下凹式绿地雨水渗蓄效应及其影响因素

摘要：凹式绿地是一种具有渗蓄雨水、削减洪峰流量、减轻地表径流污染等优点的生态

型排水设施。对不同设计参数的下凹式绿地雨水渗蓄能力的计算和分析表明：下凹式绿地面
积比例ｆ、绿地下凹深度

Δ ｈ、绿地土壤稳定入渗速率Ｋ和设计暴雨重现期Ｐ是影响其雨水

渗蓄效率Ｎ的主要因素。经分析计算，一般情况下的下凹式绿地设计参数选择范围为：绿地
面积比例

10 %～30%，下凹深度 0.1～0.3 ｍ，土壤稳定入渗速率大于 5×10-7m/s，设计暴

雨重现期可选择一年、三年和五年一遇标准。

 

关键词：

 下凹式绿地雨水渗蓄雨水径流 

城市化导致土地利用、土地覆被显著变化，致使区域雨水截留、下渗、蒸发等水文要素及

产汇流过程发生变化，加大了区域洪涝灾害发生的频率和强度，增加了城市排水系统建设
及运行压力 １～５。城市绿地作为城市生态系统的重要组成部分，有着诸多生态环境效
应１，３，５。在发达国家，绿地的雨水径流调蓄效应已得到相当重视，例如德国的Ｍ
Ｒ系统（Ｍｕｌｄｅｎ

 Ｒｉｇｏｌｅｎ ｓｙｓｔｅｍ，洼地渗渠系统）、下凹式绿地及日

本的多功能调蓄设施等使得尽可能多的雨水得以下渗，较好地发挥了绿地在城市水文生态
循环中的作用６，７。近年来，国内城市绿地面积不断扩大，但在城市绿地的规划、设计
及建设中，对绿地在水文循环中的作用重视不足，雨水渗蓄型绿地尤其是下凹式绿地尚不
多见。本文尝试探讨了下凹式绿地的雨水渗蓄效应及影响因素，并提出了相关设计参数，以
期在城市绿地规划与建设中发挥绿地在削减雨水径流、缓减排水系统建设运行压力、维护城
市水安全等效应方面提供参考依据。

 

1   下凹式绿地雨水渗蓄理论与能力的计算 
1.1  下凹式绿地概念 
下凹式绿地是绿地雨水调蓄技术的一种，较普通绿地而言，下凹式绿地利用下凹空间

充分蓄集雨水，显著增加了雨水下渗时间。具有渗蓄雨水、削减洪峰流量、减轻地表径流污染
等优点。典型的下凹式绿地结构为：绿地高程低于路面高程，雨水口设在绿地内，雨水口低
于路面高程的绿地并高于绿地高程。下凹式绿地汇集周围道路、建筑物等区域产生的雨水径
流，雨水径流先流入绿地，部分雨水渗入地下，绿地蓄满水后再流入雨水口。

  

1.2  下凹式绿地水量平衡分析 
下凹式绿地通过渗透、蒸发、蓄积等处理集水区内部分雨水，超出绿地渗蓄能力的雨水

就近排入雨水管道（见图１），计算时段内存在以下水量平衡关系式８～１１：

 

Ｐ０＋Ｕ０＝Ｄ＋Ｅ＋Ｓ＋Ｕ１＋Ｑ

    （１） 

式中Ｐ０

——降雨总量，ｍ３； 

Ｕ０

——初始蓄水量，ｍ３； 

Ｄ

——径流损失量，ｍ３； 

Ｅ

——蒸发量，ｍ３； 

Ｓ

——下渗量，ｍ３； 

Ｕ１

——结束时绿地蓄水量，ｍ３； 

Ｑ

——溢流外排水量，ｍ３。 

1.3  下凹式绿地雨水渗蓄能力计算