重慶示范性海綿型住區海綿系統長期水文-成本綜合績效優化

劉家琳 劉兆莉 張蕊

2022年4月，《住房和城鄉建設部辦公廳關于進一步明確海綿城市建設工作有關要求的通知》發布，明確提出建設工作應注重多目標融合，強調生命周期優化設計，提倡對建成項目科學開展水文績效評估等內容，要求聚焦建成區用地，營建更適宜、更節約、綜合績效更高的海綿設施系統，建立健全的海綿城市建設績效評估機制，推進海綿城市進入營建優化與科學評估階段[1-2]。依據海綿城市試點要求，需在2030年實現建成區80%以上的面積達到海綿城市建設目標[3]。在此背景下，海綿型住區，即應用海綿城市理念營建海綿設施以達成徑流控制目標要求的住區，建設數量呈上升趨勢。

目前，國內對已建成的海綿型住區的長期水文績效評估的研究較為欠缺。多數研究針對非海綿型住區模擬評估海綿設施應用后的水文績效表現，且多是針對短期降雨情景下的水文績效研究，或是對已建成項目的海綿技術設計方法的闡述[4-5]。然而，海綿城市的水文績效指標多采用年徑流總量控制率[6]，僅是對項目進行短期降雨情景的水文績效評估，無法說明其長期水文績效的表現。同時，國內海綿型住區研究中水文模型的校驗過程較為缺乏，或多用短歷時1～2次降雨的出流監測數據進行模型校驗，其驗證結果可能具有一定偶然性，有必要通過多次長歷時降雨的出流監測數據進行模型校驗，提升模型結果的可靠性。此外，國內現有研究鮮有對已建成項目中海綿系統的成本消耗進行評估，且關于如何降低住區海綿系統建造與維護成本的研究較少。

近年來，國際上針對已建成海綿型住區開展了相關績效研究，強調運用監測數據校驗后的水文模型，進行水文績效評估，并注重考慮海綿系統的建設與維護成本消耗，綜合評價現狀與比選方案的水文成本效益[7]。但對于項目長期的水文績效、成本效益的研究仍缺乏，在溫帶季風性氣候條件下僅有少量研究探索[8]。由此，在住建部推進海綿城市水文績效科學評估、經濟成本控制的政策背景下，聚焦國內亞熱帶季風性濕潤氣候地區已建成的海綿型住區項目，針對該類項目長期水文效能表現、成本消耗不明的問題，有必要研究評估其長期水文績效、水文-成本綜合效益，探討特定氣候條件下可持續的海綿系統設計方式。

本研究以重慶示范性海綿型住區為案例，進行長期水文績效、成本量化評估，并基于長期水文績效、成本績效、水文-成本綜合績效進行方案比選分析，提出海綿設施布局組合方式與適宜應用條件，為亞熱帶季風性濕潤氣候條件下的典型海綿型住區的海綿系統可持續設計方法提供參考。

1 研究方法

1.1 研究對象

選擇國內首批國家級海綿城市試點的國博香榭住區作為研究對象，住區位于重慶市悅來國際會展城（29.72°N，106.56°E），重慶屬亞熱帶季風性濕潤氣候，年平均降雨量為1 229 mm，雨量集中在5—10月，降雨類型以中小雨型為主，夏季易突發短時暴雨[9]。國博香榭住區是示范性海綿型住區，綠地布局分散局促，為分散的宅旁、組團綠地，住區面積4.34 hm2，綠化率35%，具有典型代表性。住區海綿系統由輕薄綠色屋頂（1 790 m2）、透水鋪裝（1 334 m2）、簡易型生物滯留設施（633 m2）和復雜型生物滯留設施（325 m2）、地埋蓄水池（330 m3）組成，海綿設施總面積約占住區用地總面積的10.1%。該系統設計合理，僅承接住區內部徑流，為常見的住區海綿系統設計模式，建成后雨洪管控功能運行正常。住區在西北角和東北角有兩個排水口，其中西北排水口設有雨水流量監測裝置（圖1）。

圖1 海綿設施布設系統Sponge facility deployment system1-1 海綿設施及住區排水口雨水流量監測裝置Sponge facilities and monitoring devices for rainwater flow of residential outfall1-2 海綿設施系統分布與匯水分區示意圖Schematic diagram of sponge facility system distribution and catchment zoning

1.2 降雨情景

為探究長歷時降雨情景下的海綿型住區水文-成本綜合績效，本研究采用重慶市氣象局提供的2016—2020年主城區日降雨數據構建降雨情景，5年年均降雨量1 329.1 mm，最大日降雨量80.3 mm。此外，本研究從5年降雨數據中選取了4場典型降雨事件，獲取各事件每分鐘的降雨序列數據，用于探究海綿型住區應對不同典型降雨情景的峰值削減效能，輔助判定其水文績效表現。4場典型降雨事件分別發生在2020年5月20日、2019年5月25日、2017年7月3日、2016年6月30日，降雨量分別為8.4 mm（小雨）、24.3 mm（中雨）、40.4 mm（大雨）、80.3 mm（暴雨）。

1.3 現狀水文模型構建參數

盡管本研究對住區西北角排水口流量進行了監測采集，但采集數據未涵蓋住區2個排水口的全部流量，故在長歷時降雨情景下，住區排出的總流量采用水文模型模擬得出。監測流量用于水文模型參數率定與校驗。

本研究采用雨洪管理模型（EPA Storm Water Management Model 5.1）構建水文模型。依據子匯水區劃分原則及住區現狀地形特征等，對研究對象進行子匯水區劃分（圖1-2）。建模參數包含子匯水區下墊面水文參數、排水管網參數以及海綿設施結構參數。模型參數獲取方法如下。1）排水管網參數依據現狀排水施工圖獲得。2）子匯水區面積、坡度、不透水率、特征寬度等數據依據項目竣工圖計算獲取。3）依據現狀高清航拍圖及實地勘察的植被覆蓋類型情況，計算各覆蓋類型的透水區地表曼寧系數、洼地蓄水值的加權平均值。4）不透水區地表曼寧系數、洼地蓄水值按現狀透水鋪裝性質取值。5）考慮到案例不存在特殊情況，故取模型系統默認值[10]作為無洼地儲蓄的不透水面積率。6）土壤飽和入滲率依據土壤類型取值。7）在現場采用絲帶法判定土壤類型，通過將各子匯水區的取樣土壤進行搓球、拉伸，以土球延長且不斷裂的最大長度和帶狀土的質感進行判斷[11]，判定取樣土壤為本地常見的粉壤土。8）取粉壤土在植被覆蓋條件下處于部分濕潤狀態的推薦值[10]作為土壤初始入滲率。9）對于海綿設施結構參數，依據竣工圖標注參數和本地海綿城市建設模型應用技術導則推薦值賦值[12]（表1）。

表1 現狀海綿設施及新增海綿設施結構參數Tab.1 Structural parameters of current and new sponge facilities

1.4 參數率定與模型校驗

模型參數率定采用Nash-Sutcliffe效率系數（ENS）來檢驗案例西南方排水口的流量監測值和模型模擬值的匹配程度，如式（1）；用相關系數（R2）來檢驗流量監測值曲線和模擬值曲線的擬合度，如式（2）[13]。若ENS和R2值均達到0.75以上，則說明模擬結果與監測結果匹配度高[13]。

式中：Qsim,i為第i時刻模擬的排水口徑流量值；Qobs,i為 第i時刻監測的排水口徑流量值；Qavs為模擬的排水口平均流量；Qavo為監測的排水口平均流量；n為流量值個數。

本研究采用設置于住區周邊的雨量計檢測數據（2018年4—10月的穩定數據），以及與相應降雨事件（降雨歷時＞6 h）對應的該住區排水口的流量監測數據進行參數率定和模型結果驗證。其中參數率定選擇2018年4月5—6日的監測數據，通過對地表曼寧系數、洼地蓄水值、土壤入滲率等敏感參數的反復微調[14]，使 達到0.755， 達到0.781（圖2）。參數率定后，選擇2018年6月11—12日、6月20—21日、8月2日、9月24—25日的監測數據進行模型模擬結果驗證，與 值均達到0.75以上，說明模擬結果與監測結果匹配度高，現狀水文模型可靠（圖2），進一步得到研究對象水文模型的敏感參數率定前后結果（表2）。

表2 水文模型敏感參數率定前后結果Tab.2 Results before and after rate determination of sensitive parameters of the hydrological model

圖2 不同降雨事件下排水口監測流量與模擬流量過程曲線Curves of monitored and simulated outfall flow processes under different rainfall events

1.5 比選方案設定

為探討典型住區綠地海綿系統設計的優化模式，以提升系統的水文-成本綜合績效作為比選方案設定的視角，采用不同設施組合布置，為研究案例設定2種海綿系統比選方案S1與S2（現狀海綿系統方案為S0）。S1和S2均預設相比S0能達到更高的水文績效和更低的成本，其設定原則為：采用建造成本相對偏低的設施，避免高成本設施的應用，增加末端受納設施的容積，方案具有可實施性，海綿系統占地面積小于S0。其中，S1在設定原則基礎上盡量降低成本并節約占地，布設方式為：在建筑旁設置雨水桶，匯流中下游設置簡易生物滯留設施，并集中布設滲透塘，海綿設施總面積約占住區用地總面積2.7%（圖3-1）。S2在設定原則基礎上構建徑流過程控制完善的海綿系統，采用類型豐富的海綿設施，布設方式為：匯流上游區域部分建筑設置輕薄綠色屋頂，部分建筑旁設置雨水桶，匯流中游主路綠化帶旁設置滲渠，匯流中下游建筑旁設置生物滯留設施或雨水桶，集中綠地處設置滲透塘，海綿設施總面積約占住區用地總面積的5.9%（圖3-2）。上述S1和S2為滿足設定原則的代表性方案，并非唯一布設方式。

圖3 比選方案S1（3-1）和S2（3-2）海綿設施布設圖Layout map of sponge facilities involved in the comparative schemes S1(3-1) and S2(3-2)

在現狀已監測校驗的水文模型基礎上，按S1和S2重新設置海綿系統，構建比選方案水文模型。依據施工做法、本地海綿城市建設模型應用技術導則及相關文獻，參考各類海綿設施類型及容量等參數（表3），對新增海綿設施的結構參數進行取值。

表3 比選方案海綿設施容量參數Tab.3 Capacity parameters of sponge facilities involved in the comparative schemes

1.6 評估指標

1.6.1 水文績效指標

依據《海綿城市綠地建設管理技術標準》[6]，長期水文績效指標采用年徑流總量控制率，對2016—2020年逐年的年徑流總量控制率（ROV,i）進行計算：

式中：Vbi為 住區內全年的總降雨量，m3；Vai為住區排水口全年降雨事件下排出的總徑流量，m3。

針對典型降雨事件的水文績效指標，本研究采用徑流峰值削減率，對8.4 mm（小雨）、24.3 mm（中雨）、40.4 mm（大雨）、80.3 mm（暴雨）事件的峰值削減率（RPF,i）進行計算：

式中：Pbi為典型降雨事件的峰值流量，m3/s；Pai為對應降雨事件下住區的排水口的峰值流量，m3/s。

根據《海綿城市建設績效評價與考核指標》[15]，采用年均雨水資源利用率作為輔助評估長期水文績效的指標之一。對2016—2020年各年雨水資源利用率（Yi）進行計算：

式中：Vbi為住區承接的全年總降雨量，m3；Vci為全年內儲蓄設施的總儲蓄量，m3。

本研究中，水文績效指標的出流量、峰值數據和儲蓄量源自校驗后的水文模型運行結果。

1.6.2 成本評估指標

成本評估指標為海綿技術方案的建造和維護估算成本（CO&M），其中建造成本包含設施表面和工程結構成本，維護成本核算周期與水文評估年限相對應，即5年。CO&M按式（6～8）計算[16]：

式中：Ccapital指海綿設施系統技術方案建造成本，由各海綿設施單位面積單價與面積規模確定，各海綿設施建造成本包括設施表面和工程結構總造價，單價依據住建部頒布的《海綿城市建設工程投資估算指標》[17]測算；PMt指海綿設施在第t年的維護成本現值；FMt指設施在第t年的維護成本通脹值；d為折現率，按現階段社會折現率取8%[6]；n為設施運行年限（n=1，2，…，5）；r為平均通貨膨脹率，取3%[18]；p為設施年運行維護費占初始成本的比例，依據各項設施的維護成本經驗值，取2%～8.5%不等。

1.6.3 水文-成本綜合績效指標

依據水文-成本綜合績效評估方法[19]，住區的長期水文-成本綜合績效指標（BSWM）為5年（2016—2020年）的平均年徑流總量控制率（ROV,i）與5年內的建設及維護估算總成本（CO&M）的比值：

2 結果與討論

2.1 水文績效表現

2.1.1 年徑流總量控制率表現

圖4 各海綿布設方案年徑流總量控制率Annual runoff reduction rate of each sponge layout scheme

該結果說明，盡管S0具有輕薄綠色屋頂、透水鋪裝、生物滯留設施、蓄水池等多樣海綿設施，但針對中雨（≥25 mm）以上降雨事件（大雨、暴雨）明顯增多的汛期，其徑流控制率欠佳，年徑流總量控制率未達到目標。其原因很可能是除蓄水池外，現狀設施均為徑流源頭管控設施，且受綠地布局限制，導致系統的整體水文管控績效偏低。研究表明，輕薄綠色屋頂、生物滯留設施、透水鋪裝等設施對中雨以上的降雨徑流量的削減效能不足[20]。因此，筆者推斷現狀海綿系統末端受納徑流的壓力較大，僅靠2處150～180 m3的常規蓄水池容量難以充分滯留較大強度的降水。為驗證上述推斷，本研究又抽取了4種典型降雨事件，分析S0的徑流量削減情況。結果顯示，S0針對小雨（8.4 mm）、中雨（24.3 mm）的徑流量削減率達100%，針對大雨（40.4 mm）的削減率為91.1%，暴雨（80.3 mm）僅為53.7%，說明S0對徑流量的削減效能隨降雨量增大而迅速下降。

結果顯示，S1比S0的年徑流總量控制率提升了12%。其原因是S1相比S0更強化了雨水滯留能力，其源頭管控設施主要采用了雨水桶來替代輕薄綠色屋頂、生物滯留設施，并在大體量建筑周邊增加了雨水桶布設數量。值得注意的是，雨水桶相比其他源頭管控設施更節約空間，且有更直接的滯留功能，并能將收集的雨水回收灌溉[21]。同時，S1在匯流中游利用集中綠地設置滲透塘，其滯留容積大于S0中的地埋蓄水池。上述措施使得S1的長期水文績效相比S0有所提升。

此外，S2比S0的年徑流總量控制率提升了14%。其原因是S2的徑流源頭管控設施綜合采用了輕薄綠色屋頂、生物滯留設施、雨水桶，其中盡管S2的雨水桶的利用強度比S1低，但對比S0還是提升了源頭管控效能。另外，S2除了與S1同樣布設滲透塘外，還在中游徑流匯流的關鍵路徑設置了滲渠。滲渠具有良好的徑流下滲與傳輸功能，且相對于植草溝更節約布設空間。以往研究也證明，滲渠能夠有效降低末端匯流的負荷，提升流量削減效能[22]。完善的徑流控制過程與高效的設施利用，使得S2的年徑流總量控制率表現最優。

2.1.2 典型降雨峰值削減率表現

將S0與S1、S2在典型降雨事件下的峰值削減率進行對比（圖5）。各方案應對小雨（8.4 mm）和中雨（24.3 mm）的徑流峰值削減均達到100%，應對大雨（40.4 mm）、暴雨（80.3 mm）的峰值削減率有所下降，但均達到80%以上。其中S2的徑流峰值削減率在大雨時與S0接近，在暴雨時表現最優，達到92.8%。而S1在大雨、暴雨時的峰值削減效能低于S0。

圖5 各海綿布設方案峰值削減率Peak reduction rate of each sponge layout scheme

結果表明，S1的峰值削減效能相對最低，筆者推測原因如下。其一，相對S0與S2，S1缺乏輕薄綠色屋頂的布設，從而在大雨、暴雨時對屋面徑流峰值的控制減弱。以往研究表明，輕薄綠色屋頂對屋面峰值削減效能表現較好，在25～50 mm大雨時，北京地區20 cm厚基質的輕薄綠色屋頂的峰值削減率多在55%左右[23]。在重慶地區一項最新研究表明，混合草本層與20 cm厚基質的組合屋頂對99場降雨峰值削減率均值達到85%[24]。在南京地區，10 cm厚基質的輕薄綠色屋頂針對25 mm以下降雨的峰值削減率多在66%左右[25]。由此可以發現，在徑流管控源頭適量設置輕薄綠色屋頂，有利于提升海綿系統的峰值削減效能。其二，相對S2，S1中的海綿設施除了雨水桶，其余均集中設置在中下游，缺乏對于徑流傳輸過程的管控，無法有效削減傳輸過程中的流速，從而影響系統的峰值削減效能。以往研究也表明，在徑流匯流過程中設置滲渠，或分散設置海綿設施，有利于提升系統的峰值削減效能[26-27]。本研究中的S2由于兼顧了對于部分屋面徑流以及中游關鍵傳輸路徑的控制，使其海綿系統的整體峰值削減效能最優。

2.1.3 雨水資源利用率表現

對于邏輯函數f=x1x2⊕x2x3，根據式(2)對其進行A變換并抑制隨機變量的指數成分可以得到A(f)=X1X2+X2X3-2X1X2X3，圖1給出了A(f)的BMD表示.

研究對象所在區域的規劃控制目標為雨水資源利用率≥4.15%，S0的年均雨水資源利用率為11.2%，S1和S2的年均雨水資源利用率分別為9.6%和7.5%，均達到規劃控制目標（圖6）。其中S0采用集中布置的大面積蓄水池收集回用雨水，S1和S2均采用均勻分布的雨水桶進行雨水回收利用。

圖6 各海綿布設方案雨水資源利用率Rainwater resource utilization rate of each sponge layout scheme

結果表明，S0中的蓄水池能夠最大限度地收集利用雨水，提高雨水資源利用率，但其工程建造成本高，后期養護管理難度大，受住區中綠地布局及面積限制大。而S1和S2中的雨水桶的雨水資源利用率雖比蓄水池低，但也能夠滿足規劃管控目標，且雨水桶占地面積小，有利于提高徑流峰值削減率[21]，其建造與維護成本遠低于蓄水池。

2.2 成本以及水文-成本綜合績效表現

統計本研究所應用的各項海綿設施的單位面積的5年內的建設及維護估算總成本（CO&M，圖7）。其中地埋蓄水池、透水磚鋪裝、復雜型生物滯留設施、輕薄綠色屋頂的單位面積CO&M值相對更高，且地埋蓄水池的建造與維護成本遠高于其他設施。雨水桶、滲透塘、簡易型生物滯留設施、滲渠的單位面積的CO&M值更低，且滲渠的建設與維護成本最低。經計算，S0的海綿設施建造與5年維護總成本為431.63萬元，S1與S2的海綿設施總成本均低于S0，分別為53.52萬元與146.53萬元。水文-成本綜合績效方面，S0的水文-成本綜合績效指標（BSWM）為0.17%/萬元，S1與S2的BSWM值分別為1.63%/萬元和0.61%/萬元，均顯著高于S0。

圖7 各項海綿設施的單位面積總成本值Total cost per unit area of each sponge facility

結果表明，S0的CO&M值相對最高，BSWM值相對最低。原因在于S0采用了地埋蓄水池和透水鋪裝等建造和維護成本都相對更高的設施，這兩項設施的CO&M值占方案總成本的66%，導致其水文-成本綜合績效偏低。以往研究也表明，地埋蓄水池的全生命周期成本較高，其水質處理和管道清淤的維護投入消耗大，在成本受限時不推薦采用[26]。此外，UDA等[27]的研究表明，透水鋪裝、透水混凝土以及多孔瀝青在徑流滲透、源頭產流控制上有一定效果，但其全生命周期成本相對偏高，且隨著使用年限的增加，灰塵等小顆粒異物易堵塞面層孔隙，使得透水鋪裝類設施的透水能力降低。另有一項針對建成區混合地塊的流量、峰值管控的水文-成本綜合績效的研究，將透水鋪裝與生物滯留設施、雨水桶、滲渠、植草溝及這些設施的組合進行比選，表明透水鋪裝的水文-成本綜合績效最低，雨水桶與滲渠組合的綜合績效最高。其中，滲渠施工便捷，適用于改造項目。在北美地區也多用于中高密度住宅區的海綿系統營建，且滲渠內也可適當栽植草本及小灌木，能夠保證較好的景觀視覺效果[28]。另外，筆者在實踐中發現，透水磚鋪裝在應用中通常有明顯的返堿現象，透水結構層易沉降，導致面層松動，影響景觀視覺品質。多孔瀝青和透水混凝土在修補替換時會留下明顯痕跡，對景觀視覺效果產生影響。綜合而言，雖然透水鋪裝具有一定滯留雨水的能力，但其目前耐用性較低，性價比偏低，因此在成本受限，且有其他技術組合方案能達到徑流控制目標時，不推薦優先應用透水鋪裝類設施。

結果顯示，S1的CO&M值最低，BSWM值最高。主要原因是S1采用了雨水桶、滲透塘等成本相對更低但水文績效表現較好的海綿設施。以往研究也表明，利用場地匯流下游的集中綠地營造滲透塘或濕塘，并控制匯流上游成本較高的海綿設施的面積，能顯著降低海綿系統的全生命周期成本，提升水文-成本綜合績效[29]。相關研究也表明雨水桶的維護成本低，且水文-成本綜合效益優勢突出，推薦在土地利用緊缺的居住區使用[30]。同時，雨水桶具有多種材料和顏色可供選擇，通過合理搭配以及植被屏障處理，能夠避免影響整體視覺品質，且雨水桶相比生物滯留設施占地空間小，可留出更多的綠地空間用于常規綠化。

此外，S2的CO&M值高于S1，但遠低于S0，且BSWM值相對S0大幅提升。原因是S2控制了輕薄綠色屋頂和復雜型生物滯留設施的布設規模，在考慮滯留功能時，主要使用滲渠、滲透塘和雨水桶等成本更低的設施組合。以往研究也指出，從水文-成本綜合績效角度出發，在住區中不建議大量使用輕薄綠色屋頂，推薦通過滲透塘、濕塘等設施使年徑流總量控制率達到70%后，再運用輕薄綠色屋頂[31]。同時，復雜型生物滯留設施的全生命周期成本相對較高，應避免大面積獨立使用，推薦與其他低成本設施混合使用。在另一個涉及10項海綿設施組合的比選方案研究中，綜合考慮了水文-成本綜合績效、設施在施工和維護時的操作難易程度，以及設施實施后對現狀環境的視覺外觀擾動影響，結果表明生物滯留設施與滲渠、雨水桶的搭配組合最優[32]。

2.3 方案應用探討

S0中的海綿設施以生物滯留設施、輕薄綠色屋頂為主，搭配透水鋪裝、蓄水池，整體占地面積較大（占住區用地面積的14.0%），系統建設與維護成本相對偏高，水文-成本綜合績效相對偏低，但在雨水資源利用率方面表現較好。S0的主要設施具有植被層，可以發揮生物多樣性潛力，在管理維護品質較高的住區中能夠呈現出良好的景觀價值。該組合方式更適合在具有較高綠地率的住區，對年徑流控制率要求不高、對雨水資源回收利用要求較高且投資成本較充裕的項目中應用。

S1的海綿設施以雨水桶為主，搭配少量生物滯留設施、滲透塘。該設計模式的優勢為海綿設施整體占地面積?。ㄕ甲^用地面積的2.6%），可以節約更多用地為住區居民休閑游憩提供服務。且S1的建造與運行維護成本低，并具有較好的年徑流控制率表現，同時也具有一定雨水資源回收利用的功能，適宜在用地較為局促，綠地率欠佳的住區，且對年徑流控制率要求較高、成本投入緊張的工程項目中應用。

S2采用生物滯留設施、雨水桶、滲渠、滲透塘、輕薄綠色屋頂等類型豐富的設施，配置比例相對均衡，注重徑流控制過程的完善性。S2的優勢為海綿設施占地面積較?。ㄕ甲^用地面積的5.9%），建造與維護成本較低，具有相對最優的年徑流控制率表現和暴雨峰值削減率表現，且具備生物多樣性吸引的潛力[33]，宜在綠地率條件良好的住區，且對水文-成本綜合績效要求較高的項目中應用。該系統應用節約型、高效能的設計方式，較好地平衡了水文管控與景觀多樣性的要求（圖8）。

圖8 S2海綿系統設計策略模式圖Schematic diagram of the design strategy and mode of the sponge system of scheme S2

上述建議對于重慶以及有相似降雨條件的亞熱帶季風性濕潤氣候地區的海綿型住區建設有積極的參考應用價值。

3 結論

本研究聚焦重慶地區已建成的示范性海綿型住區，評估該住區在2016—2020年的運行過程中，水文績效表現、成本消耗及長期的水文-成本綜合績效，并通過海綿系統方案比選，探討在不同應用條件下，此類組團、宅旁綠地布局緊湊的住區海綿系統設計方法?，F狀水文模型采用多次長歷時降雨數據與排水口流量監測數據進行參數率定與模型驗證，提升了模型結果可靠性。

研究表明，S0的平均年徑流總量控制率為75.3%，略低于規劃控制目標，相對比選方案S1和S2，S0的海綿系統建造維護成本最高。S1的平均年徑流總量控制率達到87.2%，其峰值削減效能略低于S0，海綿系統的總投入成本最低。當住區用地局促，對年徑流總量控制率要求較高、成本投入緊張時，可采用S1，即海綿設施以雨水桶為主，搭配使用少量生物滯留設施和滲透塘。S2在流量控制和峰值削減的水文績效中表現最優，且水資源利用率達標，其平均年徑流總量控制率為89.7%，對于暴雨（80.3 mm）的峰值削減率達到92.8%，其長期水文-成本綜合績效相對S0提升3.6倍，兼具有高水文績效以及發揮生物多樣性潛力的特點。當住區綠地率條件良好，對水文-成本綜合績效要求較高時，可采用S2，即均衡搭配設置生物滯留設施、雨水桶、滲渠、滲透塘、輕薄綠色屋頂等類型豐富的設施。

本研究對已建成海綿項目的長期水文-成本績效研究有所補充，研究結果對于亞熱帶季風性濕潤氣候地區海綿城市營建優化和績效評估具有積極參考價值。此外，本研究在海綿系統的成本估算方面，由于管理方缺乏維護成本的嚴格記錄，其維護成本測算采用了以往研究的經驗公式，與實際維護成本消耗存在一定誤差。未來研究可優化上述方法，并探究不同氣候條件下典型住區綠地海綿系統的高績效設計方法。

致謝(Acknowledgements):

感謝重慶悅來投資集團有限公司規劃設計部部長魏映彥、注冊城市規劃師申亞、海綿監測部門工程師瞿萬駿在數據收集過程中提供的大力支持與幫助。

圖表來源(Sources of Figures and Tables)：

文中所有圖表均由者繪制或拍攝，其中圖1-2、3的底圖由重慶悅來投資集團有限公司規劃設計部提供。