DB1404/T 33-2024 长治市海绵城市工程设计指南

ICS91.140.80

CCSP40

1404

山西省长治市地方标准

DB1404/T33—2024

长治市海绵城市工程设计指南

DesignGuidelinesforSpongeCityEngineeringinChangZhiCity

2024-02-28发布2024-05-28实施

长治市市场监督管理局发布

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DB1404/T33—2024

目  次

前  言.................................................................................................................................................................2

1范围...................................................................................................................................................................1

2规范性引用文件...............................................................................................................................................1

3术语和定义.......................................................................................................................................................2

4基本规定...........................................................................................................................................................4

5参数与计算.......................................................................................................................................................6

6源头减排系统设计........................................................................................................................................14

7雨水管渠系统设计........................................................................................................................................20

8行泄与调蓄系统设计....................................................................................................................................24

9典型场景海绵城市设计................................................................................................................................26

10海绵单项设施设计........................................................................................................................................33

附录A（规范性附录）长治市及各区县暴雨强度公式............................................................................46

附录B（资料性附录）长治市湿陷性黄土地质分布................................................................................47

附录C（资料性附录）长治市海绵城市单项设施投资估算一览表........................................................48

附录D（资料性附录）生物滞留设施典型换填介质选配一览表............................................................49

参 考 文 献...................................................................................................................................................50

1

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前  言

本文件按照GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起

草。

本文件由长治市住房和城乡建设局提出、组织实施并监督检查。

本文件由长治市海绵城市建设标准化技术专家组归口。

本文件起草单位：长治市住房和城乡建设局、北京雨人润科生态技术有限责任公司、陕西西咸海绵

城市工程技术有限公司、中规院（北京）规划设计有限公司、西安理工大学。

本文件主要起草人：孙维全、闫攀、杨正、张庆宏、李晓路、马越、姬国强、孙学良、常元莉、侯

精明、胡艺泓、李琳、马培华、李亚敏、俱晨涛、唐宇飞、段常慧、申利亭、周庆诗、薛萌、栾广学。

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长治市海绵城市工程设计指南

1范围

本文件规定了海绵城市工程设计的基本规定、参数与计算、源头减排工程设计、雨水管渠工程设计、

行泄与调蓄工程设计、典型场景设计、单项设施设计等技术要求。

本文件适用于长治市新建、改建、扩建工程中海绵城市工程的设计，也适用于海绵城市专项改造及

系统化治理等项目的相关设计。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，

仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于

本文件。

GB3838地表水环境质量标准

GB50014室外排水设计标准

GB50015湿陷性黄土地区建筑标准

GB50265泵站设计标准

GB50345屋面工程技术规范

GB50400建筑与小区雨水利用工程技术规范

GB50513城市水系规划规范

GB51174城镇雨水调蓄工程技术规范

GB51222城镇内涝防治技术规范

GB/T17638土工合成材料短纤针刺非织造土工布

GB/T17642土工合成材料非织造布复合土工膜

GB/T17643土工合成材料聚乙烯土工膜

GB/T25993透水路面砖和透水路面板

GB/T50805城市防洪工程设计规范

GB/T51345海绵城市建设评价标准

CJJ6城镇排水管道维护安全技术规程

JGJ100车库建筑设计规范

JGJ155种植屋面工程技术规程

CJJ169城镇道路路面设计规范

CJJ181城镇排水管道检测和评估技术规程

CJJ/T135透水水泥混凝土路面技术规程

CJJ/T188透水砖路面技术规程

CJJ/T190透水沥青路面技术规程

CJJ/T210城镇排水管道非开挖修复更新工程技术规程

CJ/T542模块化雨水储水设施

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DBJ04/T344山西省海绵城市技术标准

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1

海绵城市spongecity

通过城市规划、建设的管控，从“源头减排、过程控制、系统治理”着手，综合采用“渗、滞、蓄、

净、用、排”等技术措施，有效控制城市雨水径流，最大限度地减少城市开发建设对原有自然水文特征

和水生态环境造成的影响，使城市在适应环境变化、抵御自然灾害等方面具有良好的“弹性”，实现自

然积存、自然渗透、自然净化的理念和方式。

3.2

源头减排sourcecontrol

利用现有自然条件或模拟原有的自然水文特征，通过渗透、调蓄和净化等措施，在排入排水管渠之

前，控制径流产生量、减少径流污染、削减峰值流量和收集利用雨水。

3.3

内涝urbanflooding,localflooding

强降雨或连续性降雨超过城镇排水能力，导致城镇地面产生积水灾害的现象。

3.4

内涝防治系统urbanfloodingpreventionandcontrolsystem

用于防止和应对城镇内涝的工程性设施和非工程性措施以一定方式组合成的总体，包括雨水收集、

输送、调蓄、行泄、处理、利用的天然和人工设施及管理措施等。

3.5

排涝除险设施localfloodingriskexcludingfacilities

内涝防治设计重现期下，为控制超过源头减排设施和排水管渠承载能力的雨水径流，而采取的地上、

地下行泄与调蓄设施，包括行泄通道、调蓄设施、排涝泵站等。

3.6

合流制溢流combinedseweroverflow(CSO)

合流制排水系统降雨时，超过截流能力而排入水体的合流污水。

3.7

年径流总量控制率volumecaptureratioofannualrainfall

通过自然与人工强化的渗透、滞蓄、净化等方式控制城市建设下垫面的降雨径流，得到控制的年均

降雨量与年均降雨总量的比值。

3.8

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年径流污染控制率annualurbandiffusepollutioncontrolratio

在年均降雨条件下，规划或设计范围内累计全年削减的雨水径流污染物总量占全年雨水径流污染物

总量的比值。

3.9

设计降雨量designrainfalldepth

为实现一定的年径流总量控制目标，用于确定海绵城市建设设施设计规模的降雨量控制值，一般通

过当地多年日降雨资料统计数据获取，通常用日降雨量（mm）表示。

3.10

雨水管渠设计重现期recurrenceintervalforstormsewerdesign

用于进行雨水管渠设计的暴雨重现期。

3.11

内涝防治设计重现期recurrenceintervalforurbanfloodingdesign

用于进行城镇内涝防治系统设计的暴雨重现期，使地面、道路等区域的积水深度和退水时间不超过

一定的标准。

3.12

海绵设施spongecityfacilities

在海绵城市建设项目中发挥“渗、滞、蓄、净、用、排”功能的雨水设施。

3.13

绿色设施greeninfrastructure

采用自然或人工模拟自然生态系统控制城市降雨径流的设施。

3.14

雨水调蓄stormwaterdetentionstorage

狭义为雨水调节和储存的统称，主要针对雨水峰值径流量、径流体积的控制。广义上还包含有滞留、

下渗功能的雨水滞蓄，进一步促进峰值流量、径流体积的控制。

3.15

雨水调节stormwaterdetention

也称调控排放，在降雨期间暂时储存一定量的雨水，削减向下游排放的雨水峰值径流量、延长排放

时间，但不减少排放的总量。

3.16

雨水储存stormwaterstorage

在降雨期间通过桶、罐、模块、池等设施储存、集蓄雨水，削减向下游排放的雨水体积。

3.17

雨水滞蓄stormwaterretention

在降雨期间通过具有一定储存和入渗能力的设施滞留、渗透雨水，削减向下游排放径流总量的同时

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增加雨水的下渗、蒸散发，进一步延长排放时间。

3.18

雨水延时调节stormwaterextendeddetention

在雨水调节的基础上，通过在底部增设控制径流水质的滞蓄容积，延长雨水停留时间、沉淀净化污

染物质的设施。

3.19

生物滞留设施bioretentionfacilities

在地势较低的区域通过植物、土壤和换填介质系统滞留、渗滤、净化雨水径流的设施。

3.20

下沉式绿地depressedgreenbelt

指低于周边汇水地面或道路，可利用于渗透、滞蓄、净化雨水径流的绿地，又称下凹式绿地。

3.21

初期弃流设施initialsplit-flowfacilities

指通过一定方法或装置将存在初期冲刷效应、污染物浓度较高的降雨初期径流予以弃除，以降低雨

水后续处理难度的设施。

3.22

湿陷性黄土collapsibleloess

在一定压力下受水浸湿，土结构迅速破坏，并产生显著附加下沉的黄土。

3.23

自重湿陷性黄土loesscollapsibleunderoverburdenpressure

在上覆土的自重压力下受水浸湿，发生显著附加下沉的湿陷性黄土。

3.24

非自重湿陷性黄土loessnoncollapsibleunderoverburdenpressure

在上覆土的自重压力下受水浸湿，不发生显著附加下沉的湿陷性黄土。

4基本规定

4.1有特殊污染源（危险化学品、重金属、危害废物、放射性物品、医疗废弃物、垃圾填埋或转运等）

的工业及仓储建设项目、传染病医院、环卫设施等建设项目，不宜开展海绵城市源头减排设施建设，雨

水排放还应符合环保管理要求。

4.2纳入长治市海绵城市建设项目管控指标豁免清单的建设项目类型，海绵城市建设管控指标不做强

制性要求，应根据项目特点因地制宜落实海绵城市理念。

4.3建筑与小区、城市道路、绿地与广场、城市水系等建设项目应根据实际情况在规划统筹、建设审

批（立项）、方案设计、初步设计及施工图设计阶段开展海绵城市专项设计。

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4.4海绵城市设计应统筹协调源头减排、雨水管渠、行泄与调蓄等工程措施，并兼顾合流制溢流污染

控制。城市水系相关项目应做好与防洪设施的衔接。

4.5海绵城市设计总体应遵循“绿色优先、空间集约、技术合理、经济可行”等原则，优先利用现状

绿地、植物、自然坑塘、沟渠、废弃土地等既有条件，并宜结合景观、休憩娱乐、运动健身等需求营造

“平急两用”的多功能海绵城市空间。

4.6海绵城市设计应处理好与城市规划、给水排水、风景园林、道路桥梁、建筑工程、防洪水利等专

业的协调，并应做好控制指标、空间竖向、工程图纸表达等多方面衔接。

4.7建设项目开展海绵城市设计时，新建工程应以目标为导向，改、扩建工程及海绵专项工程应以问

题为导向，侧重解决场地现状内涝积水、合流混接、污染排放等问题。

4.8建设项目的雨水组织及设计竖向，应在满足建筑、消防等基础功能的前提下，充分协调室外景观，

确保汇水面雨水按规划路径汇入海绵城市设施。

4.9建设项目海绵城市设计时宜采用或增加便于设施运维、调度的措施及做法。

4.10建设项目海绵城市设计应获取项目地勘报告及其他相关工程资料，明确湿陷性黄土、地震断裂带、

滑坡及泥石流等不良地质的分布情况，依据其严重等级、土层厚度对海绵设施布局、结构等进行优化。

4.11湿陷性黄土地区海绵城市工程设计时，应符合下列规定：

a)各级湿陷性黄土场地的海绵设施，当地基湿陷变形、压缩变形或承载力不满足设计要求时，应

针对不同土质，在地基压缩层或湿陷性黄土层内采取地基处理、换填、防渗、设施避让或贯穿

式结构等措施；

b)非自重湿陷性黄土场地，建设场地较大，渗透、转输、滞留设施与建（构）筑物、道路基础间

安全防护距离应满足表1要求时，可不采取全防渗结构，安全防护距离不足时，应采取半防渗

或全防渗处理，防渗措施包括设置防渗挡墙、截水墙以及使用高密度聚乙烯（HDPE）膜、钠

基膨润土防水毯（GCL）、复合土工布、抗渗混凝土等材料进行防渗；

c)自重湿陷性黄土场地，黄土层厚度较大且无法整体更换时，不应设置中深层、大型渗透设施及

全透水路面结构，渗排、转输、渗蓄类海绵设施（贯穿式防渗井身结构的雨水速渗井除外）应

设置防渗层与疏排水系统，与不同等级建筑物安全防护距离应满足表2要求。

表1绿色设施与建（构）筑物、道路基础之间的防护距离

单位：m

设施类型防护距离

植草沟、雨水花园、生物滞留带等小型分散海绵设施3

渗井、渗透塘等集中下渗海绵设施5

表2湿陷性黄土地区埋地管道、排水沟、明沟和水池等与建筑物之间的防护距离

单位：m

地基湿陷等级

建筑类别

ⅠⅡⅢⅣ

甲——8～911～12

乙56～78～910～12

5

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丙456～78~9

丁—567

注1：防护距离的计算，建筑物应自外墙墙皮算起；高耸结构应自基础外缘算起；水池应自池壁边缘（喷水池等应

自回水坡边缘）算起；管道和排水沟应自其外壁算起；

注2：渗排、渗蓄类海绵设施的安全防护距离参照上表执行，与道路基础间距参照上表乙级建筑物执行。

4.12项目海绵城市设计应获取项目地勘报告，明确地下水潜水位埋深及水质情况，评估地下水浮力影

响以及雨水渗透对地下水水质的影响，合理确定海绵设施选型及其构造做法。

4.13采煤沉陷区修复总体遵照“谁开发、谁保护、谁破坏、谁治理”及采煤沉陷区修复与海绵城市建

设相结合的原则，以煤矿企业为治理责任主体，所在区域管理部门进行监管，保障修复效果。长治市采

煤沉陷区生态修复宜符合下列规定：

a)对于已经稳定的采煤沉陷区，下沉1米以内区域采用土地复垦的方式治理，宜农则农、宜林则

林；

b)对于下沉大于1米的区域实施生态修复，建设大型雨水调蓄坑塘或雨水湿地公园，形成自然生

态净化区，提升区域雨水调蓄容量及水环境质量；

c)对于位于沉陷区中部及东部的湖滨新区规划城市建设用地，在进行海绵城市建设时，应采用空

间探测、地基稳定性评价、建筑物抗变形技术、地基加固等对建设场地进行评估和加固处理，

宜减少渗透类海绵设施的使用。

5参数与计算

5.1设计参数

5.1.1长治市各区县年径流总量控制率及设计降雨量应根据项目所在区域雨量观测站近30年降雨资

料确定。无相关资料时，可参考临近地区数据，见下表3及图1所示。

表3长治市不同年径流总量控制对应设计降雨量

年径流总量控制率20%30%40%50%60%65%70%75%80%85%90%

设计降雨量（mm）2.23.55.17.19.812.513.315.718.722.728.9

图1长治市主城区年径流总量控制率与设计降雨量关系曲线

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5.1.2长治市各区域降雨特征差异较大，主城区暴雨强度公式宜采用如下公式（1），其他各区县可参

照附录A执行。

3450.72（11+0.873LgP）

q=..................................................................(1)

（t+21.176）0.847

式中：q——暴雨强度[（L／（s·hm2）]；

t——降雨历时（min），取值应≤180min；

P——重现期（a），取值应≤100a。

5.1.3长治市短历时暴雨雨型呈现出单峰靠前特征，综合雨峰系数为0.375，主要用于管渠排水能力校

核、暴雨调节设施规模确定等。

5.1.4长治市各区县月均降雨量、水面蒸发量应根据项目区域内或临近地区雨量观测站近30年降雨

资料确定。无相关资料时，可参考临近区域相关数据，参见表4。

表4长治市月平均降雨量、水面蒸发量统计表

月份1月2月3月4月5月6月

降雨量（mm）4.219.3610.7232.9547.4265.17

水面蒸发量（mm）39.9059.39123.77199.59243.55225.07

月份7月8月9月10月11月12月

降雨量（mm）135.5299.1157.5334.0918.344.38

水面蒸发量（mm）188.40158.76120.5599.0862.1940.57

5.1.5规划区域或建设场地的综合径流系数宜采用加权平均法计算，不同下垫面雨量及流量径流系数

可参考下表5。

表5不同下垫面径流系数

汇水面种类雨量径流系数φ流量径流系数Ψ

绿化屋面（绿色屋顶，基质层厚度≥300mm）0.30～0.400.4

硬屋面、未铺石子的平屋面、沥青屋面0.80～0.900.85～0.95

铺石子的平屋面0.60～0.700.80

混凝土或沥青路面及广场0.80～0.900.85～0.95

大块石等铺砌路面及广场0.50～0.600.55～0.65

沥青表面处理的碎石路面及广场0.45～0.550.55～0.65

级配碎石路面及广场0.400.40～0.50

干砌砖石或碎石路面及广场0.400.35～0.40

非铺砌的土路面0.300.25～0.35

绿地0.150.10～020

水面1.001.00

地下建筑覆土绿地（覆土厚度≥500mm）0.150.25

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地下建筑覆土绿地（覆土厚度<500mm）0.30～0.400.40

透水铺装地面0.30～0.450.30～0.45

注：当设计重现期为20～30年时，宜将径流系数提高10%～15%；当设计重现期为30～50年时，宜将径流系数提高

20%～25%；当设计重现期为50～100年时，宜将径流系数提高30%～55%；当计算的径流系数大于1时，应按1

取值。

5.1.6不同类型土壤渗透系数应根据实测数据确定，无实测资料时可参考下表6进行取值。

表6不同类型土壤渗透系数取值推荐表

渗透系数K

土质

（m/s）（m/h）

黏土<5.70×10-8<0.0002

粉质黏土5.70×10-8～1.16×10-60.0002～0.0042

粉土1.16×10-6～5.79×10-60.0042～0.0208

粉砂5.79×10-6～1.16×10-50.0208～0.0420

细砂1.16×10-5～5.79×10-50.0420～0.2080

中砂5.79×10-5～2.31×10-40.2080～0.8320

均质中砂4.05×10-4～5.79×10-41.4580～2.0840

粗砂2.31×10-4～5.79×10-50.2080～0.8320

5.1.7长治市主城区湿陷等级的整体分布呈现为东南区域湿陷等级较大、西北区域湿陷等级较小的分

布特征。项目湿陷性黄土层厚度及等级的确定应以项目地勘报告为准，进行项目前期方案评估无相关资

料时，可参考附录B进行确定。

5.2水量计算

5.2.1源头减排设施或分流制排水系统径流污染控制设施的规模及调蓄量确定宜采用容积法，如下式

（2）。

...................................................................................(2)

式中：V——径流控制体积（m3）；

H——设计降雨量（mm）；

φ——综合雨量径流系数；

F——汇水面积（hm2）。

5.2.2人工计算植草沟、管渠等雨水转输设施的设计流量时，宜采用推理公式法，如下公式（3）。汇

水面积大于2km2时，宜考虑区域降雨和地面渗透性能的时空分布不均匀性和管网汇流过程等因素，采

用数学模型法确定雨水设计流量。

.....................................................................................(3)

式中：Q——雨水设计流量（L/s）；

q——设计暴雨强度（L/s·hm2）；

Ψ——综合流量径流系数；

8

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F——汇水面积（hm2）。

5.2.3当设施以下渗为主要目标时，渗透量宜按如下公式（4）计算。

Wp=aKJAsts................................................................................(4)

3

式中：Wp——渗透量（m）；

α——综合安全系数，一般取0.5～0.8；

K——土壤渗透系数（m/s）；

J——水力坡降，一般可取J=1；

2

As——有效渗透面积（m）；（水平渗透面按投影面积计算；竖直渗透面、斜渗透面按有效水位高

度的1/2所对应的实际面积计算计算；地下渗透设施的顶面积不计）；

ts——渗透时间（s），指降雨过程中设施的渗透历时，一般可取7200s（2h）。

5.2.4暴雨调节塘、调节池等调节削峰设施规模计算时，宜采用流量过程线法、脱过系数法、有限差

分法、模型模拟等方法，且应符合GB50014、GB51174中相关规定。缺乏相关条件或资料时，可参考

下表7进行简化计算。

表7调节削峰设施规模简化计算表

入流

降雨历时降雨强度汇水径流入流流量最大出流流调整出流体积截流体积

体积

223333

t/minL/s·hm面/hm系数Q1(m/s)量Q0(m/s)系数V2/mV/m

3

V1/m

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

110

120

130

140

150

160

170

180

……

注1：入流流量Q1建议采用短历时雨型进行计算，同时用长历时雨型进行校核；

注2：最大出流流量Q0应综合考虑削峰目标及下游排放限值；

9

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注3：汇流时间Tc≥t时，调整系数=1+Tc/t（1-Q1/Q0）；Tc＜t时，调整系数=1+t/Tc（1-Q1/Q0）；

注4：截流体积V中的最大值，作为设计调节容积。

5.2.5确定合流制排水系统截污干管设计流量及合流制调蓄设施规模时，应综合考虑受纳水体的环境

容量、合流制溢流控制目标、污水厂雨季处理能力、管网实际运行状态等因素，宜通过概化系统上下游

水量平衡关系和模型模拟确定。无条件进行模拟评估时，截污干管设计流量可按如下公式（5）进行计

算，合流制调蓄设施规模可按如下公式（6）进行简化计算。

............................................................(5)

式中：Q——截污干管设计流量（L/s）；

n0——截流倍数，应根据旱流污水的水质、水量、受纳水体的环境容量和排水区域大小等因素计

算确定，宜采用2～5；

Qd——设计综合生活污水量（L/s）；

Qm——设计工业废水量（L/s）；

ɑ——管网渗漏系数，宜按10%～30%取值。

....................................................................(6)

式中：V——合流制调蓄设施容积（m3）；

t1——调蓄设施进水时间（s），宜采用0.5～1h；

n1——调蓄设施建成运行后的截流倍数，综合考虑合流制溢流污染控制目标、下游排水系统运行

负荷、系统原截流倍数和截流量占降雨量比例之间的关系、调蓄设施腾空时间等进行确定；

n0——系统原截流倍数；

3

Qdr——截流井以前的旱流污水量（m/s）；

β——安全系数，一般取1.1~1.5。

5.2.6雨水湿塘、雨水湿地等有常水面景观的调蓄设施应按调蓄目标进行初步规模计算，并应补充不

同条件下的水量平衡分析，确定设施每月补水水量、外排水量、水量差、水位变化等参数，通过技术经

济比较确定最优水面面积及常水位水深。有典型年日降雨数据条件时，宜进行逐日水量平衡校核。水量

平衡计算过程可参照下表8。

表8水量平衡计算表示例

汇流雨水体水剩余调外排水额外补

项目补水量蒸发量用水量渗漏量水量差

水量深蓄高度量水量

单位m3/月m3/月m3/月m3/月m3/月m3/月mmm3/月m3/月

编号[1][2][3][4][5][6][7][8][9][10]

1月

2月

3月

……

11月

12月

合计

10

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5.2.7设施进水结构的水量计算可采用沿程进水、路缘石开口两种方式进行确定与计算，具体应符合

下列规定：

a)道路采用平缘石或无路缘石时，路面径流直接以漫流形式进入海绵设施。可采用曼宁公式（由

于水深较浅，参数经修正）计算，如下公式（7）；

b)道路采用单向纵坡路缘石开口进水时，收集全部偏沟流量所需开口长度宜按公式（8）计算。

当路缘石开口长度小于海绵设施进水边缘总长度L时，其收水效率宜按公式（9）计算。最上

游的路缘石开口收集的偏沟流量仅为本段雨水流量，可采用推理公式法计算；其它路缘石开口

收集的偏沟流量除本段流量外，还包括上游路缘石开口未能收集的转输流量，总流量宜按公式

（10）计算：

c)道路采用凹形竖曲线路缘石开口时，其收水能力宜按公式（11）计算：开口处水深d宜按公

式（12）计算。

Q0.75251

q*d3I2.........................................................................(7)

Ln

式中：Q——基于推理公式法计算得到的汇水面径流量（m3/s）；

L——海绵设施进水边缘总长度（m）；

q*——单位长度进水流量（m2/s）；

n——粗糙系数；

d——水力半径，约等于径流未端水深（m）；

I——路面径流底坡，必要时应同时考虑路面纵坡和横坡。

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