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海綿城市建設評價標準
2024-07-24 10:07
前(qian)言
海綿城市建設評價標準
GB/T51345-2018
中華人民(min)共(gong)和(he)國住房和(he)城(cheng)鄉建設部(bu)公告
現批準《海綿城市建設評(ping)價標準》為(wei)國家標準，編號為(wei)GB/T51345-2018，自2019年(nian)8月(yue)1日起實施(shi)。
根據住房和城鄉建設部《關于開展〈海綿城市建設評價標準〉研究編制工作的函》（建標標函[2016]12號）的要求，標準編制組經廣泛調查研究，認真總結實踐經驗，參考有關國際標準和國外先進標準，并在廣泛征求意見的基礎上，編制了本標準。
本標準的主要技術內容是：1.總則；2.術語和符號；3.基本規定；4.評價內容；5.評價方法。
本標準由住房和城鄉建設部負責管理，由中國建設科技集團股份有限公司負責具體技術內容的解釋。執行過程中如有意見或建議，請寄送中國建設科技集團股份有限公司（地址：北京市西城區德勝門外大街36號德勝凱旋大廈A座，郵編：100044）。
1 總則(ze)
海綿城市建設改變了傳統的技術路線和方法，技術路線由傳統的“末端治理”轉為“源頭減排、過程控制、系統治理”，管控方法由傳統的“快排”轉為“滲、滯、蓄、凈、用、排”，充分恢復下墊面的“海綿體”功能，發揮綠色設施與灰色設施的綜合效益，既能緩解生態、環境、資源的壓力，又能降低工程造價和運維成本。
2 術(shu)語和符號
2.1 術語
地球系統中的水文循環主要包含降水、蒸散發、徑流等過程，在城市區域空間尺度，水文循環過程主要反映在降水與徑流。傳統城市開發建設模式，由于下墊面的過度硬化，導致降雨徑流特征發生變化，破壞了水的循環路徑，對城市水生態、水環境、水資源等造成巨大影響，也放大了災害風險。城市開發建設對水文循環過程的影響主要在于徑流，海綿城市建設的目的就是要在城市建設區域空間內保護和恢復自然的水文特征，其實質是恢復自然降雨徑流狀態，其核心在于控制徑流。
在自然狀態下，大到暴雨時（小概率降雨事件）易形成地面徑流；而在中小降雨時（大概率降雨事件）較少形成大量的地面徑流，主要是通過自然下墊面入滲、滯蓄等作用對降雨徑流進行控制。因此，首先應控制大概率的中小降雨事件。中小降雨事件發生的概率高，累計降雨量占年降雨總量的比例大，帶來大概率的降雨徑流峰值流量沖擊負荷和全年主要的污染負荷。年徑流總量控制率是控制的年均降雨量與年均降雨總量的比值，反映了自然與人工海綿體在未達到飽和狀態下控制降雨徑流的程度，能體現對大量中小降雨事件的控制水平，對維系生態本底的水文特征，實現海綿城市建設的綜合目標具有重要意義。
依據多年降雨資料，可導出降雨徑流總量控制率與降雨量的對應關系，依此可確定設計降雨量，作為降雨徑流控制設施規模設計的關鍵參數。
主要以地形地貌或分水嶺確定的地面徑流雨水的集水或匯水區域也稱匯水分區或流域（watershed,basin）。
2.1.5 傳統做法依賴管道進行排水，跨越了海綿體，失去了應有的海綿效應，因此，應通過海綿體將降雨徑流進行滲、滯、蓄、凈過程，使海綿體達到飽和后自然溢流排放。
2.2 符號
Td—設計排空時間；
tp一降雨過程(cheng)中(zhong)的排放歷時；
ts一降雨過(guo)程中的入滲歷時；
Ved一延(yan)時調節(jie)設施的(de)徑流體(ti)積控制規(gui)模；
Vin一滲透、滲濾(lv)及滯蓄設施(shi)的(de)徑流體(ti)積控制(zhi)規(gui)模(mo)；
Vs一(yi)設施有效滯蓄容積；
Wed一延(yan)時調節設施降雨(yu)過程中(zhong)的排放量；
Win—滲透與滲濾設施降雨過程中的入滲量；
α—年徑流總量控制率；
φ—徑流系數。
2.2.2 地下水埋深變化趨勢計算
3 基(ji)本規定
海綿城市建設優先選擇城市積水內澇、水體污染等問題突出的區域，根據積水點、雨水排放口和合流制溢流排放口上溯，科學劃定排水分區并制定海綿城市建設方案，落實對應工程項目，推進區域或流域整體治理，實現建成區整體“小雨不積水、大雨不內澇、水體不黑臭、熱島有緩解”的目標。故分別對建成區范圍內的源頭減排項目、排水分區及建成區整體的海綿效應進行評價。
城市雨水工程基于統計學意義上的城市水文進行設計，實際降雨徑流水量、水質的隨機性與不確定性均很大，采用大量實際暴雨監測來評估工程設施的設計工況或標準是不現實的，故采用監測與模型模擬、設計施工資料查閱和現場檢查相結合的方法對海綿城市建設效果進行綜合評價。
3.0.5 規定了源頭減排項目實施有效性評價中典型項目的選擇和監測要求。為了節約評價成本和時間，提高評估效率，選擇具有典型代表性的項目進行監測評價，借此可以總結當地海綿城市建設的典型做法，亦為城市整體水環境和內澇等水文水力評估模型的參數率定與驗證提供數據支撐。實踐中，可進一步在監測項目內選擇對應匯水范圍明確、便于安裝監測設備的典型設施進行監測，為模型參數輸入等提供數據支撐。
典型項目的類型主要包括建筑小區、道路、停車場、廣場、公園與防護綠地。其中，所選建筑小區類監測項目指居住、商業和工業用地等用地類型的監測項目。
典型項目與監測項目主要參照以下原則進行選擇：①位于同一個排水分區內；②對解決排水分區內的積水、徑流污染、合流制溢流污染等問題具有較顯著效果；③項目采用的技術措施和規模具有代表性；④管網資料齊全，對管渠缺陷進行檢測并完成修復工作。
4 評(ping)價內容
4.0.2 海(hai)綿城市(shi)(shi)建(jian)設評價(jia)內(nei)容與要(yao)求(qiu)中(zhong)的年徑流(liu)總量控制率及徑流(liu)體(ti)(ti)積控制、源頭減排項目實施有效(xiao)(xiao)性、路面積水(shui)控制與內(nei)澇防治、城市(shi)(shi)水(shui)體(ti)(ti)環境質(zhi)量、自(zi)然生態(tai)格局管控與水(shui)體(ti)(ti)生態(tai)性岸(an)線保護應(ying)為(wei)考(kao)核內(nei)容，地下水(shui)埋深變化(hua)趨勢、城市(shi)(shi)熱島效(xiao)(xiao)應(ying)緩解應(ying)為(wei)考(kao)查內(nei)容。
1 年徑流總量控制率及徑流體積控制
城市新建區指以新建項目為主的城市建設區域，新建區易在城市規劃、設計階段落實體積控制要求，故新建區以維系生態本底條件下的水文特征為原則確定徑流體積控制目標，不得低于“我國年徑流總量控制率分區圖（本標準圖4.0.1）”所在區域規定的下限值；城市改建區指以改擴建項目為主的城市建設區域，體積控制要求的落實程度受多方面因素影響，因項目而異，故改建區整體以解決城市積水和內澇、徑流污染和合流制溢流污染等問題為出發點，根據改擴建條件，經技術經濟比較確定徑流體積控制規模，有條件的改建區，在以問題為導向的基礎上，可參照新建區標準確定徑流體積控制目標，最大限度地維系生態本底條件下的水文特征。
實踐中，部分新建項目或改擴建項目由于空間和豎向條件不足、建設難度和成本較高等原因，難以達到“我國年徑流總量控制率分區圖（本標準圖4.0.1）”所在區域規定下限值，需要根據項目條件，經技術經濟分析綜合確定項目年徑流總量控制率指標，針對此類情況，本標準提出達到相關規劃的管控要求時，也滿足本標準的評價要求，相關規劃主要包括海綿城市專項規劃、控制性詳細規劃等。
降雨徑流污染主要與大氣降塵、汽車尾氣、下墊面特征等有關，成分較為復雜，其中，懸浮物（SS）往往與其他污染物指標具有一定的相關性，故可用懸浮物（SS）作為徑流污染物控制指標。各城市可監測分析本地典型下墊面或用地類型條件下懸浮物（SS）與其他污染物指標的相關關系。
徑流年懸浮物（SS）總量削減率與下墊面降雨徑流的懸浮物（SS）濃度本底值、初期沖刷（初期雨水）現象是否顯著、設施懸浮物（SS）濃度去除能力等相關。我國降雨徑流的懸浮物（SS）濃度普遍較高，且源頭下墊面的初期沖刷現象往往較管網末端明顯，初期雨水中攜帶的懸浮物（SS）可被源頭減排設施有效處理，故源頭減排設施對降雨徑流的年懸浮物（SS）總量削減率一般較高。《海綿城市建設技術指南——低影響開發雨水系統構建》中采用年徑流總量控制率與設施懸浮物（SS）去除率的乘積粗略計算年懸浮物（SS）總量削減率，該方法未考慮初期沖刷等因素對懸浮物（SS）總量削減率的影響，計算結果較實際往往偏小。各地可通過監測獲取場降雨事件條件下城市各類用地或不同下墊面的懸浮物（SS）濃度與徑流流量隨降雨量的變化曲線，估算不同降雨量下懸浮物（SS）的場降雨平均濃度（EMC），進而根據徑流體積控制設施的懸浮物（SS）濃度去除率，估算一定年徑流總量控制率下的年懸浮物（SS）總量削減率。
美國多個州的年總懸浮物（TSS）總量削減率為80%~95%。綜合考慮我國徑流污染實際情況，在保證設施懸浮物（SS）去除能力的前提下，提出新建項目的年徑流總量控制率不低于“我國年徑流總量控制率分區圖（本標準圖4.0.1）”所在區域規定的下限值時，項目的年懸浮物（SS）總量削減率不小于70%；改擴建項目根據項目實際條件，通過最大限度提高控制的不透水下墊面面積和相應的年徑流總量控制率目標，可使項目的年懸浮物（SS）總量削減率不小于40%。實踐中，難以通過徑流體積控制徑流污染時，也可采用除砂、土工織物截污等物理處理方式控制徑流污染；為保證項目整體的徑流污染控制水平，應最大限度對項目內的所有不透水下墊面尤其是道路、停車場等徑流污染相對嚴重的不透水下墊面采取徑流污染控制措施。
除氣候因素外，新建項目開發建設前水文特征的主要影響因素包括不透水下墊面面積、地形地貌、土壤特性等，上述資料缺乏或難以作為開發建設前水文特征分析的基準條件時，可按不透水下墊面面積占場地總面積的比值為5%作為開發建設前水文水力分析的基準值，地形地貌與土壤特性等也可根據相關資料或開發建設后條件做合理假定。
一般情況下，二類居住用地的綠地率為30%~35%，建筑密度（屋面面積比）為35%~40%，硬化地面面積占比為25%~35%，故除屋面外的不透水硬化地面與地面總面積的比值為42%~54%，鼓勵將部分不透水硬化地面建設為可滲透地面，故本標準提出新建項目硬化地面率不宜超過40%。
（2）道路、停車場及廣場：由于硬質鋪裝較多，是快速形成降雨徑流，導致排水集中、內澇和徑流污染的重要區域。因此應通過海綿城市建設措施控制徑流體積、峰值流量和徑流污染，減輕對城市生態和環境的影響。對于新建項目，應采用物理、生態處理等多種方式控制道路、停車場及廣場降雨徑流，對于改擴建項目，可參照新建項目要求控制降雨徑流。
（3）公園與防護綠地：新建、改擴建公園與防護綠地項目的規劃設計，在不損害或降低綠地的休憩、應急避難等主體功能的基礎上，通過接納周邊客水，協同解決區域積水和洪澇、徑流污染和合流制溢流污染等問題，發揮公園與防護綠地的徑流控制、蓄洪滯洪等功能。實踐中，公園與防護綠地的規模、豎向條件、主體功能等差異較大，難以全面要求其接納周邊客水，故提出應按照規劃設計要求接納周邊區域降雨徑流。
3 路面積水控制與內澇防治
雨天徑流污染、分流制雨污混接污染及合流制溢流污染是城市水體污染的主要污染源之一，通過海綿城市建設措施控制降雨徑流，一方面可以緩解徑流污染、分流制雨污混接污染、合流制溢流污染控制的壓力，另一方面也有利于從源頭解決混接、合流管網雨污分流難的問題。
雨天分流制雨污混接排放口和合流制溢流排放口的年溢流體積控制率指多年通過混接改造、截流、調蓄、處理等措施削減或收集處理的雨天溢流雨污水體積與總溢流體積的比值。其中，調蓄設施包括生物滯留設施、雨水塘、調蓄池等；處理設施指末端污水處理廠和溢流處理站，處理工藝包括“一級處理+消毒”、“一級處理+過濾+消毒”、“沉淀+人工濕地”以及污水處理廠全過程處理等。
我國不同地區城市降雨特征、管網運行情況、受納水體水環境容量、溢流污染本底情況等差異較大，應經技術經濟分析后合理確定溢流污染控制標準。具體控制指標除年溢流體積控制率外，還可選擇年均溢流頻次和年污染物總量削減率作為控制指標。
我國雨天溢流污染控制工程經驗和數據積累尚不足，本標準是在結合美國合流制溢流污染控制經驗做法的基礎上，針對我國國情，提出分流制雨污混接污染和合流制溢流污染控制指標和標準。控制指標及其標準根據水體接納的污染物類別和水環境質量要求，并考慮是否便于評估和管理等因素進行確定，美國合流制溢流污染控制系統的控制標準主要為年均溢流頻次或年溢流體積控制率、年總懸浮物（TSS）或生化需氧量（BOD）總量或濃度削減率，糞大腸桿菌、pH值、懸浮物（SS）、生化需氧量（BOD）、溶解氧（DO）濃度排放限值等。美國多個州年均溢流頻次控制標準為1次~4次、年溢流體積控制率為80%~90%，美國費城市、波特蘭市的總懸浮物（TSS）排放濃度的月平均限值分別為25mg/L、30mg/L。我國南方某海綿城市建設試點城市年均溢流頻次控制標準為不超過15次、年溢流體積控制率約70%。
5 自然生態格局管控與水體生態性岸線保護
按照現行國家標準《城市水系規劃規范》GB 50513的規定，生態性岸線指為保護生態環境而保留的自然岸線或經過生態修復后具備自然特征的岸線。
4.0.2 規定了海綿城市建設的考查內容與考核內容。海綿城市建設增加城市可滲透地面面積，增加地下水回補，可有效緩解部分城市存在的地下水位下降的問題。但地下水位的變化受到水文地質條件、氣候變化、人類活動等多重因素的影響，宜通過長期監測，對地下水（潛水）水位和水環境變化進行機理分析、綜合評價。
5 評價方法
5.2 源頭減排項目實施有效性
5.3 路面積水控制與內澇防治
5.4 城市水體環境質量
5.5 自然生態格局管控與水體生態性岸線保護
5.6 地下水埋深變化趨勢
5.7 城市熱島效應緩解
5.1 年徑流(liu)總量(liang)控(kong)(kong)制率及徑流(liu)體積控(kong)(kong)制
5.1.2 設施徑流體積控制規模核算應符合下列規定：
Vs—設(she)施有效(xiao)滯蓄(xu)容(rong)積（m3）；
Win—滲(shen)(shen)透與(yu)滲(shen)(shen)濾設施降雨過程中的(de)入滲(shen)(shen)量（m3）；
ts一(yi)降雨(yu)過程中的入滲歷時（h），為當地多年平均(jun)場降(jiang)雨(yu)歷時，資料缺乏時，可根據平均(jun)場降(jiang)雨(yu)歷時特點取(qu)2h~12h。
Wed一延時(shi)調(diao)節設施降雨過程中的排(pai)放量（m3）；
Td一(yi)設計排空時間（h），根據設計懸浮物（SS）去除能力所需停留時間確定；
tp一降(jiang)雨過程中的(de)排(pai)放(fang)歷時（h），為當地多年平均場降雨歷時，資料缺乏時，可根據平均場降雨歷時特點取2h~12h。
5.1.3 項目實際年徑流總量控制率評價應符合下列規定：
1 應現場檢查各項設施實際的徑流體積控制規模，核算其所對應控制的降雨量，通過查閱“年徑流總量控制率與設計降雨量關系曲線圖”得到實際的年徑流總量控制率；
2 應將各設施、無設施控制的各下墊面的年徑流總量控制率，按包括設施自身面積在內的設施匯水面積、無設施控制的下墊面的占地面積加權平均，得到項目實際年徑流總量控制率；
3 對無設施控制的不透水下墊面，其年徑流總量控制率應為0；
4 對無設施控制的透水下墊面，應按設計降雨量為其初損后損值（即植物截留、注蓄量、降雨過程中入滲量之和）獲取年徑流總量控制率，或按下式估算其年徑流總量控制率：
5.1.4 監測項目的年徑流總量控制率可按下列方法進行評價：
1 應現場檢查各設施通過“滲、滯、蓄、凈、用”達到徑流體積控制的設計要求后溢流排放的效果；
2 在監測項目接入市政管網的溢流排水口或檢查井處，應連續自動監測至少1年，獲得“時間流量”序列監測數據；
3 應篩選至少2場降雨量與項目設計降雨量下浮不超過10%，且與前一場降雨的降雨間隔大于設施設計排空時間的實際降雨，接入市政管網的溢流排水口或檢查井處無排泄流量，或排泄流量應為經設施滲濾、沉淀等凈化處理后的排泄流量，可判定項目達到設計要求。
5.1.5 排水分區年徑流總量控制率評價應符合下列規定：
4 模型參數的率定與驗證，應選擇至少1個典型的排水，在市政管網末端排放口及上游關鍵節點處設置流量計，與分區內的監測項目同步進行連續自動監測，獲取至少1年的市政管網排放口“時間流量”或泵站前池“時間水位”序列監測數據。各篩選至少2場最大1h降雨量接近雨水管渠設計重現期標準的降雨下的監測數據分別進行模型參數率定和驗證。模型參數率定與驗證的納什（Nash-Sutcliffe）效率系數不得小于0.5。
5.1.6 應將城市建成區擬評價區域各排水分區的年徑流總量控制率按各排水分區的面積加權平均，得到城市建成區擬評價區域的年徑流總量控制率。
以沉淀作用為主去除懸浮物（SS）等污染物時，延時調節設施的設計排空時間根據保證懸浮物（SS）去除能力所需沉淀時間確定，資料缺乏時，可取40h，對于加油站、城市道路等重金屬污染較高的區域，設計排空時間可取72h；以滲濾作用為主去除懸浮物（SS）等污染物時，延時調節設施的設計排空時間參照生物滯留設施或砂濾池的設計排空時間確定。
5.2 源(yuan)頭減排項目實(shi)施有(you)效性
1 年徑流總量控制率及徑流體積控制應按本標準第5.1節的規定進行評價。
2 徑流污染控制應采用設計施工資料查閱與現場檢查相結合的方法進行評價，查看設施的設計構造、徑流控制體積、排空時間、運行工況、植物配置等能否保證設施懸浮物（SS）去除能力達到設計要求。設施設計排空時間不得超過植物的耐淹時間。對于除砂、去油污等專用設施，其水質處理能力等應達到設計要求。新建項目的全部不透水下墊面宜有徑流污染控制設施，改擴建項目有徑流污染控制設施的不透水下墊面面積與不透水下墊面總面積的比值不宜小于60%。
5.2.2 道路、停車場及廣場項目實施有效性評價應符合下列規定：
排空時間是影響設施污染物去除能力的重要因素之一，雨水滲滯設施的設計排空時間通過權衡懸浮物（SS）去除效果、徑流體積控制效果、植物耐淹性能，并考慮蚊蠅滋生問題進行確定。實踐中，生物滯留設施的設計排空時間一般取12h，考慮設施運行過程中表層堵塞問題，表層種植土的飽和滲透系數需進行適當保守設計，保證設施運行初期實際排空時間不大于6h，并據此確定土壤類型或人工介質構成；砂濾池的設計排空時間一般取24h；延時調節設施的設計排空時間可取40h、72h，或根據生物滯留設施、砂濾池的設計排空時間確定。當實際排空時間大于設計排空時間時，需進行相應維護。
源頭不透水下墊面的初期沖刷現象一般較為明顯，即控制初期降雨徑流可達到較高的徑流污染控制效率，國內外的研究和實踐表明，按一定年徑流總量控制率對應的設計降雨量進行設計的源頭減排設施，可高效收集初期降雨徑流中懸浮物（SS）總量的80%。在此基礎上，若設施的懸浮物（SS）去除能力達到85%~90%，則對于新建項目，當年徑流總量控制率達到“我國年徑流總量控制率分區圖（本標準圖4.0.1）”所在區域規定的下限值時，至少可控制全部不透水下墊面上產生的占全年70%的懸浮物（SS）總量；對于改擴建項目，控制至少60%的不透水下墊面面積，并根據項目條件最大限度提高年徑流總量控制能力，也可實現不小于 40 % 的年懸浮物 (SS) 總量削減目標 。
5.3 路面積水控制(zhi)與內澇(lao)防治
5.3.2 路面積水控制應采用設計施工資料和攝像監測資料查閱的方法進行評價，并應符合下列規定：
1 應查閱設計施工資料，城市重要易澇點的道路邊溝和低洼處排水的設計徑流水深不應大于15cm；
5.3.3 內澇防治應采用攝像監測資料查閱、現場觀測與模型模擬相結合的方法進行評價，并應符合下列規定：
4 模擬分析對應內澇防治設計重現期標準的設計暴雨下的地面積水范圍、積水深度和退水時間，應符合現行國家標準《室外排水設計規范》GB 50014與《城鎮內澇防治技術規范》GB 51222的規定；
5.4 城市水體環境質量
1 應查閱項目設計施工資料并現場檢查溢流污染控制措施實施情況；
3 年溢流體積控制率應采用模型模擬或實測的方法進行評價，模型應具有下墊面產匯流、管道匯流、源頭減排設施等模擬功能，模型建模應具有源頭減排設施參數、管網拓撲與管渠缺陷、截流干管和污水處理廠運行工況、下墊面、地形，以及至少近10年的步長為1min或5min或1h的連續降雨監測數據；采用實測的方法進行評價時，應至少具有近10年的各溢流排放口“時間-流量”序列監測數據；
4 模型參數率定與驗證應按本標準第5.1.5條的規定進行，應各篩選至少2場最大1h降雨量接近雨水管渠設計重現期標準的降雨下的溢流排放口“時間流量”序列監測數據分別進行模型參數率定和驗證。應模擬或根據實測數據計算混接改造、截流、調蓄、處理等措施實施前后各溢流排放口至少近10年每年的溢流體積。
5.4.4 水體黑臭及水質監測評價應符合下列規定：
5.5 自然生態(tai)格局管控與水(shui)體生態(tai)性岸線(xian)保護
5.5.2 水體生態性岸線保護的評價，應查閱新建、改建、擴建城市水體項目的設計施工資料，明確生態性岸線的長度與占比。應現場檢查生態性岸線實施情況。
5.6 地下(xia)水埋(mai)深變化趨勢
5.6.4 當海(hai)綿(mian)城市建(jian)設(she)后監測資料(liao)年(nian)(nian)數(shu)只有1年(nian)(nian)時，獲(huo)取該年(nian)(nian)前(qian)1年(nian)(nian)與該年(nian)(nian)地下水(shui)（潛水(shui)）水(shui)位的差值Δh3，與Δh1比(bi)較，Δh3應(ying)小于Δh1，或海綿(mian)城市建設后建成區地下水(shui)（潛水(shui)）水(shui)位應上升。
5.7 城市熱島效應緩解(jie)
本標準(zhun)用詞說明
2）表示嚴格，在正常情況下均應這樣做的：
2 條文中指明應按其他有關標準執行的寫法為：“應符合……的規定”或“應按……執行”。
