一种城市蓝绿空间与建设用地蓄排平衡计算方法与流程

1.本发明属于洪涝计算领域，具体涉及一种城市蓝绿空间与建设用地蓄排平衡计算方法。


背景技术：

2.我国正处于快速城市化阶段，许多城市迫切需要开展城市更新和人居环境优化。城市更新和改造、海绵城市建设，需要开展蓝绿空间与建设用地规划，用地规划与洪涝管控密切相关。在以往的城市更新和城市蓝绿空间规划中，规划蓝绿空间的方法主要有两类，一类是基于相关经验的概念性规划，主要依赖于规划人员对当地基本情况的了解和把握，通常不经过定量计算；另一类是基于数值模拟的详细规划，该方法对计算资源和人员操作水平要求较高。


技术实现要素：

3.针对现有技术中的上述不足，本发明提供的一种城市蓝绿空间与建设用地蓄排平衡计算方法解决了现有的蓄排平衡计算方法不便捷的问题。
4.为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案为：一种城市蓝绿空间与建设用地蓄排平衡计算方法，包括以下步骤：
5.s1、建立城市改造前的水量平衡方程；
6.s2、建立城市改造后的水量平衡方程；
7.s3、根据城市改造前的水量平衡方程和城市改造后的水量平衡方程进行城市蓝绿空间与建设用地蓄排平衡计算。
8.进一步地：所述s1包括以下分步骤：
9.s11、计算城市改造前地表径流量、城市改造前下渗水量、城市改造前蓝绿空间蓄滞水量和城市改造前水体蒸发量；
10.s12、根据城市改造前地表径流量、城市改造前下渗水量、城市改造前蓝绿空间蓄滞水量和城市改造前水体蒸发量建立城市改造前的水量平衡方程。
11.进一步地：所述s11中，计算城市改造前地表径流量r0的表达式具体为：
12.r0＝l0+d013.式中，l0为城市改造前积水量，d0为城市改造前排水量；
14.计算城市改造前下渗水量f0的表达式具体为：
15.f0＝(f1×
a1+f3×
a3)
×
p
16.式中，f1为绿色空间下渗系数，a1为城市改造前绿色空间的面积，f3为灰色空间下渗系数，a3为城市改造前建设用地的面积，p为降雨量；
17.计算城市改造前蓝绿空间蓄滞水量w0的表达式具体为：
18.w0＝w
g0
+w
b0
19.式中，w
g0
为城市改造前绿色空间蓄滞容积，w
b0
为城市改造前的蓝色空间的蓄滞容
积；
20.计算城市改造前水体蒸发量e0的表达式具体为：
21.e0＝e
g0
+e
b0
22.式中，e
g0
为城市改造前陆面蒸发量，e
b0
为城市改造前蓝色空间蒸发水量。
23.进一步地：所述s11中，城市改造前绿色空间蓄滞容积w
g0
的表达式具体为：
24.w
g0
＝γ
×
a125.式中，γ为绿色空间的蓄滞容积系数；
26.所述城市改造前的蓝色空间的蓄滞容积w
b0
的表达式具体为：
27.w
b0
＝α
×
a228.式中，α为蓝色空间的蓄滞容积系数，a2为城市改造前蓝色空间的面积；
29.所述城市改造前蓝色空间蒸发水量e
b0
的表达式具体为：
30.e
b0
＝e1×
a231.式中，e1为蓝色空间的蒸发系数；
32.所述城市改造前陆面蒸发量e
g0
的表达式具体为：
33.e
g0
＝e2×
(a1+a3)
34.式中，e2为陆面的蒸发系数。
35.进一步地：所述s12中，城市改造前的水量平衡方程具体为下式：
36.p＝l0+d0+(f1×
a1+f3×
a3)
×
p+γ
×
a1+α
×
a2+e1×
a2+e2×
(a1+a3)。
37.进一步地：所述s2包括以下分步骤：
38.s21、计算城市改造后地表径流量、城市改造后下渗水量、城市改造后蓝绿空间蓄滞水量和城市改造后水体蒸发量；
39.s22、根据城市改造后地表径流量、城市改造后下渗水量、城市改造后蓝绿空间蓄滞水量和城市改造后水体蒸发量建立城市改造后的水量平衡方程。
40.进一步地：所述s21中，计算城市改造后地表径流量r
t
的表达式具体为
41.r
t
＝l
t
+d
t
42.式中，l
t
为城市改造后积水量，d
t
为城市改造后排水量；
43.计算城市改造后下渗水量f
t
的表达式具体为：
44.f
t
＝[f1×
(a1+δa1)+f3×
(a
3-δa3)]
×
p
[0045]
式中，f1为绿色空间下渗系数，δa1为城市改造后绿色空间增加的面积，δa3为城市改造后建设用地增加的面积；
[0046]
计算城市改造后蓝绿空间蓄滞水量wt的表达式具体为：
[0047]wt
＝w
gt
+w
bt
[0048]
式中，w
gt
为城市改造后绿色空间蓄滞容积，w
bt
为城市改造后的蓝色空间的蓄滞容积；
[0049]
计算城市改造后水体蒸发量e
t
的表达式具体为：
[0050]et
＝e
gt
+e
bt
[0051]
式中，e
gt
为城市改造后陆面蒸发量，e
bt
为城市改造后蓝色空间蒸发水量。
[0052]
进一步地：所述s21中，城市改造后绿色空间蓄滞容积w
gt
的表达式具体为：
[0053]wgt
＝γ
×
(a1+δa1)
[0054]
所述城市改造后的蓝色空间的蓄滞容积w
bt
的表达式具体为：
[0055]wbt
＝α
×
(a2+δa2)
[0056]
式中，δa2为城市改造后蓝色空间增加的面积；
[0057]
所述城市改造后蓝色空间蒸发水量e
bt
的表达式具体为：
[0058]ebt
＝e1×
(a2+δa2)
[0059]
所述城市改造后陆面蒸发量e
gt
的表达式具体为：
[0060]egt
＝e2×
(a1+δa1+a
3-δa3)。
[0061]
进一步地：所述s22中，城市改造后的水量平衡方程具体为下式：
[0062][0063]
进一步地：所述s3具体为：
[0064]
s31、根据城市改造前的水量平衡方程和城市改造后的水量平衡方程建立蓝绿空间与建设用地蓄排平衡方程；
[0065]
其中，所述蓝绿空间与建设用地蓄排平衡方程的表达式具体为：
[0066]
l
0-(f
1-f3)
×
δa1×
p+f3×
δa2×
p≤γ
×
δa1+α
×
δa2[0067]
s32、对目标区域的蓝绿空间比例分配进行优化，在满足城市建设规范中蓝绿空间最小比例的条件下，改变城市绿色空间的面积、城市改造后蓝色空间的面积和城市改造后建设用地的面积，使城市改造后的水量平衡方程成立，完成城市蓝绿空间与建设用地蓄排平衡计算。
[0068]
本发明的有益效果为：
[0069]
(1)本发明提供的一种城市蓝绿空间与建设用地蓄排平衡计算方法基于水量平衡，给出了一种简易可行、计算简便的计算方法，可为相关领域技术人员提供在开展城市建设用地与蓝绿空间规划、设计时参考。
[0070]
(2)本发明在给定的设计降雨前提下和给排水设计规范下，实现城市建设用地与蓝绿空间“蓄排平衡”，即在尽可能不积水的目标前提下，明确需要配置多少蓝绿空间。
附图说明
[0071]
图1为本发明一种城市蓝绿空间与建设用地蓄排平衡计算方法的流程图。
具体实施方式
[0072]
下面对本发明的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本发明，但应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。
[0073]
如图1所示，在本发明的一个实施例中，一种城市蓝绿空间与建设用地蓄排平衡计算方法，包括以下步骤：
[0074]
s1、建立城市改造前的水量平衡方程；
[0075]
s2、建立城市改造后的水量平衡方程；
[0076]
s3、根据城市改造前的水量平衡方程和城市改造后的水量平衡方程进行城市蓝绿空间与建设用地蓄排平衡计算。
[0077]
所述s1包括以下分步骤：
[0078]
s11、计算城市改造前地表径流量、城市改造前下渗水量、城市改造前蓝绿空间蓄滞水量和城市改造前水体蒸发量；
[0079]
s12、根据城市改造前地表径流量、城市改造前下渗水量、城市改造前蓝绿空间蓄滞水量和城市改造前水体蒸发量建立城市改造前的水量平衡方程。
[0080]
所述s11中，计算城市改造前地表径流量r0的表达式具体为：
[0081]
r0＝l0+d0[0082]
式中，l0为城市改造前积水量，d0为城市改造前排水量；
[0083]
绿地土壤下渗是城市间接利用雨水的一种手段，城市下渗可补充城市地下水，涵养植被，计算城市改造前下渗水量f0的表达式具体为：
[0084]
f0＝(f1×
a1+f3×
a3)
×
p
[0085]
式中，f1为绿色空间下渗系数，a1为城市改造前绿色空间的面积，f3为灰色空间下渗系数，a3为城市改造前建设用地的面积，p为降雨量；
[0086]
城市蓝色空间是由河流、湖泊、水库、池塘等不同形态的水体构成的复合水体空间，是改善城市生态环境的主要因素，蓝色空间在城市规划中不可或缺，一方面可以减少空气污染，改善城市化带来的热岛效应影响，为城市市民营造宜人景色等，城市蓝色空间蓄水量：另一方面，在城市面临内涝灾害时，城市内部的蓝色空间是及时的滞留雨水的途径，有效减少城市径流量，减少城市积水的发生，计算城市改造前蓝绿空间蓄滞水量w0的表达式具体为：
[0087]
w0＝w
g0
+w
b0
[0088]
式中，w
g0
为城市改造前绿色空间蓄滞容积，w
b0
为城市改造前的蓝色空间的蓄滞容积；
[0089]
城市热岛效应影响城市蒸发，蒸发量主要有水体蒸发量与陆面蒸发量构成，计算城市改造前水体蒸发量e0的表达式具体为：
[0090]
e0＝e
g0
+e
b0
[0091]
式中，e
g0
为城市改造前陆面蒸发量，e
b0
为城市改造前蓝色空间蒸发水量。
[0092]
所述s11中，城市改造前绿色空间蓄滞容积w
g0
的表达式具体为：
[0093]wg0
＝γ
×
a1[0094]
式中，γ为绿色空间的蓄滞容积系数；
[0095]
所述城市改造前的蓝色空间的蓄滞容积w
b0
的表达式具体为：
[0096]wb0
＝α
×
a2[0097]
式中，α为蓝色空间的蓄滞容积系数，a2为城市改造前蓝色空间的面积；
[0098]
所述城市改造前蓝色空间蒸发水量e
b0
的表达式具体为：
[0099]eb0
＝e1×
a2[0100]
式中，e1为蓝色空间的蒸发系数；
[0101]
所述城市改造前陆面蒸发量e
g0
的表达式具体为：
[0102]eg0
＝e2×
(a1+a3)
[0103]
式中，e2为陆面的蒸发系数。
[0104]
所述s12中，城市改造前的水量平衡方程具体为下式：
[0105]
p＝l0+d0+(f1×
a1+f3×
a3)
×
p+γ
×
a1+α
×
a2+e1×
a2+e2×
(a1+a3)。
[0106]
所述s2包括以下分步骤：
[0107]
s21、计算城市改造后地表径流量、城市改造后下渗水量、城市改造后蓝绿空间蓄滞水量和城市改造后水体蒸发量；
[0108]
s22、根据城市改造后地表径流量、城市改造后下渗水量、城市改造后蓝绿空间蓄滞水量和城市改造后水体蒸发量建立城市改造后的水量平衡方程。
[0109]
所述s21中，计算城市改造后地表径流量r
t
的表达式具体为
[0110]rt
＝l
t
+d
t
[0111]
式中，l
t
为城市改造后积水量，d
t
为城市改造后排水量；
[0112]
计算城市改造后下渗水量f
t
的表达式具体为：
[0113]ft
＝[f1×
(a1+δa1)+f3×
(a
3-δa3)]
×
p
[0114]
式中，f1为绿色空间下渗系数，δa1为城市改造后绿色空间增加的面积，δa3为城市改造后建设用地增加的面积；
[0115]
计算城市改造后蓝绿空间蓄滞水量wt的表达式具体为：
[0116]wt
＝w
gt
+w
bt
[0117]
式中，w
gt
为城市改造后绿色空间蓄滞容积，w
bt
为城市改造后的蓝色空间的蓄滞容积；
[0118]
计算城市改造后水体蒸发量e
t
的表达式具体为：
[0119]et
＝e
gt
+e
bt
[0120]
式中，e
gt
为城市改造后陆面蒸发量，e
bt
为城市改造后蓝色空间蒸发水量。
[0121]
所述s21中，城市改造后绿色空间蓄滞容积w
gt
的表达式具体为：
[0122]wgt
＝γ
×
(a1+δa1)
[0123]
所述城市改造后的蓝色空间的蓄滞容积w
bt
的表达式具体为：
[0124]wbt
＝α
×
(a2+δa2)
[0125]
式中，δa2为城市改造后蓝色空间增加的面积；
[0126]
所述城市改造前蓝色空间蒸发水量e
bt
的表达式具体为：
[0127]ebt
＝e1×
(a2+δa2)
[0128]
所述城市改造后陆面蒸发量e
gt
的表达式具体为：
[0129]egt
＝e2×
(a1+δa1+a
3-δa3)。
[0130]
所述s22中，城市改造后的水量平衡方程具体为下式：
[0131][0132]
所述s3具体为：
[0133]
s31、根据城市改造前的水量平衡方程和城市改造后的水量平衡方程建立蓝绿空间与建设用地蓄排平衡方程；
[0134]
其中，所述蓝绿空间与建设用地蓄排平衡方程的表达式具体为：
[0135]
l
0-(f
1-f3)
×
δa1×
p+f3×
δa2×
p≤γ
×
δa1+α
×
δa2[0136]
s32、对目标区域的蓝绿空间比例分配进行优化，在满足城市建设规范中蓝绿空间最小比例的条件下，改变城市绿色空间的面积、城市改造后蓝色空间的面积和城市改造后建设用地的面积，使城市改造后的水量平衡方程的成立，完成城市蓝绿空间与建设用地蓄排平衡计算。
[0137]
蓝绿空间与建设用地蓄排平衡方程的表达式的推导方法具体为：
[0138]
联立城市改造前的水量平衡方程和城市改造后的水量平衡方程可得
[0139]
p＝f0+w0+e0+l0+d0[0140]
＝f0+w0+e0+l
t
+d
t
+(f
1-f3)
×
δa1×
p+γ
×
δa
1-f3×
δa2×
p+(α-e1+e2)
×
δa2[0141]
整理得：
[0142]
l0+d0＝l
t
+d
t
+(f
3-γ-f1)
×
δa1×
p+(f
3-α+e
1-e2)
×
δa2×
p
[0143]
假设城市保持灰色系统排水能力不变，即d
t
＝d0，基于蓄排平衡，保证城市无积水情况发生，即积水量为0，则需满足l
t
＝0，将上式转换为：
[0144]
l0＝(f
3-f1)
×
δa1×
p+(f3+e
1-e2)
×
δa2×
p-γ
×
δa
1-α
×
δa2[0145]
由于城市改造前后蒸发水量的改变量较小，此处假设城市蒸发水量的改变量趋于零，在城市改造后，要实现城市蓝绿空间与建设用地蓄排平衡，则城市排水系统排水能力与蓝绿空间应满足如下的等式关系：
[0146]
l0＝(f
1-f3)
×
δa1×
p-f3×
δa2×
p+γ
×
δa1+α
×
δa2[0147]
上式为开发后城市蓝绿空间与建设用地蓄排平衡的一般公式，在具体实施过程中，需根据实际情况，结合城市排水系统的数值模拟，实现对蓝绿空间设施配置的整体优化，得到蓝绿空间与建设用地蓄排平衡方程的表达式：
[0148]
l
0-(f
1-f3)
×
δa1×
p+f3×
δa2×
p≤γ
×
δa1+α
×
δa2[0149]
在本实施例中，选取一典型城区作为研究区，该城区面积为359.32km2，多年平均降水量915mm，降水量空间分布不均，总的趋势由北向南递增；降水量时间分布也不均，体现在年际变化和年内变化较大。年际间，丰水年降水量最高达1459.6mm(2003年)，枯水年降水量最低548.6mm(1978年)，年内降水量主要集中在汛期(6～9月份)，占年降水量的70％左右，极易形成集中暴雨，春季则多干旱。该地区是易旱易涝、水旱灾害频繁的地区。根据设计降雨公式，该地区重现期为一年的设计降雨量为45mm。
[0150]
(1)获取城市蓝绿空间蓄滞水量。
[0151]
近年来该城区初步开展了雨水调蓄措施，雨水收集的模式有：通过下凹式绿地、渗透铺装、渗透管沟直接补给地下水；通过绿色屋面改善周边生态环境；通过渗透井、屋面集水沟进行雨水收集，用于工业企业生产、蔬菜种植、农田灌溉、市政道路清洁和小区、公园等园林绿化的浇灌。各区因地制宜选择模式进行建设。研究区中心城区绿色空间蓄滞系数取值为0.15，降落在蓝色空间的雨水视为全部蓄滞，蓄滞系数取值为1。在一年一遇的降雨条件下，该地区绿色空间调蓄水量为24.3万m3，蓝色空间调蓄水量为129.6万m3。
[0152]
(2)获取城市下渗水量。
[0153]
在城市化过程中，自然界中的土壤、植被水体等下垫面逐渐被沥青、水泥地面等不透水下垫面取代，使得原有的径流形成条件发生改变，城市建筑群落与道路的下渗系数大幅降低。
[0154]
(3)根据水量平衡计算，研究区设计排水管网排水能力为一年一遇。
[0155]
根据城市水量平衡原理，考虑降雨、径流、入渗、蒸发、水体及土蓄水量等水文物理过程，城市水量平衡计算公式如下所示：
[0156]
p＝l
t
+d
t
+[f1×
(a1+δa1)+f3×
(a
3-δa3)]
×
p+γ
×
(a1+δa1)+
[0157]
α
×
(a2+δa2)+e1×
(a2+δa2)+e2×
(a1+δa1+a
3-δa3)
[0158]
计算城市积水量，从而确定城市调蓄需求量。
[0159]
l
t
＝l0+(f1+γ-f3)
×
δa1×
p+(α-e1+e
2-f3)
×
δa2×
p
[0160]
基于水量平衡原理，在城市化进程中城市蓝绿空间与建设用地比例处于动态变化中，为了避免城市洪涝灾害的发生，在城市规划中，通过将城市建筑面积与城市蓝绿空间进行置换，由于该城市的地理特殊性且较难改变，且水体面积已满足规范要求，故通过将城市建筑屋顶改造成绿色屋顶，在道路中增加透水铺装等措施，减少城市下垫面不透水率，扩大城市蓄滞容积。
[0161]
对研究区蓝绿空间比例分配进行优化，保持研究区一年一遇排水能力及各系数不变，经计算，研究区在一年一遇情景下，无积水情况发生，该城区初始状态下建设用的面积占总城区81.41％，绿色空间占比为10％，蓝色空间占总城区8.59％。随着重现期的增大，城市的蓝绿空间不能实现蓄排平衡，在二十年一遇降雨情景中，城市的蓄排能力不能蓄排平衡产生积水，易发生洪涝灾害，为提高城市韧性，通过在建设用地上增加绿色屋顶、植草沟、透水铺装等绿色基础设施，扩大城市蓝绿空间，增大城市调蓄能力，实现蓄排平衡。
[0162]
逐步增加降雨重现期，计算在不同重现期降雨条件下比例使城市内部无积水。根据《城市水系规划规范》gb50513-2009及《城市用地分类与规划建设用地标准》，首先将不同重现期降雨量代入积水量公式确定城市调蓄需求量，改变城市建设用地与蓝绿空间的面积保证城市在对应降雨情景下积水量为零，计算结果如表1所示：
[0163]
表1蓝绿空间协同优化结果
[0164][0165]
蓝绿空间是城市具有生态功能的用地类型，一方面蓝绿空间在为城市提供生态系统服务与生态修复中发挥着重要作用，另一方面城市蓝绿空间具有景观效益，为市民提供一个宜居的生活环境。为保证城市的良性发展，需保证一定的蓝绿空间。为提高城市韧性，提升城市应对洪涝风险的能力，改造后的城市蓝色空间占比为8.59％，城市绿色空间占比为22.88％，城市建设用地占比为68.53％。优化结果如表2所示。
[0166]
表2城市蓝绿空间与建设用地比例改造前后对比
[0167]
可抵御降雨量/mm对应重现期/年绿色空间/％蓝色空间/％451108.59142.85022.888.59
[0168]
与城市空间比例改造前相比，改造后蓝绿空间与建设用地比例可保证蓄排平衡并且建设用地面积仍保持初期高城市化水平状态，在50年一遇的情景下仍可保证蓄排平衡，该优化结果为城市提供充足的蓝绿空间，改善人居环境，缓解热岛效应。
[0169]
本发明的有益效果为：本发明提供的一种城市蓝绿空间与建设用地蓄排平衡计算方法，基于水量平衡，给出了一种简易可行、计算简便的计算方法，可为相关领域技术人员提供在开展城市建设用地与蓝绿空间规划、设计时参考。
[0170]
本发明在给定的设计降雨前提下和给排水设计规范下，实现城市建设用地与蓝绿空间“蓄排平衡”，即在尽可能不积水的目标前提下，明确需要配置多少蓝绿空间。
[0171]
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“厚度”、“上”、“下”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“径向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明的技术特征的数量。因此，限定由“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或隐含地包括一个或者更多个该特征。

技术特征：
1.一种城市蓝绿空间与建设用地蓄排平衡计算方法，其特征在于，包括以下步骤：s1、建立城市改造前的水量平衡方程；s2、建立城市改造后的水量平衡方程；s3、根据城市改造前的水量平衡方程和城市改造后的水量平衡方程进行城市蓝绿空间与建设用地蓄排平衡计算。2.根据权利要求1所述的城市蓝绿空间与建设用地蓄排平衡计算方法，其特征在于，所述s1包括以下分步骤：s11、计算城市改造前地表径流量、城市改造前下渗水量、城市改造前蓝绿空间蓄滞水量和城市改造前水体蒸发量；s12、根据城市改造前地表径流量、城市改造前下渗水量、城市改造前蓝绿空间蓄滞水量和城市改造前水体蒸发量建立城市改造前的水量平衡方程。3.根据权利要求2所述的城市蓝绿空间与建设用地蓄排平衡计算方法，其特征在于，所述s11中，计算城市改造前地表径流量r0的表达式具体为：r0＝l0+d0式中，l0为城市改造前积水量，d0为城市改造前排水量；计算城市改造前下渗水量f0的表达式具体为：f0＝(f1×
a1+f3×
a3)
×
p式中，f1为绿色空间下渗系数，a1为城市改造前绿色空间的面积，f3为灰色空间下渗系数，a3为城市改造前建设用地的面积，p为降雨量；计算城市改造前蓝绿空间蓄滞水量w0的表达式具体为：w0＝w
g0
+w
b0
式中，w
g0
为城市改造前绿色空间蓄滞容积，w
b0
为城市改造前的蓝色空间的蓄滞容积；计算城市改造前水体蒸发量e0的表达式具体为：e0＝e
g0
+e
b0
式中，e
g0
为城市改造前陆面蒸发量，e
b0
为城市改造前蓝色空间蒸发量。4.根据权利要求3所述的城市蓝绿空间与建设用地蓄排平衡计算方法，其特征在于，所述s11中，城市改造前绿色空间蓄滞容积w
g0
的表达式具体为：w
g0
＝γ
×
a1式中，γ为绿色空间的蓄滞容积系数；所述城市改造前的蓝色空间的蓄滞容积w
b0
的表达式具体为：w
b0
＝α
×
a2式中，α为蓝色空间的蓄滞容积系数，a2为城市改造前蓝色空间的面积；所述城市改造前蓝色空间蒸发量e
b0
的表达式具体为：e
b0
＝e1×
a2式中，e1为蓝色空间的蒸发系数；所述城市改造前陆面蒸发量e
g0
的表达式具体为：e
g0
＝e2×
(a1+a3)式中，e2为陆面的蒸发系数。5.根据权利要求4所述的城市蓝绿空间与建设用地蓄排平衡计算方法，其特征在于，所
述s12中，城市改造前的水量平衡方程具体为下式：p＝l0+d0+(f1×
a1+f3×
a3)
×
p+γ
×
a1+α
×
a2+e1×
a2+e2×
(a1+a3)。6.根据权利要求5所述的城市蓝绿空间与建设用地蓄排平衡计算方法，其特征在于，所述s2包括以下分步骤：s21、计算城市改造后地表径流量、城市改造后下渗水量、城市改造后蓝绿空间蓄滞水量和城市改造后水体蒸发量；s22、根据城市改造后地表径流量、城市改造后下渗水量、城市改造后蓝绿空间蓄滞水量和城市改造后水体蒸发量建立城市改造后的水量平衡方程。7.根据权利要求6所述的城市蓝绿空间与建设用地蓄排平衡计算方法，其特征在于，所述s21中，计算城市改造后地表径流量r
t
的表达式具体为r
t
＝l
t
+d
t
式中，l
t
为城市改造后积水量，d
t
为城市改造后排水量；计算城市改造后下渗水量f
t
的表达式具体为：f
t
＝[f1×
(a1+δa1)+f3×
(a
3-δa3)]
×
p式中，f1为绿色空间下渗系数，δa1为城市改造后绿色空间增加的面积，δa3为城市改造后建设用地增加的面积；计算城市改造后蓝绿空间蓄滞水量w
t
的表达式具体为：w
t
＝w
gt
+w
bt
式中，w
gt
为城市改造后绿色空间蓄滞容积，w
bt
为城市改造后的蓝色空间的蓄滞容积；计算城市改造后水体蒸发量e
t
的表达式具体为：e
t
＝e
gt
+e
bt
式中，e
gt
为城市改造后陆面蒸发量，e
bt
为城市改造后蓝色空间蒸发水量。8.根据权利要求7所述的城市蓝绿空间与建设用地蓄排平衡计算方法，其特征在于，所述s21中，城市改造后绿色空间蓄滞容积w
gt
的表达式具体为：w
gt
＝γ
×
(a1+δa1)所述城市改造后的蓝色空间的蓄滞容积w
bt
的表达式具体为：w
bt
＝α
×
(a2+δa2)式中，δa2为城市改造后蓝色空间增加的面积；所述城市改造后蓝色空间蒸发水量e
bt
的表达式具体为：e
bt
＝e1×
(a2+δa2)所述城市改造后陆面蒸发量e
gt
的表达式具体为：e
gt
＝e2×
(a1+δa1+a
3-δa3)。9.根据权利要求8所述的城市蓝绿空间与建设用地蓄排平衡计算方法，其特征在于，所述s22中，城市改造后的水量平衡方程具体为下式：10.根据权利要求9所述的城市蓝绿空间与建设用地蓄排平衡计算方法，其特征在于，所述s3具体为：
s31、根据城市改造前的水量平衡方程和城市改造后的水量平衡方程建立蓝绿空间与建设用地蓄排平衡方程；其中，所述蓝绿空间与建设用地蓄排平衡方程的表达式具体为：l
0-(f
1-f3)
×
δa1×
p+f3×
δa2×
p≤γ
×
δa1+α
×
δa2s32、对目标区域的蓝绿空间比例分配进行优化，在满足城市建设规范中蓝绿空间最小比例的条件下，改变城市绿色空间的面积、城市改造后蓝色空间的面积和城市改造后建设用地的面积，使城市改造后的水量平衡方程的成立，完成城市蓝绿空间与建设用地蓄排平衡计算。

技术总结
本发明公开了一种城市蓝绿空间与建设用地蓄排平衡计算方法，包括以下步骤：S1、建立城市改造前的水量平衡方程；S2、建立城市改造后的水量平衡方程；S3、根据城市改造前的水量平衡方程和城市改造后的水量平衡方程进行城市蓝绿空间与建设用地蓄排平衡计算，本发明基于水量平衡，给出了一种简易可行、计算简便的计算方法，可为相关领域技术人员提供在开展城市建设用地与蓝绿空间规划、设计时参考。本发明在给定的设计降雨前提下和给排水设计规范下，实现城市建设用地与蓝绿空间“蓄排平衡”，即在尽可能不积水的目标前提下，明确需要配置多少蓝绿空间。蓝绿空间。蓝绿空间。


技术研发人员：梅超 董莉榕 刘家宏 王浩 王佳 李玉龙 石虹远
受保护的技术使用者：中国水利水电科学研究院
技术研发日：2023.05.30
技术公布日：2023/8/28