海綿型建筑小區(qū)徑流減控效果模擬分析——以北京市某小學為例
一 項目海綿改造概況
該小學位于北運河以東，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1.9萬平米。該項目以問題為導向進行海綿改造，將部分硬化鋪裝設置成透水鋪裝，增加下墊面下滲功能；通過組織雨水徑流，將屋面和道路雨水引入生物滯留設施滯蓄消納；超標雨水引入末端蓄水模塊進行再利用。
圖1-1項目位置圖
圖1-2項目海綿改造技術路線
二 項目模型構建1 模型構建
根據(jù)模擬目標和模型軟件特性，選用SWMM軟件搭建區(qū)域模型。根據(jù)項目區(qū)基礎資料，將模擬區(qū)域概化為132個子匯水區(qū)域、排水管網(wǎng)管段82段、管網(wǎng)節(jié)點80個、末端排水口3個，并根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)進行率定與驗證以保證模型精度。模型構建界面如圖2-1所示。
圖2-1項目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年一遇設計降雨以及實測場次降雨為模型輸入條件，模擬項目區(qū)海綿改造徑流減控效果。設計降雨與實測場次降雨如表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)期設計降雨（2h），模擬區(qū)域現(xiàn)狀管網(wǎng)排水能力，結(jié)果表明：項目區(qū)現(xiàn)狀管網(wǎng)不滿足1年一遇排水要求。在1年一遇設計降雨條件下，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)期設計降雨（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年一遇設計降雨條件下，個別管段出現(xiàn)滿流，在3年一遇設計降雨條件下，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估項目海綿改造后徑流減控效果，采用3場實測場次降雨進行模型模擬，模擬結(jié)果如表3-1所示。
四 模擬結(jié)論
應用SWMM模型可有效評估區(qū)域海綿改造徑流減控效果。通過搭建模型分析北京市某小學海綿改造項目徑流減控效果可得：經(jīng)過海綿改造后，從管網(wǎng)排水能力提升角度來看，項目區(qū)雨水管網(wǎng)的排水能力從不滿足1年一遇提高到2年一遇的標準，但仍不滿足3年一遇的排水要求，可通過增加海綿設施調(diào)蓄容積或管網(wǎng)改造的方式保證管網(wǎng)達標。從徑流減控角度來看，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。
