留住雨水

單曉英

2006年，在瑞典首都斯德哥爾摩舉行的“世界水周”中，由專家撰寫的《農(nóng)業(yè)水資源管理全面評估報告》認為：“世界不缺水，缺的是對水資源的有效管理”，98％的缺水問題是人為因素所致，另有2％是自然原因。水危機，其實是水的管理危機。一個更有效率的雨水收集系統(tǒng)和更好的灌溉系統(tǒng)就能夠解決全球水資源分布不均和缺乏問題，特別是對于非洲地區(qū)的農(nóng)民，如果能夠擁有收集、引導(dǎo)雨水的渠道、儲存雨水的小型密封容器，那么他們將更容易度過干旱時期，甚至可以在同一片土地上收獲更多的糧食。該報告估算，如果能夠大規(guī)模推行雨水收集項目，全球只需增加10％的耕地面積就可以滿足2050年之前、世界人口總量增長20～30億所需增加的糧食需求。

當來自天上的珍貴“雨水”成為人類賴以生存和確保糧食安全的源頭時，如何將雨水通過完善的管道導(dǎo)入耕作系統(tǒng)就成了雨水利用的第一要務(wù)。

“都市給水的先河”

西方文明的雨水利用可以追溯到公元前1500年的古希臘邁錫尼文明。當時住在愛琴海沿海平地及海島的邁諾斯人主要是以“雨水”為水源，當?shù)氐霓r(nóng)民把每年九月之后的降水視為“秋雨之?！保⒃谏缴翔徑ㄐ钏赜脕韮λ畟溆?，在羅馬帝國時期更將蓄水池推展到10萬立方米的蓄水量。邁諾斯人在這種特殊地理環(huán)境的影響之下，發(fā)展出了西方古代最先進的地下“管路輸水”技術(shù)，被后世的水利工程師視為“都市給水的先河”。

時至今日，德國繼承了雨水利用這一優(yōu)良傳統(tǒng)，長期致力于雨水利用技術(shù)的研究與開發(fā)，現(xiàn)已成為世界上利用雨水最成功的國家之一：從規(guī)劃、設(shè)計到施工、運作、維修、過濾、控制和補給等方面皆擁有完善的體系。

德國的水文條件

德國位于歐洲大陸中部，國土面積35.7萬平方千米，地形復(fù)雜多變，地勢南高北低。位于大西洋和東部大陸性氣候的涼爽西風帶內(nèi)，氣候適宜，溫度變化幅度小，降水量空間分布差異較大，其中北德平原為500～700毫米，中部山地為700～i000毫米，南部阿爾卑斯山區(qū)超過2000毫米，但年內(nèi)和年際間分配均勻。

德國河流眾多，湖泊星羅棋布。由于地勢南高北低，故而大多數(shù)河流都是由南流向北，恰好彌補了該國降水量南多北少的差異。因此，德國是一個水資源時空分配均勻且較為充沛的國家。

盡管如此，德國也要面對全球變暖的考驗。德國聯(lián)邦環(huán)境局2007年發(fā)布的研究報告指稱，到本世紀末，德國將遭遇極端的氣候變化，長期干旱或者超強風暴等現(xiàn)象將變得更加頻繁。研究預(yù)測，受全球變暖的影響，到2100年德國夏季的降雨量平均將減少20％，東北部地區(qū)的降雨量甚至會減少40％。

雨水也是一種資源

根據(jù)現(xiàn)代資源概念，城市雨水也是一種寶貴的自然資源，城市雨洪系統(tǒng)的功能已開始由單一的快速疏排為主向排漬與利用并重，乃至以利用為主轉(zhuǎn)化。采取工程措施將汛期雨水蓄積起來并作為一種可用水源，不僅可以增加城市水源，在一定程度上緩解水資源的供需矛盾，還可以有效減小城市徑流量，延滯匯流時間，減輕城市排洪設(shè)施的壓力和漬澇損失。

當然，雨水利用前必須經(jīng)過一定的凈化步驟。

在德國，受不同程度及不同類型污染的水體，或是來自不同途徑的降水徑流都必須單獨設(shè)立管道及相關(guān)裝置，絕不可以和飲用水共享一個管線或有任何交叉。污水或雨水經(jīng)過凈化處理后方可排放，且雨水處理費用與處理同等數(shù)量污水的費用一樣昂貴。

之所以做出如此嚴格的規(guī)定，是因為來自不同途徑的降水徑流受到的污染情況不同。比如來自機動車道等處的降水徑流，往往會受到行駛車輛所含有的金屬、橡膠和燃油等物質(zhì)的污染，與來自屋頂?shù)忍幍慕邓畯搅鞔蟛幌嗤?。屋頂?shù)忍幍慕邓芪廴据^輕，水質(zhì)相對較好，只需簡易過濾即可用于沖洗廁所、灌溉綠地等。對來自機動車道等處的徑流，則要特別處理并達標后方可排放。同樣的，兩者的凈化處理費亦各不相同。

德國不但規(guī)定了受到污染的降水徑流必須經(jīng)處理并達標后才能排放，還規(guī)定新建或改建開發(fā)區(qū)必須考慮雨水利用系統(tǒng)，如果考慮了雨水利用，可減免一定費用。因此，開發(fā)商在進行開發(fā)區(qū)規(guī)劃、建設(shè)或改造時，均將雨水利用作為重要內(nèi)容考慮。

柏林的雨水回收

以首都柏林為例，1995年市議會率先公布一系列鼓勵雨水循環(huán)利用的規(guī)定，并協(xié)同建筑師與房地產(chǎn)商第一次共同公告雨水管理辦法。此后，又在生態(tài)城市建設(shè)的架構(gòu)下更積極地推廣“降雨應(yīng)該原地留用”，提倡雨水在進入污水管道之前必須經(jīng)過就地入滲消納，或收集處理后再回用，只有超量部分和污染程度較高的部分才允許排入污水管，并通過各種手段鼓勵用戶采用雨水利用技術(shù)。

目前，無論是新建的工商業(yè)建筑，抑或是居民小區(qū)，均設(shè)計并安裝了雨水利用設(shè)施。若無雨水利用措施，政府將對其征收雨水排放設(shè)施費和雨水排放費。若用戶實施了雨水利用技術(shù)，國家將免征雨水排放費，并給予一定的補助。

如果裸露的建筑房屋、硬化地面因雨水不能滲入地面而流入城市雨水管網(wǎng)，房屋所有人要交納雨水排放費。雨水排放費按房屋和硬化地面的面積計算。假如房屋所有人采取措施減少了雨水的排放，則會受到減免雨水處理費的優(yōu)待，減免率達50％～100％。目前，柏林的供水費平均每立方米為2.221歐元，污水處理為每立方米2.487歐元，雨水處理費為1.637歐元。自2000年降雨補償措施執(zhí)行以來，雨水使用設(shè)備的裝置情況顯著改善。按照柏林水務(wù)局規(guī)定，只要使用房屋所有人能夠證明自家流入公共管道的雨水經(jīng)處理后減少時，其被扣除雨水排放費的封閉集水面積將會縮減。對于雨水利用的補償額度也將由每平方米1.75馬克提高到2.44馬克／平方米。

在柏林，年平均降雨量為628.5毫米，采用適當?shù)挠晁占胧┛梢詮奈蓓敾厥?、貯儲其中90％的雨水量。水務(wù)專家推估，每日35公升的個人如廁沖洗、13公升個人洗滌的用水需求，只要布置一個24.9平方米的屋頂雨水收集裝置就可以完全滿足。

柏林收集的雨水在不需與飲用水同等品質(zhì)要求下，提供了大約24％的水源用于沖洗馬桶廁所，并為澆灌花園綠地提供了15％的水源，此外，還為沖洗汽車提供了大約3％的水源。剩下的雨水除了溢流補給地下水外，有些經(jīng)過凈化處理后甚至成為洗滌衣物的用水。

雨水回收系統(tǒng)

一個完整的雨水回收系統(tǒng)由三部分組成。首先是集水區(qū)，可以收集并引導(dǎo)雨水通過過濾器進入貯水設(shè)施。

其次是雨水過濾設(shè)施，主要過濾初期污雜物，例如落葉、蟲卵、草木、沙土顆粒，乃至細部污濁沉淀。其設(shè)備一般分為：槽外過濾以及槽內(nèi)過濾兩種。前者直接在排水管裝置濾網(wǎng)：后者則是雨水在進入貯水槽前過濾。這兩種過濾器均可將徑流中直徑大于0.25毫米的雜質(zhì)過濾出去。

最后為雨水貯槽。它為雨水利用收集系統(tǒng)的關(guān)鍵組件，主要為了貯存雨水。其材質(zhì)種類繁多，包括水泥貯槽，聚乙烯、玻璃纖維貯槽，金屬不銹鋼貯槽。貯水槽的設(shè)置方式亦有地面式、半開挖式，以及埋入式等不同類型。

下雨的期盼

在德國，一個完善高效的雨水利用工程將雨水當成珍寶再次回收利用；把技術(shù)和知識訂為標準、再把所有其他環(huán)境變量納入系統(tǒng)來計算；把法規(guī)視為在行政、管理上可遵循的公約；并鼓勵相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，其作法令人稱羨，可以作為我們學習借鑒的榜樣。

其實關(guān)于雨水利用，我們的老祖宗也有類似的經(jīng)驗與智慧，“以水缸儲水”就是我們老祖宗雨天爭水備用的經(jīng)驗之一。雨水作為一種不浪費能源、不產(chǎn)生污染、節(jié)省水處理成本的水資源，可以用于生活雜用水、農(nóng)業(yè)用水、消防用水等，又可以減低都市排洪、避免地表徑流，匯集了諸多優(yōu)點。(文章代碼：0914)

責任編輯趙菲