析。

1 降雨參數(shù)的確定

規(guī)范條文3.1.1對(duì)降雨資料的選取作出規(guī)定。

1.1 多年平均降雨量

當(dāng)前降雨量的發(fā)布有氣象部門、水文部門，由于站點(diǎn)設(shè)置位置不同等原因，兩個(gè)部門發(fā)布的降雨數(shù)據(jù)并不一致。探其原因，在于水文部門發(fā)布的雨量數(shù)據(jù)，主要用于汛期的水情預(yù)報(bào)，數(shù)據(jù)一般比較詳細(xì)，大多采取在現(xiàn)有重要的水文站加測(cè)雨量的方式，以獲取雨量數(shù)據(jù)。但上述水文站大都設(shè)在河流水庫(kù)旁邊，無(wú)法滿足標(biāo)準(zhǔn)氣象站的設(shè)置要求，而張方偉進(jìn)行的有關(guān)長(zhǎng)江流域氣象站雨量和水文站雨量的對(duì)比分析中，氣象站雨量更能代表長(zhǎng)江流域的降雨量特征。

結(jié)合北京市實(shí)情，本“規(guī)范”中降雨參數(shù)的確定選取了氣象部門的數(shù)據(jù)，根據(jù)中國(guó)氣象局官網(wǎng)提供的北京觀象臺(tái)站降雨量數(shù)據(jù)，由此確定北京地區(qū)（以北京觀象臺(tái)站為例）1953年～2012年多年平均降雨量為595mm，北京降雨呈現(xiàn)趨勢(shì)北京地區(qū)降雨統(tǒng)計(jì)見表1，年降雨量總體呈下降趨勢(shì)，見圖1。1.2 北京地區(qū)典型降雨量

北京地區(qū)典型降雨量資料，以城區(qū)松林閘為例，確定了1a一遇最大24小時(shí)、2a一遇最大24小時(shí)的降雨量。通過(guò)查閱《北京市水文手冊(cè)第一分冊(cè)暴雨圖集》（北京市水利局，1999年9月）第二部分的各種歷時(shí)暴雨特征值成果表中的表（五）北京市最大24小時(shí)暴雨特征值統(tǒng)計(jì)表，運(yùn)用皮爾遜Ⅲ型曲線計(jì)算求得。

1.3 雨水控制利用系統(tǒng)年徑流總量控制設(shè)計(jì)。

采取多年降雨資料統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，分析得到年雨水控制利用率所對(duì)應(yīng)的設(shè)計(jì)降雨量（日降雨值），設(shè)計(jì)雨量的確定通過(guò)統(tǒng)計(jì)學(xué)方法獲得，將多年的降雨量日值按雨量大小分類，統(tǒng)計(jì)小于某一降雨量的降雨總量在總降雨量中的比例。

根據(jù)北京建筑大學(xué)對(duì)北京市1981年～2010年的年降雨統(tǒng)計(jì)資料的分析（數(shù)據(jù)來(lái)源為中國(guó)氣象科學(xué)數(shù)據(jù)共享服務(wù)網(wǎng)中國(guó)地面國(guó)際交換站氣候資料日值數(shù)據(jù)集，小于2mm的降雨不在統(tǒng)計(jì)之內(nèi)），得到年雨水控制利用率與雨水利用設(shè)計(jì)降雨量的關(guān)系如圖2所示，從中得到對(duì)應(yīng)比例為55%、60%、70%、……、90%的年徑流（降雨）總量控制率時(shí)的降雨量（日值）的設(shè)計(jì)雨量，不同雨水控制利用率對(duì)應(yīng)的降雨量值如規(guī)范文本中表3.1.1-2，年徑流總量控制率對(duì)應(yīng)的設(shè)計(jì)降雨量如圖2所示。 2 徑流系數(shù)

“規(guī)范”條文3.1.4對(duì)徑流系數(shù)的選取作出規(guī)定。

“規(guī)范”中提出不同種類下墊面的徑流系數(shù)應(yīng)依據(jù)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)確定，缺乏資料時(shí)可參照“規(guī)范”文本中表3.1.4取值。規(guī)范文本中表3.1.4，屋面、水面及地下室覆土綠地（＜500mm）雨量徑流系數(shù)、流量徑流系數(shù)取值參考《建筑與小區(qū)雨水利用工程技術(shù)規(guī)范》GB 50400；混凝土或?yàn)r青路面及廣場(chǎng)、大塊石鋪砌路面及廣場(chǎng)、瀝青表面處理的碎石路面及廣場(chǎng)、級(jí)配碎石路面及廣場(chǎng)、干砌磚石或碎石路面及廣場(chǎng)、非鋪砌的土路面、綠地雨量徑流系數(shù)參考《建筑與小區(qū)雨水利用工程技術(shù)規(guī)范》取值，流量徑流系數(shù)參考《城市雨水系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)暴雨徑流計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)》DB11/T 969高限值。

透水鋪裝地面徑流系數(shù)的取值，對(duì)于一定結(jié)構(gòu)的透水鋪裝地面，當(dāng)降雨量超過(guò)透水鋪裝層容量和路基層土壤下滲能力時(shí)將產(chǎn)生徑流，根據(jù)原北京市地方標(biāo)準(zhǔn)《城市雨水利用工程技術(shù)規(guī)程》，其徑流系數(shù)的理論值可按照公式（2-1）計(jì)算。

研究表明，當(dāng)路基土滲透系數(shù)為1.0×10^-4cm/s，設(shè)計(jì)鋪裝層容水量為45mm時(shí)，不同降雨重現(xiàn)期、不同降雨歷時(shí)透水鋪裝地面徑流系數(shù)計(jì)算成果見表2。

從表2中可以看出，透水鋪裝地面的徑流系數(shù)隨降雨重現(xiàn)期增大、降雨歷時(shí)增加而增大，表現(xiàn)為：降雨重現(xiàn)期越大，雨水下滲量占降雨量的比例越小，透水鋪裝地面徑流系數(shù)越大；降雨歷時(shí)越長(zhǎng)，透水鋪裝地表徑流系數(shù)越大。

下沉廣場(chǎng)區(qū)域，下沉廣場(chǎng)區(qū)域徑流系數(shù)的選取50年（及以上）一遇流量徑流系數(shù)取0.85～1.0，該值的選取主要是依據(jù)鄭克白、孫敏生等[5]在北京奧運(yùn)中心區(qū)下沉花園雨水利用設(shè)計(jì)中采用模擬計(jì)算的結(jié)果，即下沉花園50年重現(xiàn)期時(shí)徑流系數(shù)0.74，100年重現(xiàn)期時(shí)徑流系數(shù)0.81。同時(shí)出于安全等方面的考慮，對(duì)于下沉花園覆土層厚度≥1.5m時(shí)，取值流量徑流系數(shù)0.85，對(duì)于下沉花園覆土層厚度<1.5m時(shí)，取值流量徑流系數(shù)1.0。

3 徑流雨水水質(zhì)

“規(guī)范”條文3.1.5明確而徑流雨水水質(zhì)應(yīng)以實(shí)測(cè)為主，并結(jié)合已有研究結(jié)果列舉了部分下墊面條件下雨水水質(zhì)指標(biāo)。

“規(guī)范”文本中表3.1.5數(shù)據(jù)主要依據(jù)北京市水科學(xué)技術(shù)研究院、北京建筑大學(xué)及北京市市政工程設(shè)計(jì)研究總院等對(duì)北京地區(qū)不同下墊面雨水徑流的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。研究表明，屋面雨水水質(zhì)經(jīng)初期棄流后可達(dá)到：COD約為100mg/L左右，SS為20～40mg/L左右，徑流雨水的可生化性較差。相較而言，城市道路雨水徑流水質(zhì)相對(duì)差一些，尤以初期雨水徑流水質(zhì)更劣。道路雨水徑流SS與其他污染物的相關(guān)性研究表明，徑流污染物多數(shù)存在于SS中。

4 結(jié)語(yǔ)

本文對(duì)北京市地方標(biāo)準(zhǔn)《雨水控制與利用工程技術(shù)規(guī)范》（DB11/T 685）中有關(guān)降雨、徑流系數(shù)、徑流水質(zhì)等設(shè)計(jì)參數(shù)的確定進(jìn)行了闡述，以期對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施起到積極的推動(dòng)作用。同時(shí)，可為全國(guó)其他省市開展雨水控制與利用工作提供借鑒。