實際工作中發現，針對不同重現期降雨，雨水管網的匯流范圍與地表徑流總體的匯流路徑可能會出現不一致的情況，因此，需要評估當發生暴雨事件，超過地下管網系統的排水能力而發生漫溢時，雨水徑流依地形形成地表徑流通道，導致相鄰排水分區之間可能會出現邊界的動態變化，需要分別針對排水管渠系統與超標雨水徑流控制系統各自對應的排水分區進行相應設計。例如，在安徽省池州市齊山大道海綿化改造的設計過程中，發現其市政雨水主干管約匯集共計73hm2區域的雨水徑流，但暴雨期間又將有約29.7hm2上游地塊的客水沿地表匯入齊山大道。類似情景在北京市多處下凹式立交橋的積水改造案例中也有體現，且往往是造成下凹式立交橋積水的重要原因。以北京蓮花橋為例，原設計橋區低水匯流面積為13.6hm2，由于周邊建筑小區、辦公區等區域地勢較高，暴雨時徑流沿地表匯入橋區，導致橋區匯流面積增加至60hm2以上。因此，需要分別針對不同的降雨設計目標，分析排水分區邊界變化，對不同系統對應的排水分區范圍進行相應的水力計算與方案設計。

4.4 排水分區劃分精度的探討

在實際工作中，根據項目和排水分區服務的尺度不同，可分為流域、城市、片區、項目、設施等不同層級對應的排水分區。例如，在劃分城市排水分區的基礎上，針對其中某一片區的細化分析，可結合片區問題及建設條件，依據區內地形與干管、次干管、支管的布局，進一步將片區內排水分區細分為若干子排水分區(Sub-catchment)。針對其中具體的地塊項目，在設計過程中可結合地塊的地形與管網等設施布局，進行地塊內排水分區的劃分。需要根據不同的項目尺度和項目要求進行相應的分析。

在城市尺度，城市排水分區劃分精度和分區規模的確定，一方面從合理化公式與模型計算適用性的角度考慮，另一方面從不同城市特點，面臨的問題與需求，以及建設方案系統性的角度考慮。其中，針對傳統推理公式法的適用范圍，不同國家有不同的要求，我國在現行《室外排水設計規范》(GB 50014—2006，2016年版)中提出推理公式適用于匯水面積不超過2km2的區域。而在2km2的區域范圍內，排水分區進一步細分的精度也會對推理公式與模型模擬計算結果的差別產生影響。例如，陳嫣等對上海市某區域排水系統采用推理公式法與數學模型法(InfoWorks模型)設計計算進行研究，區域總面積約2km2，研究結果顯示，在一年一遇降雨重現期下，當區域內排水分區面積小于0.4km2，兩種方法計算的管道流量結果差別不大，超過0.4km2后，隨著排水分區面積的增大，兩者差值變大，誤差在10%～20%。

美國科羅拉多州在其排水手冊中建議每個獨立排水分區的面積宜小于100英畝(約0.4平方公里)，在此基礎上，科羅拉多州丹佛市又通過相關研究，發現在相同條件下，當排水分區面積小于90英畝(約0.36平方公里)時，利用傳統推理公式法與丹佛當地水文過程線模擬兩種方法計算得到的區域峰值流量在結果上趨于一致，而當排水分區面積大于150英畝(約0.6平方公里)時，兩種計算方法得到的結果相差將大于10%，且隨著分區面積增加誤差也逐漸增大。因此，考慮不同分區流量計算的一致性與準確性，丹佛提出排水分區宜小于90英畝，不宜大于150英畝。

排水分區劃分精度不同，對區域水量、水質模型的模擬結果也會產生一定的影響。趙冬泉等研究發現排水分區劃分的細致程度，對SWMM模擬結果中坡面徑流總量、坡面徑流量峰值以及峰值出現的時間均會產生影響;秦攀等以常州市為例，發現不同排水分區劃分精度在不同時間尺度的模擬下，對SWMM水質模擬結果的影響也有所區別。需要結合研究區域尺度、場地特點、模擬目標、以及建模工作量等綜合確定排水分區的劃分精度。

此外，排水分區劃分還應重點結合區域的建設條件，包括新城區、老城區、棚戶區的分布，海綿城市建設與改造的適宜性分析，以及對水生態、水環境、水資源、水安全重點問題邊界條件的識別和體現源頭減排、過程控制、系統治理技術路徑的系統方案等進行統籌考慮。此外，還應考慮我國南北方不同城市的特點，例如，北方很多平原城市水系較少，地勢平坦，主要依據管渠匯流路徑劃分排水分區，且分區規模通常較大，在初步劃定排水分區的基礎上，往往需要結合區域問題及海綿城市建設條件，依據干管與次干管布局，進一步細分子排水分區;河網城市水系發達，區域內雨水就近、分散排入城市河湖水系，依據其水系布局，單個雨水排水口對應的排水分區面積通常較小，為避免過度分散，可將面臨問題相同、建設條件類似的相鄰排水口對應的排水分區合并為一個排水分區，在規劃與方案設計中進行統籌考慮。

因此，排水分區的劃分精度和排水分區的規模并無絕對固定的限制，需要結合不同城市、不同項目的具體條件和需求，合理劃定排水分區，進行合理的進一步細分和合并等。

4.5 排水分區的連接性分析

對城市排水分區進行劃定后，應進一步針對排水分區的連接性進行分析，主要包括不同分區之間的連接性、排水分區末端排水口與受納水體之間的連接性兩類。這些都是目前我國在城市排水分區劃定中往往容易忽略的重要工作。

針對排水分區之間的連接性，首先應校核不同分區之間是否相對獨立，相鄰分區間有無重疊或未覆蓋區域，并分析分區之間的連接路徑。不同分區可連接至下游同一分區(如圖4左)，但某一排水分區不能同時連接至下游兩個排水分區(如圖4右)。通過上述分析，初步校核城市排水分區劃定的準確性與合理性。其次，如前文4.3所述，不同重現期的降雨事件發生時，排水分區之間可能會發生邊界的動態變化，需要根據不同問題和設計降雨，針對對應的排水分區進行相應分析。

圖4 排水分區間連接性分析示意圖

排水分區末端排水口與受納水體之間的連接性分析，主要取決于排水口與受納水體之間的距離、豎向與空間條件，以及區域開發前后排水口的變化情況，反映了排水口對應的上游排水分區所產生的雨水徑流與污染物能夠進入到受納水體的排放量情況。美國相關設計手冊中對排水口與受納水體之間的連接性進行了量化規定，將其分為0、10%、25%、50%、75%、100%六個級別，其中0即表示排水口與受納水體之間空間較大，歷史數據顯示該排水口對應上游排水分區排放的雨水徑流全部在排水口與受納水體之間的區域進行了調蓄或滲透，未進入受納水體;100%即表示排水口直接或通過硬化溝渠與受納水體相連，排水分區產生的雨水徑流全部進入受納水體;其他四類即表示排水口與受納水體之間存在一定的調蓄空間，當降雨徑流峰值超過統計數據對應的百分位時，排水分區產生的雨水徑流即會排入受納水體內。并提出了相應經驗算法對不同級別進行計算評定。

編輯：王媛媛