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总结美国雨水管理的发展历程、总量控制率指标及其分析方法等可知,首先,总量控制是基于传统峰值流量控制设施在控制径流污染、恢复自然水文状态上的不足提出来的,但恢复自然水文状态与径流污染控制两个出发点并不冲突,因为两者有着共同的重要实现途径——径流体积控制。
其次,“降雨(雨量或场次)-径流”是相互依托的,彼此可通过“降雨-径流”计算或降雨统计分析计算进行数值转换,即无论基于径流污染控制,还是自然水文状态恢复,年径流总量控制率、年降雨场次控制率和年雨量控制率均可以作为其评价指标。
雨水径流控制目标与各控制率指标之间的关系如图1所示。
需特别指出,国内外的研究和长期的发展都一致的是,洪涝控制是一个传统的老话题,也是各国、各城市一直都在努力的重大领域,而且都有相对明确的规范标准、专项规划、技术体系等。随着人们对雨洪综合性问题认识的不断深入和提高,增加并强化了对径流污染总量控制的研究和考虑,这绝不意味就不重视暴雨峰值及其带来的洪涝控制,这应该是一个基本的常识和认知,决不可将两者对立起来,或厚此薄彼。
1.2基本定义
“指南”中“年径流总量控制率”实为年雨量控制率。考虑年雨量控制率这一表述易让人产生“人工控制降雨”和“人定胜天”的歧义,“指南”中术语选择了“年径流总量控制率”。事实上,在工程实践过程中,该指标的落实是通过控制降雨产生的径流来实现的,相关雨水设施的规模也可按照设计降雨量标准通过径流体积计算确定,即实际工程控制的仍是径流,只是统计分析的是雨量。
此外,虽然从数值上选择了多年降雨资料统计得出的年雨量控制率,针对的是维持城市开发前自然状态下的降雨地表产流率,由上述可知,与另一出发点——控制径流污染并不冲突,但是,若从径流污染控制目标出发,还应依据受纳水体的水环境容量、径流污染控制的总体要求具体确定年雨量控制率指标。
“指南”“年径流总量控制率”术语中的“控制”指的是“总量控制”,即包括径流污染物总量和径流体积。对于具有底部出流的生物滞留设施、延时调节塘等,如图2所示,雨水主要通过渗滤、排空时间Td控制(延时排放以增加SS停留时间)实现污染物总量控制,雨水未直接外排,而是经处理达到一定效果后外排,由于径流污染控制是总量控制的重要内容,故该情形也属于总量控制的范畴。
对于“不外排”,事实上,从国际上被广泛认知的基本水文循环看,自然状态下80%~90%的雨水通过入渗、蒸发/蒸腾进入良性水文循环,而只有10%左右形成地表径流排出汇水区域,即绝大部分的雨水实际上就是应该“不外排”,这恰恰就是自然条件下真正海绵的作用,也恰恰是入渗的40%左右的雨水在一定条件可形成壤中流、地下径流,进而流出地表或形成河道基流,加上地表径流及绿色海绵保持、延缓出流的径流,构筑千万条大大小小的溪流河川,最终进入海洋,这也是一个基本的水文常识。
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