气候变化对雨水控制设施年径流总量控制率的影响

气候变化对降雨产生的影响会干扰海绵城市建设中雨水控制设施的效果。为了定量评估气候变化对年径流总量控制率的影响,识别我国雨水控制设施气候变化敏感区域,在统计分析全国186个气象站1980年—2012年日降雨序列的基础上,对比各气象站在不同时段0~200 mm设计降雨量所对应年径流总量控制率的变化;以年径流总量控制率的标准差作为评价依据,讨论我国各区域气候变化敏感性的空间分布。结果表明:气候变化对我国大部分地区的年径流总量控制率所造成的标准差大致在0~0.06之间,气候变化敏感性的峰值出现在设计降雨量为25~40 mm范围;敏感区域主要集中在我国东部,其中京津冀地区、山东省和海南省大部分地区的敏感性较高。对于气候变化敏感的区域,雨水源头控制设施的年径流总量控制率或因气候变化而无法达到预期值,因此应尽量增加设施规模;而对于气候变化不敏感的区域,气候变化对年径流总量控制率影响不大,因此根据时长较短的降雨序列即可准确确定其年径流总量控制率所对应的设计降雨量。     

北京不同年径流总量控制率下设计降雨量的空间分布

为科学确定海绵城市年径流总量控制目标,以北京市为例,在考虑降雨空间分布规律的基础上,计算不同年径流总量控制率条件下的各区域设计降雨量,并对造成空间差异的成因进行分析。结果表明,由于城市热岛效应、城市建筑物阻碍效应与城市凝结核效应所造成的雨岛现象以及地形、季风等因素的综合影响,北京市降雨强度的空间差异较大,在75%~90%的年径流总量控制率范围内,对应的设计降雨量具有明显的空间差异性,总体呈现城区高于郊区,并形成西南—东北方向的等值梯度。其中,中心城区、顺义、朝阳、丰台以及房山的西部设计降雨量较高。因此在确定LID雨水设施规模时,应根据项目所在地的雨量站点资料进行年径流总量控制率与设计降雨量关系曲线的分析,并以此作为指导。