Page 65 - 2022年第53卷第7期

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的绝对值小于 １７．９％，Ｒ大于 ０．７６；下凹式绿地的模型模拟值与实测值之间的 ＮＳＥ在率定期与验证期
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均大于 ０．６９，Ｒｅ的绝对值小于 １３．２％，Ｒ大于 ０．７９；透水铺装的模型模拟值与实测值之间的 ＮＳＥ在率
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定期大于 ０．７５，在验证期大于 ０．５７，Ｒｅ的绝对值小于 １６．４９％，Ｒ大于 ０．７４。以上结果表明所构建 ＬＩＤ
措施 Ｈｙｄｒｕｓ － １Ｄ模型的模拟精度较高，可用于进一步的模拟评估。

４ 雨水径流控制效应分析

基于所构建的各项 ＬＩＤ措施 Ｈｙｄｒｕｓ － １Ｄ模型，进行各项 ＬＩＤ措施在不同情景方案下的雨水径流控
制效应模拟评估，探索其雨水径流控制效应变化规律。对于生物滞留池，研究的影响因素主要为降雨
重现期、汇水面积比（生物滞留池面积与汇水面面积之比）、蓄水层厚度和种植土厚度等关键参数。对
于下凹式绿地，研究的影响因素主要为降雨重现期、雨水口高度、汇水面积比（下凹式绿地面积与汇
水面面积之比）和种植土厚度等关键参数。对于透水铺装，研究的影响因素主要为降雨类型、降雨历
时、雨峰系数和透水砖渗透系数等。模型模拟分析所用降雨数据由广州市暴雨强度公式（式（ １））和芝
加哥雨型计算得到。对于生物滞留池和下凹式绿地，雨峰系数取值为 ０．４，降雨历时取值为 ６０ｍｉｎ，
同时还需结合雨水流量公式（式（ ２））计算其入流流量。
４．１ 生物滞留池 基于已验证的生物滞留池 Ｈｙｄｒｕｓ － １Ｄ模型，进行不同降雨重现期下，不同汇水面
积比、不同蓄水层厚度和不同种植土厚度等情景下生物滞留池雨水径流控制效果的模型模拟。生物滞
留池的种植土包含赤红壤层和生物炭层，在本研究中通过改变生物炭层下的赤红壤层厚度来调整种植
土厚度，而表层的赤红壤层和生物炭层的厚度保持不变。 《海绵城市建设技术指南———低影响开发雨
水系统构建（试行）》 （简称 《指南》） ［２１］ 中规定生物滞留池的汇水面积比一般为 ５％～１０％，蓄水层厚
度一般为 ２０～３０ｃｍ。此外，为满足植物生长，需要种植土厚度不宜小于 ２０ｃｍ。因此，生物滞留池的
汇水面积比、蓄水层厚度及种植土厚度应设置在规定范围内。在模拟分析生物滞留池汇水面积比对径
流量削减能力影响时，蓄水层厚度为 ２０ｃｍ，种植土厚度为 ２５ｃｍ；在模拟分析蓄水层厚度对径流量削
减能力影响时，汇水面积比为 １０％，种植土厚度为 ２５ｃｍ；在模拟分析种植土厚度对径流量削减能力
影响时，汇水面积比为 １０％，蓄水层厚度为 ２０ｃｍ。经模型模拟与计算分析，生物滞留池在不同降雨
重现期、汇水面积比、蓄水层厚度和种植土厚度时的径流量削减率如图 ５所示。

图 ５ 生物滞留池在不同情景下的径流量削减率

由图 ５可知，生物滞留池的径流量削减率随降雨重现期增大而减小。由图 ５（ａ）可知，生物滞留池
的径流量削减率随汇水面积比增大而增大，因为汇水面积比越大，单位面积的生物滞留池所需处理的
雨水径流就越少，径流量削减率也就越高。由图 ５（ｂ）可知，生物滞留池的径流量削减率随蓄水层厚
度增加而增加，其原因是蓄水层厚度越厚则生物滞留池所蓄滞和削减的水量越多。由图 ５（ｃ）可知，在
种植土厚度为 ２０～４０ｃｍ时生物滞留池的径流量削减率随种植土厚度增加而减小，究其原因，虽然种
植土越厚会使得土壤蓄水性能有所提升，但生物滞留池的种植土厚度增加使得其渗径长度也在增加，
渗径长度增加则会使得渗透速度下降，从而导致下渗水量减少，最终使得径流量削减率随着种植土厚
度增大而减小。为探究各降雨重现期下生物滞留池的汇水面积比、蓄水层厚度和种植土厚度与径流量

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