海绵城市建设中内涝监测评估方法—智慧排水之乱弹（89）

作者：邵玲赵康乾来源：清环智慧水务

小编按：海绵城市建设其中的核心目标之一就是解决水安全的问题，本文结合相关政策文件要求，提出了内涝监测评估技术方法体系，梳理总结了内涝积水事件诊断、管网排涝能力定量评估、内涝成因综合定性分析3种方法，支持海绵城市中内涝监测评估的方法学。

从2015年第一批海绵试点城市比选，到2021年第一批海绵示范城市申报，

经过30个城市的海绵城市试点工作，新的文件对海绵城市示范工作提出了新要求，最新的通知中多次强调海绵城市要重视、解决内涝问题。为此，笔者通过查阅、整理、总结不同标准、规范、指南等，建立了一套海绵城市内涝监测评估技术体系，帮助提出海绵城市示范工作中关于内涝治理的解决方案。预告一下，下篇是案例哦。

一、海绵城市中的内涝-从试点到示范

2015年10月，海绵城市试点工作推进伊始，国务院办公厅印发《关于推进海绵城市建设的指导意见》（简称《指导意见》）。《指导意见》中提到：“（一）工作目标。通过海绵城市建设，综合采取“渗、滞、蓄、净、用、排”等措施，最大限度地减少城市开发建设对生态环境的影响，将70%的降雨就地消纳和利用。”“（六）统筹推进新老城区海绵城市建设。……以解决城市内涝、雨水收集利用、黑臭水体治理为突破口，推进区域整体治理，逐步实现小雨不积水、大雨不内涝、水体不黑臭、热岛有缓解。”结合全文的其他内容可以看出，彼时的海绵城市建设首要目标是生态环境治理，内涝治理只是多个其他需要解决问题中的其中之一。

而后，海绵城市示范工作开启，为更好地指导示范工作，2021年4月，国家财政部、住建部和水利部发布《关于开展系统化全域推进海绵城市建设示范工作的通知》（简称《示范工作通知》）。《示范工作通知》中提到：“（二）明确海绵城市建设主要目标。海绵城市建设是缓解城市内涝的重要举措之一，……。”“（五）坚持因地制宜。……，以缓解城市内涝为重点，统筹兼顾削减雨水径流污染，提高雨水收集和利用水平。”“（六）坚持有序实施。……，优先解决积水内涝等对人民群众生活生产影响大的问题，……”。从中可以看出，《示范工作通知》中多次在积水内涝前冠以“重要、重点、优先”等限定词，说明解决城市积水、缓解城市内涝问题是开展海绵城市示范工作时需要解决的首要问题之一。

二、海绵城市内涝监测评估体系建立

为顺应不同时期下海绵城市不同治理思路，针对海绵城市的监测解决方案也应当发生一定的转变。第一是从过去单一的内涝点水位监测，转变为系统化的“内涝点-管网节点-排口”监测网络；第二是从过去单一的“是否溢流”指标判断，转变为系统化分析的“内涝现状-内涝成因-整治建议”。

为了提供系统化的解决方案，笔者建立了一套科学、有据可依的内涝监测评估体系。建立体系时，监测对象与方案设计参考《城镇内涝防治技术规范》GB51222-2017、《海绵城市建设技术指南——低影响开发雨水系统构建》、《海绵城市建设专项规划与设计标准》；评估指标与计算方法参考《室外排水设计规范》GB50014-2021、《海绵城市建设评价标准》GB/T51345-2018、《海绵城市建设监测标准》。

海绵城市内涝监测评估体系

（1）内涝系统化在线监测方案

《城镇内涝防治技术规范》GB51222-2017中的城镇内涝防治系统包括源头减排、排水管渠和排涝除险等工程性设施，以及应急管理等非工程性措施。其中，工程性措施的部分可与《海绵城市建设技术指南——低影响开发雨水系统构建》中的建筑与小区、城市道路等工程建设相衔接。

参考《海绵城市建设监测标准》（送审稿），现有的海绵城市监测方案按照“设施–项目/地块–片区–城市–流域”来设计，内涝系统化在线监测方案监测对象和指标主要为区域降雨量、源头项目流量、排水管网关键节点液位（含内涝点与下游雨水管道）、片区排口流量数据，现有海绵城市监测方案基本满足内涝监测评估要求，无需额外布置监测点位。

（2）海绵城市内涝监测评估方法

在制定监测方案，安装监测设备，收集足够时间的数据后，怎样利用监测数据来评价此区域是否达到有关积水或内涝防治的设计标准规范？根据《城镇内涝防治技术规范》GB51222-2017、《海绵城市建设技术指南——低影响开发雨水系统构建》、《室外排水设计规范》GB50014-2021，初步建立了以下分析评估方法。

Ⅰ.内涝积水事件诊断

参考《海绵城市建设评价标准》GB/T 51345-2018，规范积水点评价指标。

监测方法：监测易涝点地表/井内液位，持续至少1年。

评估指标：路面积水控制效果；内涝防治效果。

评估方法：

路面积水控制效果，筛选1年中所有最大1小时降雨量不低于雨水管渠设计重现期的降雨，计算易涝点道路边沟与低洼处积水深度与降雨结束后退水时间，积水深度不大于15cm，并且退水时间不大于30min，则路面积水控制效果达标。

内涝防治效果，筛选1年中所有最大24小时降雨量不低于内涝防治设计重现期的降雨，计算易涝点积水深度与降雨结束后退水时间，积水深度不大于15cm，并且退水时间不大于设计最大允许退水时间，则内涝防治效果达标。

Ⅱ.管网排涝能力定量评估

评估方法：

雨水设计流量Q=qΨF，q为平均降雨强度（mm/h），Ψ为综合径流系数，F为汇水面积。

计算比较过程：

利用（发生内涝时的）实际场次降雨的降雨过程数据，计算最大1小时降雨对应的平均降雨强度q_max，计算典型排水分区排口理论排放流量Q_max，与该时间实测流量Q₀相对比，若实测流量小于理论排放流量，则雨水管道排水能力不足。

Ⅲ.内涝成因综合定性分析

设计对比法：

按照《室外排水设计规范》GB50014-2021与《城镇内涝防治技术规范》GB51222-2017，结合实测数据，重点针对易涝点至末端排口设计合规性进行评估，定性分析内涝积水成因。

（3）内涝治理建议

在经过以上三种方法对监测点布设区域进行评估后，分析内涝积水成因，相应地提出内涝治理建议。

三、总结

清环秉承的服务理念是：监测解决方案不是一成不变的，应根据政策、客户需求的变化不断调整和优化。海绵城市的监测实施方案也应根据工作目标的侧重点不同而有所改进。本篇讲述了海绵城市内涝监测评估体系的方案设计来源、监测评估方法，下篇将会补充海绵城市中内涝监测评估的实际案例，并提出相应的内涝治理建议。

北京清环智慧水务科技有限公司是专业从事海绵城市及排水管网监测的技术企业，注册资本2000万元。国家高新技术企业，通过了ISO9001、14001、20000、27001、10012等体系认证，拥有国内领先、自主研发制造的THWater系列化监测仪表，申请了80余项相关知识产权。是国内外排水管网和海绵城市监测细分领域的最专业的技术团队之一。在海绵城市监测评估方面，清环具有以下特点：

1、参与相关重要技术标准的编制，具有顶层设计能力。

2、具有多类型、多尺度、多模式的海绵城市监测评估项目策划及实施经验，帮助客户选择最佳的技术方案。

3、具有真正能满足海绵城市及排水管网复杂工况的产品级专业监测仪表，自主可控并迭代升级。

4、具有高水平的、多专业交叉的、综合性的、有经验的专家技术团队，提供全面专业的持续服务能力。

5、具有合作共赢的合作态度，推动细分行业的良性发展。

详见介绍文章——清环：海绵城市监测评估专业服务商（点击查看）。