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北京市房地產(chǎn)項目雨水徑流特征

(1)以宅旁綠地、公共綠地為代表的滲水性良好的下墊面,稱為綠地;(2)以建筑物占地形成的混凝土、鋼材等不透水屋頂,稱為不透水建筑物屋頂;(3)以混凝土、瀝青路面等為代表的不具有滲水能力的下墊面,稱為硬化地面;(4)以透水磚鋪裝、碎石路面等具有一定滲水能力的下墊面,稱為透水型地面。1993年中華人民共和國建設部頒布的5城市綠化規(guī)劃建設指標的規(guī)定6,明確指出單位附屬綠地面積占單位總用地面積比率不低于30%,其中工業(yè)企業(yè);交通樞紐,倉儲、商業(yè)中心等綠地率不低于20%。從調(diào)查全國120個居住小區(qū)實例分析,有40%以上的小區(qū)不符合標準要求[4]。同時結合北京市房地產(chǎn)項目建設的實際情況,綠地率確定為25%。不透水建筑物屋頂?shù)拿娣e相當于建筑物的占地面積,主要依靠建筑密度來確定。建筑密度是指居住區(qū)內(nèi),各類建筑基底總面積與居住區(qū)用地面積的比率。住宅建筑凈密度是指住宅建筑基底面積與住宅用地面積的比率。住宅用地面積占居住用地面積(項目總占地面積)的比率由居住用地平衡控制指標確定�？紤]到房地產(chǎn)項目中公建用地中建筑物面積較小,將房地產(chǎn)項目中的建筑密度用兩者相乘來表示。根據(jù)5城市居住區(qū)規(guī)劃設計規(guī)范6(GB50180293(2002年版)),居住區(qū)用地平衡控制指標和住宅建筑凈密度控制指標,應符合表2、表3的規(guī)定。因此計算的房地產(chǎn)項目的建筑密度為10%~25.5%,考慮到目前北京市房地產(chǎn)項目建設的實際情況,建筑密度取值為24%,即不透水建筑物屋頂面積占建設用地總面積的24%。根據(jù)2009年2月份北京市水務局印發(fā)的5北京市房地產(chǎn)建設項目水土保持方案技術導則6,房地產(chǎn)項目中硬化地面控制率在平原區(qū)應不大于30%。硬化地面控制率是指項目區(qū)內(nèi)不透水材料硬化地面面積與外環(huán)境總面積的百分比。不透水硬化地面主要包括硬化不透水的瀝青、混凝土路面、停車場、廣場等,外環(huán)境總面積指項目區(qū)內(nèi)除建筑設施占地以外的區(qū)域面積。房地產(chǎn)項目建設中將硬化地面控制率確定為30%,因此硬化地面占總建設用地面積的比率為2218%。透水型地面主要包括以透水磚、碎石等鋪裝的停車場、人行步道,具有一定的滲水能力,根據(jù)綠地、不透水建筑物屋頂、硬化地面占總建設用地面積的比率確定透水型地面面積占項目建設總面積的比率為28.2%。2006年到2011年6年間北京市房地產(chǎn)建設面積為13460hm2,以此為基礎可以計算出這6年間每年房地產(chǎn)項目建設形成的不同下墊面的面積。具體見表4。根據(jù)綠地、不透水建筑物屋頂、硬化地面和透水地面面積,查其徑流系數(shù),再根據(jù)表5中所列的2006年-2011年北京市月降水量分別進行計算,得出2006年-2011年不同下墊面總的雨水徑流量。需注意的是:要考慮到多場雨中,降雨量較小的降雨不會形成地面徑流,尤其是非雨季降水,根據(jù)北京地區(qū)的降雨特點,僅計算3月-10月份,共計8個月的雨水徑流量。根據(jù)北京建筑工程學院的車武、李俊奇[5]對城市雨水回收利用的多年來的研究,雨水徑流量按下式計算:V(徑)=U@H@A@A@B式中:V(徑)-雨水徑流量;U-徑流系數(shù);H-降雨量;A-徑流面積(m2);A-季節(jié)折減系數(shù),取0.85;B-初期雨水棄流系數(shù),取0.87[6]。建筑給水排水設計規(guī)范6(GB5001522003)規(guī)定,得出基本結論:不透水建筑物屋頂、硬化地面、透水型地面和綠地的徑流系數(shù)分別為0.95、0.90、0.45、0.15。利用上文中所提到的計算方法對2006年-2011北京房地產(chǎn)建設項目的雨水徑流量進行計算,結果見表6、表7。(1)北京房地產(chǎn)項目建設中形成的4種下墊面分別為:不透水建筑物屋頂、硬化地面、透水型地面和綠地。單位房地產(chǎn)建設面積中各自的占地比例分別為0.24、0.228、0.282、0125,4種下墊面各自徑流系數(shù)分別為0.95、0.90、0.45、0115,加權平均得出北京市房地產(chǎn)項目建設形成的下墊面的總的徑流系數(shù)為。(2)北京房地產(chǎn)建設項目形成的4種不同下墊面,在相同的降雨條件下,不透水建筑物屋頂、硬化地面、透水型地面和綠地形成的雨水徑流量依次減小,其中不透水建筑物屋頂形成的雨水徑流占總雨水徑流量的38.2%,在房地產(chǎn)項目建設中,不透水建筑物屋頂即建筑物的面積在4種不同下墊面中所占比重較大,同時由于普通建筑物屋頂均采用混凝土、鋼材等防雨材料,徑流系數(shù)較大,因此不透水建筑物屋頂形成的雨水徑流最大。(3)由表7可以看出,2006年-2011年北京房地產(chǎn)建設項目形成的雨水徑流總量分別為2965521m3、8074087m3、16520010m3、14388535m3、22526106m3、40698358m3,總體趨勢依次增大。這是由于隨著北京市的發(fā)展,城市化進程加快,房地產(chǎn)項目的建設面積不斷累加形成的。其中2009年雨水徑流總量比2008年雨水徑流總量低,這是由于2009年降雨量減少造成的。(4)由表7可以看出:2006年-2011年北京房地產(chǎn)建設項目形成的雨水徑流量在每年的7月、8月達到最大值,約占全年雨水徑流總量的53.12%。這是由于北方地區(qū)在雨季降雨較為集中造成的。(5)目前北京市一般房地產(chǎn)項目建設面積約為5hm2,其中不透水建筑物屋頂、硬化地面、透水型地面和綠地的面積分別為:1.2hm2,1.18hm2,1.41hm2,1.25hm2。北京市1年一遇24h最大雨量為47.3mm[7],根據(jù)上述方法計算,北京市一般房地產(chǎn)項目一場降雨形成的雨水徑流量約為1058m3,其中不透水建筑物屋頂、硬化地面、透水型地面和綠地4種下墊面產(chǎn)生的雨水徑流量分別為399m3、371m3、222m3、66m3。

房地產(chǎn)項目雨水徑流收集與利用主要措施

根據(jù)房地產(chǎn)項目特點及其雨水徑流特征分析,在相同量級別的降雨情況下,由于不透水面積增加,徑流系數(shù)增大,產(chǎn)流量也相應增加,洪峰時間提前,巨大的雨水徑流直接排入市政雨水管網(wǎng),給下游的防洪排澇帶來很大負擔,而且很可能導致局部地區(qū)排雨不暢,出現(xiàn)積水現(xiàn)象,給人們的生活帶來很大不便。因此,房地產(chǎn)項目建設過程中必須采取相應的雨水收集與利用措施,確保項目區(qū)范圍內(nèi)的雨水充分利用,對外零排放。透水鋪裝是采用大孔隙的多孔介質材料代替水泥等不透水材料鋪裝地面,目前已經(jīng)被廣泛地應用于城區(qū)各類停車場和人行步道。透水鋪裝代替硬化地面,能有效削弱城市雨水徑流總量,使大量雨水人滲地下,并減少對城市水體的污染。隨著科技的發(fā)展,新型材料不斷涌現(xiàn),透水鋪裝的強度逐漸加大,在房地產(chǎn)項目建設過程中應盡可能加大透水鋪裝的比例,消除不透水鋪裝給城市帶來的危害。同時,城市規(guī)劃部門應該采取適當?shù)慕?jīng)濟手段,促使建設單位根據(jù)經(jīng)濟-效益分析,按照費用最小化原則,自覺主動增加透水鋪裝[8]。為進一步加強北京市新建建設工程雨水控制與利用工作,減少雨水徑流,充分利用雨水資源,提高城市防洪能力,改善生態(tài)環(huán)境,北京市規(guī)劃委員會組織相關單位,對現(xiàn)行國家和北京市相關技術標準及規(guī)范性文件進行了梳理。在此基礎上編制了5新建建設工程雨水控制與利用技術要點(暫行)6。明確要求新建建設工程硬化面積達10000m2以上(含)的項目,應配建雨水調(diào)蓄設施,具體配建標準為:每萬平米硬化面積配建不小于500m3的雨水調(diào)蓄設施。集雨池作為城市雨水調(diào)蓄設施最為常見的一種措施,是利用預先埋設的管網(wǎng),將房頂、綠地、道路的雨水/自流0進集雨池。施工建設過程中將收集的雨水在用作施工用水和施工現(xiàn)場防塵用水;施工結束后收集的雨水可用于日常生活,如洗衣洗車、沖洗廁所、澆灌綠地、沖洗馬路、消防滅火等多個方面,不僅能有效緩解城市供水壓力,同時還能夠減少污水處理的費用。此外將集雨池與市政雨水管道連接,能夠緩解市政雨水管道排水壓力,有利于城市防洪。房地產(chǎn)項目建設形成的不透水建筑物屋頂產(chǎn)生的雨水徑流占總雨水徑流的38.2%,是房地產(chǎn)項目中產(chǎn)生徑流最大的下墊面。屋頂綠化是針對不透水建筑物屋頂最好的減少雨水徑流的方法,既可以應用在新建建筑上,也可以應用已建建筑物屋頂。屋頂綠化補償了建筑占據(jù)的自然植被,綠化屋面既可以通過植物的莖葉對雨水的截流作用和種植基質的吸水把大量的降水儲存起來,又可以降低雨水的流速。研究表明,僅僅是簡式屋頂草坪綠化就可以截留和儲存50%以上的雨水,可以控制暴雨雨水流量的70%~100%[9]。布了5種植屋面防水施工技術規(guī)程6以及2007年國家住房和城鄉(xiāng)建設部也發(fā)布了行業(yè)標準5種植屋面工程技術規(guī)范6,說明城市屋頂綠化已經(jīng)有了的技術保證。今后城市房地產(chǎn)項目建設中,在城市各類建筑上廣泛建設屋頂花園,就可以大大緩解城市雨水徑流大的問題,同時可以改善城市的水環(huán)境。綠地是一種天然的滲透系統(tǒng),綠地系統(tǒng)對雨水徑流有滲透、蓄積、利用及削減污染4重效用[10]。下凹式綠地之所以能起到減少城市洪水總量的作用得益于兩方面:一方面是利用自身下凹空間儲存功能,另一方面是其良好的下滲功能[11]。綠地為下凹式時能夠匯集周圍不透水鋪裝區(qū)的徑流,雨水下滲效果最好。有研究表明,在北京地區(qū)當草地比地面低10cm時,在有一倍匯水面積是的情況下,10年一遇暴雨其攔蓄率為87.15%,5年一遇暴雨其攔蓄率為100%[5]。

(1)北京房地產(chǎn)項目建設主要形成不透水建筑物屋頂、硬化地面、透水型地面和綠地4種下墊面,各自占總面積地比例分別為0.24、0.228、0.282、0.25,各自的徑流系數(shù)分別為0.95、0.90、0.45、0.15,北京市房地產(chǎn)項目建設形成的下墊面的總的徑流系數(shù)為0.60。(2)北京房地產(chǎn)項目建設形成的4種下墊面雨水徑流量大小順序為:不透水建筑物屋頂>硬化地面>透水型地面>綠地。(3)北京房地產(chǎn)建設項目形成的雨水徑流量在每年的7月、8月達到最大值,占全年徑流總量一半以上。北京市一般房地產(chǎn)項目建設完成后,一場降雨形成的雨水徑流總量約為1058m3,增加了市政雨水管道排水壓力。(4)房地產(chǎn)項目建設過程中,應注重透水鋪裝、集雨池、屋頂綠化和下凹式綠地的建設,增加雨水的入滲與利用。

本文作者：王國 王冬梅 孟 巖 郭晶晶 工作單位：北京林業(yè)大學水土保持學院

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