1.2年总径流控制率？:年总径流控制率

8月12上海城市规划院链接:

0.1海绵城市百家争鸣

0.2海绵城市是个筐？

1.1专项规划指标控制

1.2年总径流控制率？

国务院75号文件要求，2020年20%以上，2030年建成区80%以上，70%的雨水就地吸收。能做到吗？

关于年径流控制率指标的争论太多了。这就是美国郭教授成立的“海绵俱乐部海绵城市与分水岭小组”，这个小组的争论最为激烈。

程小涛是中国水科学研究院的副总工程师。他是@车武，对年径流总量控制率感到“迷茫”。他的意思是有些人不懂基本的水文知识，搞市政排水的不懂水文。然后他又谈到“小雨留，大雨快排”，这是观念的问题。如果70%的小雨停留，可能意味着河流90%以上的时间没有汇流。

讨论非常激烈。7月22日早上五点半，我起了这么早来讨论。当时是美国的晚上时间，因为离现在刚好12小时，也就是晚上时间。

小宇没留下来是个问题吗？我学的是水利，后来从事水务工作，和城市规划紧密结合，了解与水相关的专业和关系；让我来回答程将军的问题:

其实留着雨水是没问题的。小海绵挡住了雨水。你说雨保存在哪里？其实大部分都是渗透，渗透增加了生态基本流量。90%以上的时间怎么可能没有生态基本流？

其次，保留小雨会增加蒸发。下面我用一张图来说明雨会回到地球。

第三场小雨保留下来后，就算用了，你用的雨去哪了？用了之后没有排泄出来吗？水没有减少，因为物质不出去。

我当时跟他说，一些水利工程，比如大型水库，截留了小雨，大大减少了生态基流。这是另外一个问题，包括现在关于三峡工程和南水北调的争论，今天这里不讨论。

大雨能不能全部快速排干？我反过来问这个问题。武汉今年内涝严重是什么原因？

引用中国法规院王家卓主任的一些观点，武汉内涝首先是持续暴雨造成的。

其中，6月30日至7月6日，1周，武汉市累计降雨量576毫米，超过98大洪水的539毫米:

其次，洪水是洪水造成的，因为长江水位上涨了。

长江汉口水位比武汉高5-6米。

武汉的水排不出去，只能靠泵站排。

第三个原因是武汉大量填湖，导致滞蓄严重不足。

第四个原因是引流不畅。2013年发布的武汉市排水三年行动计划投资13亿元，但截至2015年底仅完成40亿元，武汉市规划的泵站大部分没有建成。

今年长江中下游的城市遭受了严重的洪涝灾害。与“98”洪水相比，一周最大降雨强度超过98洪水，但一个月的总降雨量没有98洪水大。

为什么今年长江中下游水位超过98大洪水同期水位？天灾还是人祸？

人祸大于天灾。1998年洪水后，长江上游水土保持依然有效，所以主要原因是“水泥地太多”，沿江城镇“逼水向上排”，抬高了长江中下游水位。这是整个长江流域的问题，所以要在整个长江流域建设海绵。

8月4日，《南方周末》专栏的“千绿篇”:

我引用《一锅粥》这篇文章:

"就连最基本的参数——年径流总量控制率也争论不休."程总的看法是，海绵城市只是在小范围内解决了“小雨不积水”的问题，解决不了“大雨不内涝”和“水体不黑臭”的问题，而是堵塞了城市河道的基本流向，导致河道干涸。

各种观点摘录如下:

车武教授怎么说？

车教授有点不屑一顾。他说，两年过去了，他还在纠结这个。我不知道我们在会上和会后当面跟他们说了多少次。我们是有点自大，但是没有说清楚，不然也不会吵到现在。

我同意车教授的说法“海绵可以蓄水、保水、保水，补充地下水，为江河湖泊提供必要的基本流量”。这种说法是正确的，但他应该把整个情况说清楚。

我用下面这张车先生的图，他从事雨水收集利用和雨水管理工作二三十年，确实经验丰富。

这是车老师的水循环图，来自他的论文《自然排水、灰水排水与LID水循环的比较:

传统城市化的后果是什么？下雨时，55%的雨水排出，排出的是黑水，只有15%往下渗，30%蒸发回天空。

海绵城市盖子改造后，排放量可以从55%降到20%，水质变好了。

渗透率从15%增加到35%；蒸发量从30%增加到45%，增加率为50%。

但是，海绵城市的改造是不可能回到纯粹的自然水循环的:

自然水循环是雨后，只有65，438+00%的雨水产生径流，40%向下渗透，50%蒸发，再次循环。

我讲的时候，就是说水利和市政排水和城市规划不是一回事。

所以第一个问题是:你想好海绵城市的目标了吗？物体是大海绵、中海绵还是小海绵？

其实市政排水由于专业的限制，考虑的都是小海绵，最多是上管网，带入中等海绵。

水利是一个大海绵的概念，是从流域水循环来考虑的。其实水利的流域并不是一个完整的流域，因为流域一般不考虑城市小海绵，以及雨水的渗透和蒸发，地面和地下甚至大气是一个整体。

清华一位水利系教授设想:控制和利用大气水环流，设计一条水汽输送的“天然道路”，替代“南水北调”和“西气东输”！

第二个问题是三个专业的目标不明确。无论是搞海绵城市，还是搞水利工程，我们的目的是什么？是水吗？水质？还是生态？目标不明确。

第三个问题，条件不明确。每个家庭的边界条件不一样:

1条件降雨是小雨还是大雨？是暴雨还是大暴雨？降雨持续时间短还是长？都没说清楚。

第二个条件，土壤，土壤的渗透情况如何？前期有饱和吗？其实海绵城市的关键就在下面。雨园下面的土要换，渗透性比原状土高几倍。所以美国要求雨园积水必须24小时渗透，所以雨园要换土。

第三个条件是竖向，海绵城市最重要的是竖向设计。前半段我引用了小光的话:“没有垂直专业深度参与的LID设计，一定会失败”。

如果海绵城市的对象、目标、条件都不明确，各家都不会在同一个平台、同一个频道上说话，鸡对鸭讲，就吵成一锅粥。

建议使用大数据虚拟现实。现在不是VR了吗？你可以利用大数据的数学模型完整的模拟地表、地下、大气的整个水循环过程，然后看模型计算出来的虚拟现实动画就可以知道整个过程，就像我今天讲课一样，用图片和数字说话。

我用另一张图来说话。这是地球的水循环图，陆地和海洋的水循环:

陆地上100 mm的降雨量中，39 mm来自海洋，剩下的61 mm来自陆地本身的蒸发，包括植物和土壤的蒸发蒸腾，所以61%的降雨量是自循环的。

当然，回归海洋是39 mm，因为水是平衡的，其中38 mm通过径流进入大海，1mm通过地下水回归海洋，就是这样的水循环。

来源:Gleick，P.H .，1996:水资源、天气和气候百科全书，S.H. Schneider编辑，哈佛大学出版社，纽约，第2卷:

地球的水只有3%是淡水，而河流、淡水湖、淡水沼泽等地表淡水只占地球淡水的0.3%。

但全球20%的地表淡水集中在贝加尔湖，20%储存在美国五大湖(休伦湖、密歇根湖和苏必利尔湖)。

河流仅占全球淡水总量的0.006%；可见，地球上的生命只取决于地球的总供水量。

为什么仅占世界淡水0.006%的河流却能养活全球数十亿人？

因为水是循环的！

我们从流域来看水循环，流域是长江流域的整个集水区。

这是长江流域不同地区年平均降雨量的分布。年降雨量最大的地方是四川盆地，年平均降雨量1，200 ~ 2000mm(灰色，局部蓝色)。上海太湖到长江口全是绿色，年降雨量1000 ~ 1200mm。

整个长江流域的年平均降水量为1.067mm，因为长江流域面积为1.8万平方公里，所以总降雨量为1.92万亿立方米。

长江口流入东海的径流是多少？为9513亿立方米，占总降水量的49%。你什么意思？按照雨水可以自行吸收不排放的算法，整个长江流域的年径流控制率是51%？

这个51%类似于车先生的自然水循环图中蒸发占50%的比例，因为是全球平均值，而且查阅了大量的水文气象资料，平均有50%的雨水蒸发回来，因为物质是不朽的，水是不断循环的。

再比如黄河流域，一年有几个月断流，因为排海的水量很少。黄河年径流控制率是否在90%以上？

那么年径流总量控制率指标能否适用于海绵？

回到中小型海绵年径流控制率指标的讨论。2015，11十月，在国外从事给排水的小光写了一篇文章，引起了大家的讨论。他认为年径流控制率是一个误区，不能用多年平均自然径流率，因为海绵城市主要是针对中小城市区块的。

第二是指标的适应性:应该是水质控制指标，而不是水量控制指标，但现在国内主要是针对水量。

三是指数的适用范围，主要适用于地块、建筑小区等。，不适用于有水系的城市地区。

因为住建部海绵城市指标体系没有明确规定，各家说法不一。比如说，上海怎么样？年径流控制率达标问题怎么处理？

上海还制定了海绵城市指标体系，由七个单位编制。

治水比九龙少两条龙，房管、建设、规划、发改、供水、交通、环保、园林绿化，一条* * *七条龙* *一起治水。

如果上海年径流总量控制率控制在75%对应22毫米，80%对应26.7毫米。

上海的指标体系有一个名词解释，雨水滞流就包括在内:

那么上海有一个很有意思的解释:因为按照要求，上海达不到年径流总量控制率的80%。为什么？

因为上海所谓的“三高一低”:地下水位高，覆盖率高，开发强度高，渗透率低，所以你们住建部有指标考核政策，所以我上海有对策。上海用什么对策？利用河流支撑底部:

如果上海年径流控制率不达标，那我就通过内河调蓄，甚至通过深度调蓄，只要河道调好了。上次我跟住建部定70%标准的人说了，我说你没说清楚，没办法。你们有政策，我们上海就有对策。

争论说明年径流控制率定义不清，适用范围不明确，更谈不上为什么。反而造成了误解，让水文学家误以为海绵城市断流了！其实国外不太在乎水量，主要是水质，还有前面说的水循环。

《指南》对年径流控制率进行了划分。在《指南》附表F2-1中，我国四个直辖市和省会城市平均80%的径流控制率对应的是24.9 mm，即25 mm。

根据上海近百年数万次降雨的统计分析，每次控制26.7mm的降雨量，相当于控制全年降雨径流总量的80%。

让我们回到水循环图，这是全球水循环图。前面提到的25mm已经和外国专家讨论了好几年了。他们一直说国外的盖子设计控制降雨径流和污染，一般是20mm到30mm，平均值是25mm一寸，所以他们控制一寸的降雨量。一开始，我不明白。我说为什么只有一寸，不是两寸，不是半寸。他们说这太难控制了。

现在我找到了答案。这是哈佛大学出版的《自然百科全书》中的一篇文章。你了解全球水循环吗？地球大气层中有多少水？它是12900立方千米，有129万亿吨的雨，这是大气中的水汽。

如果水汽一次落到地面，均匀分布在地球表面，那么整个地球表面平均下多少雨？

25毫米，2.5厘米，一寸！这是自然的规律，这就是道。也就是说我们空气中的水汽在世界上平均是一寸25mm，所以你可以看到它是不断循环的，它的平均完整降雨量是25mm。

比如上海，因为比较潮湿，比平均大一点，26.7 mm，对应80%的控制率。所以这个一寸数的背后是自然的规律，也就是道，很有意思。

这里是上海，徐家汇气象站在这里。

它是中国最早的气象站，有100多年的气象记录。

根据对近百年数万次降雨的统计分析，徐家汇站降雨次数和总雨量的概率分布如下:

如果你看不同的降雨量，5 mm，10 mm，27(26.7) mm，有一个降雨次数的统计分析，因为小雨的次数很多，降雨量小于27 mm的次数几乎占95%，因为还有几次暴雨。

累计雨量小于27 mm，也就是说控制27 mm，累计雨量控制多少？控制总降雨量的82%到83%左右。这样的数值是基于近百年数万次降雨的统计分析，但背后是自然水循环的规律。

所以说起来，这是一个水循环问题。可见，要想建设海绵城市，需要上知天文，下知地理。只有了解这些，才能知道内在的规律是什么。

我来深入的说一下地下水的循环。这是地下水循环的示意图。

雨水渗透后，地表以下有隔水层和承压层，这些水可以通过植物和土壤蒸腾蒸发，回到大气中。

大气中10%的水分来自植物蒸腾，一棵大橡树一年蒸腾151吨水；

7月30日，在上海“海绵城市的规划、设计、建设与管理”培训中，我讲了“周易屯卦看海绵”:

后来整理成周易海绵系列:

占卜是水面下的雷，