城市建筑物和道路形成了大量的不透水面，截断了天然地表的降雨入渗量，同时形成大量的地面径流，以至造成城市的内涝和排水问题。因此，排除雨涝集水是城市水资源开发利用的重要方面。

城市雨水的下泄加剧了城市下游的洪水危害，因此，城市雨水既是资源，也是一种可能的灾害。大城市的雨水利用具有兴利除害的双重性。一些发达国家如雨量丰沛的日本，在城市屋顶修建用雨水浇灌的“空中花园”，在楼房中设置雨水收集贮存与中水道工作，以减少自来水的消耗。城市雨水资源的评价公式为：

式中　S——城市绿地和透水地面建筑物的截留雨量。

显然

其中，αs为城市雨水径流系数。减小αs可以增加城市的供水，减少城市下游雨洪的危害，降低城市排水工程的部分造价。

（一）城市设计暴雨过程

城市设计暴雨过程可用暴雨公式表示，即

式中　I——时段t内的平均暴雨强度，mm/min；

　　　s——雨力，mm/min；

　　　b，n——地区参数，北京地区可取b=8，n=0.711；

　　　t——暴雨历时。

北京地区不同重现期T的雨力，可用下列公式表示：

因此，时段内次暴雨总量为：

则瞬时降雨强度为：

如考虑将绿地做成低于周围地面10cm，则绿地除可滞留绿地本身降雨径流外，尚可将屋顶或公共不透水铺装面的径流导入绿地。将径流导入绿地的范围可视作绿地的汇水区。汇水区的集流时间较短。为了简化计算，假定其总的绿地的入流过程为绿地增加的净雨量，设汇水区流入绿地的径流系数为α，则总雨力为：

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式中　S——绿地和汇水区叠加的总雨力，mm/min；

　　　s——前述设计暴雨雨力，mm/min；

　　　α——汇水区的径流系数，如为铺装路面可取0.9；

　　　F——汇水区面积，m2；

　　　a——绿地面积，m2。

不同重现期的总雨力计算结果如表6-3。

表6-3　不同重现期的总雨力

（二）绿地设计净雨量

绿地上的降雨以及屋顶、地面等汇水区汇入绿地的径流在绿地内有截流和下渗，初期截流和下渗量较大，后期趋于稳定。为简化计算，采用扣除平均损失强度的方法，以计算绿地的净雨量。假定平均损失强度为μ，主要为绿地下渗，产流历时为tc，则tc应满足：

在设计暴雨条件下，截流及平均损失强度为绿地土壤的稳定入渗率，城市绿地土壤以壤土考虑，并计入其初期的入渗率比稳定入渗率大，计算中μ采用0.3～0.2mm/min；对重现期为1年、2年的暴雨过程，μ采用0.3mm/min；对重现期为5年、10年的暴雨过程，μ采用0.25mm/min；对重现期为20年、50年、100年的暴雨过程，μ采用0.2mm/min。对某一重现期的暴雨过程的净雨量（hc），则可由上式求得不同重现期T时的s及其tc值，再由下表求得（表6-4）。

表6-4　不同重现期的净雨量

（三）绿地滞蓄暴雨效果

表6-4中暴雨特性tc、H是指不同重现期暴雨的时间及其总雨量，它们可由式（6-19）求得。降雨扣除入渗形成径流。如绿地不加滞蓄，径流系数将如表6-5中第（3）栏所列，如绿地比周围地面低10cm，则绿地本身的径流系数如表6-5中第（5）栏所列，亦即绿地径流系数将由0.59～0.68减至0，全部径流将滞蓄在下凹绿地内入渗。如果绿地还汇入相同面积屋顶或路面的雨水，径流系数为0.74～0.80，而当绿地用作滞蓄暴雨径流时，其径流系数将降至0～0.4。

对城市市区暴雨径流管理，一般要求其排水设计标准为5～10年一遇。由表6-5中（5）、（6）两栏可见，其径流系数都将降低到0或0.12。可见下凹式绿地对暴雨径流滞蓄的巨大潜力。

当然，以上对径流系数减小的分析，指的是不同频率暴雨次降雨径流系数，一般汛期降雨占全年降雨量的80%左右，而降雨径流主要产生于汛期。如北京市平原区面积6390km2，而多年平均径流量为6亿～9亿m3，径流系数为0.19。如考虑径流主要产生于汛期，则汛期降雨的径流系数为0.24。

表6-5　绿地不同设置时的径流系数