海綿型建筑小區(qū)徑流減控效果模擬分析——以北京市某小學(xué)為例
一 項(xiàng)目海綿改造概況
該小學(xué)位于北運(yùn)河以東，水仙東路西側(cè)，京貿(mào)家園東側(cè)。占地面積約2.2公頃，建筑面積約1.9萬(wàn)平米。該項(xiàng)目以問(wèn)題為導(dǎo)向進(jìn)行海綿改造，將部分硬化鋪裝設(shè)置成透水鋪裝，增加下墊面下滲功能；通過(guò)組織雨水徑流，將屋面和道路雨水引入生物滯留設(shè)施滯蓄消納；超標(biāo)雨水引入末端蓄水模塊進(jìn)行再利用。
圖1-1項(xiàng)目位置圖
圖1-2項(xiàng)目海綿改造技術(shù)路線
二 項(xiàng)目模型構(gòu)建1 模型構(gòu)建
根據(jù)模擬目標(biāo)和模型軟件特性，選用SWMM軟件搭建區(qū)域模型。根據(jù)項(xiàng)目區(qū)基礎(chǔ)資料，將模擬區(qū)域概化為132個(gè)子匯水區(qū)域、排水管網(wǎng)管段82段、管網(wǎng)節(jié)點(diǎn)80個(gè)、末端排水口3個(gè)，并根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行率定與驗(yàn)證以保證模型精度。模型構(gòu)建界面如圖2-1所示。
圖2-1項(xiàng)目SWMM模型界面
2 模型降雨條件本次模擬分別以北京市1年一遇、2年一遇、3年一遇設(shè)計(jì)降雨以及實(shí)測(cè)場(chǎng)次降雨為模型輸入條件，模擬項(xiàng)目區(qū)海綿改造徑流減控效果。設(shè)計(jì)降雨與實(shí)測(cè)場(chǎng)次降雨如表2-1和2-2所示。
1 海綿改造前后雨水管網(wǎng)排水能力分析
（1）現(xiàn)狀管網(wǎng)排水能力分析
采用北京市不同重現(xiàn)期設(shè)計(jì)降雨（2h），模擬區(qū)域現(xiàn)狀管網(wǎng)排水能力，結(jié)果表明：項(xiàng)目區(qū)現(xiàn)狀管網(wǎng)不滿足1年一遇排水要求。在1年一遇設(shè)計(jì)降雨條件下，部分管段出現(xiàn)滿流，不滿足要求的管段（紅色管段）如圖3-1所示。
圖3-1項(xiàng)目區(qū)1年一遇現(xiàn)狀管網(wǎng)充滿度情況
（2）海綿改造后管網(wǎng)排水能力分析采用北京市不同重現(xiàn)期設(shè)計(jì)降雨（2h），模擬區(qū)域海綿改造后管網(wǎng)排水能力，結(jié)果表明：經(jīng)海綿改造后，項(xiàng)目區(qū)管網(wǎng)基本滿足2年一遇排水要求，但不滿足3年一遇排水要求。在2年一遇設(shè)計(jì)降雨條件下，個(gè)別管段出現(xiàn)滿流，在3年一遇設(shè)計(jì)降雨條件下，部分管段出現(xiàn)滿流，不滿足要求的管段（紅色管段）如圖3-2所示。
圖3-2項(xiàng)目區(qū)2年一遇和3年一遇海綿改造后管網(wǎng)充滿度情況
2 海綿改造后徑流減控效果分析為評(píng)估項(xiàng)目海綿改造后徑流減控效果，采用3場(chǎng)實(shí)測(cè)場(chǎng)次降雨進(jìn)行模型模擬，模擬結(jié)果如表3-1所示。
四 模擬結(jié)論
應(yīng)用SWMM模型可有效評(píng)估區(qū)域海綿改造徑流減控效果。通過(guò)搭建模型分析北京市某小學(xué)海綿改造項(xiàng)目徑流減控效果可得：經(jīng)過(guò)海綿改造后，從管網(wǎng)排水能力提升角度來(lái)看，項(xiàng)目區(qū)雨水管網(wǎng)的排水能力從不滿足1年一遇提高到2年一遇的標(biāo)準(zhǔn)，但仍不滿足3年一遇的排水要求，可通過(guò)增加海綿設(shè)施調(diào)蓄容積或管網(wǎng)改造的方式保證管網(wǎng)達(dá)標(biāo)。從徑流減控角度來(lái)看，徑流總量和峰值流量均有一定程度的削減，徑流控制效果較為顯著。
