運(yùn)城市雨水資源化利用探析

張若瓊

（山西水利職業(yè)技術(shù)學(xué)院，山西 運(yùn)城 044004）

城市雨水資源化是水資源綜合利用的一種方式，同時也是探索缺水城市新水源的有效途徑。運(yùn)城市是一個嚴(yán)重缺水的城市，地表徑流極少，長期以來，主要靠開采地下水和提取黃河水來解決生產(chǎn)、生活用水不足問題。由于地下水超采，已形成巨大的地下水漏斗區(qū)，城市中心水位與邊界水位相差約110m，漏斗局部水位已明顯低于鹽池、硝池水位，倒灌問題客觀存在，倒灌現(xiàn)象損失了大量的礦產(chǎn)資源和水資源，引起區(qū)內(nèi)承壓水的咸化。然而，一方面，由于運(yùn)城市區(qū)固有的地理特點(diǎn)，導(dǎo)致城市雨水排泄不暢，大量抽排又導(dǎo)致渠水漫溢、淹沒農(nóng)田，造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。另一方面，因缺乏對城市雨水收集及綜合利用系統(tǒng)的研究，缺乏系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)和工程設(shè)施，沒有形成城市集雨的理念和做法，天然降雨這個潛力巨大的水資源未能得到很好利用，使雨季徑流白白流失，而在旱季又嚴(yán)重缺水，使運(yùn)城市不僅面臨著防洪排澇的艱巨任務(wù)，同時又必須解決水資源短缺的問題。

1 雨水資源化利用的可行性

1.1 自然條件可行

據(jù)運(yùn)城市水文資料顯示，運(yùn)城市年平均降雨量約為530mm，降雨量集中在5—10月，達(dá)460mm，占年降雨量的87%。運(yùn)城市區(qū)流域面積約20.8km2，每年有上千萬立方米的雨水白白流走。城市的廣場、道路、工廠、學(xué)校、生活區(qū)等多數(shù)地面已經(jīng)硬化，是很好的集雨場。如果在雨季將這些雨水收集起來，完全可以作為城市非飲用水源或回灌地下水。

1.2 技術(shù)條件可行

國內(nèi)外對城市雨水利用已有許多成熟的技術(shù)可供參考。運(yùn)城市部分地區(qū)長期以來屬極度缺水區(qū)，在農(nóng)村采用集雨工程來解決人畜吃水問題，從雨水的收集、過濾到管理、使用都有成功的經(jīng)驗(yàn)，并取得了可觀的經(jīng)濟(jì)效益。為此，可以把這些經(jīng)驗(yàn)借鑒到城市當(dāng)中，加之城市雨水是城市區(qū)域內(nèi)自產(chǎn)水源，城市雨水的集流相對于大規(guī)模修建水庫引水、調(diào)水而言投資要少，且無地區(qū)和部門之爭，因此在雨水利用技術(shù)層面上具備條件。

1.3 實(shí)施條件可行

運(yùn)城市城市化進(jìn)程的目標(biāo)定位是建設(shè)黃河金三角地區(qū)現(xiàn)代化園林式工貿(mào)旅游中心城市。高水平搞好基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)是實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的必要條件。在城市供水、排水管網(wǎng)改造及城市綠化工程實(shí)施過程中，通過合理規(guī)劃，在增加少量投資的基礎(chǔ)上，避免重復(fù)建設(shè)，加大雨水的就地儲留量和入滲量，可以實(shí)現(xiàn)雨水的資源化利用。

2 雨水資源化利用的基本途徑

2.1 利用雨水就地入滲

在過去的城市建設(shè)規(guī)劃中，運(yùn)城市主要強(qiáng)調(diào)雨水的排放通暢，綠地一般高于路面，并且邊坎很低或無邊坎，這不僅不能接納路面雨水，而且使得其中降落的雨水向外流失。為增加雨水入滲，在新城區(qū)建設(shè)上，可將綠地或花園做成起伏的地形或采用人工濕地等方法，增加雨水滯留量。在舊城道路改造中，可將綠化帶、隔離帶內(nèi)的地面低于路面10cm以上，邊坎塊石間下端接近路面處的縫隙留出，在雨季多存雨水，減少綠化用水量。這樣在不增加投資的基礎(chǔ)上，就能實(shí)現(xiàn)雨水的資源化利用。另外，在城區(qū)內(nèi)，可將某些不透水的地面換成透水地面，如在人行道上鋪設(shè)透水方磚或草皮磚，加大雨水入滲量。

雨水就地入滲后依靠土壤、植物、微生物組成的生態(tài)系統(tǒng)來凈化，可避免人工處理雨水帶來的能源、資源消耗，降低城市發(fā)展對自然系統(tǒng)的破壞，保持城市的自然生態(tài)性。

2.2 加大雨水就地儲留量

在居民小區(qū)及公共建設(shè)中，可以通過增加部分投資來集蓄雨水。例如，利用建筑屋頂、庭院等不透水面收集雨水，修建雨水蓄納設(shè)施，匯集儲存雨水作為城市非飲用水的直接水源，可用于沖廁、洗車、消防、澆綠地、洗衣服等。在規(guī)劃建設(shè)蓄水設(shè)施時，應(yīng)盡量考慮將其建在容易集水，且水質(zhì)相對較好的地方，并盡可能建在地下。在集流與取用過程中均應(yīng)根據(jù)雨水資源利用的要求對雨水進(jìn)行過濾或凈化。對來自屋頂?shù)鹊膹搅?，要安裝分散式過濾器于房屋每一個漏雨管的下端，過濾處理后可直接用于沖洗廁所、灌溉綠地或構(gòu)造水景觀等；對較清潔庭院、道路的徑流，采用集中式過濾器，將來自不同面積上的徑流匯集起來進(jìn)行集中過濾，然后存入蓄水池內(nèi)，這樣既可減輕污水處理的壓力，又可減少大量自來水的供應(yīng)。

2.3 利用雨水回灌技術(shù)

由于過量開采地下水，運(yùn)城市沉降漏斗范圍不斷擴(kuò)大，不少地區(qū)甚至出現(xiàn)了嚴(yán)重的地面沉降和斷裂帶。人工回灌雨水作為補(bǔ)充地下水源最快、效率最高的方法之一，將城區(qū)雨水通過一定的滲漏過濾裝置回灌地下水，可涵養(yǎng)地下水源，使地下水位上升，起到阻止、緩解地面沉降和逐漸恢復(fù)地裂縫的作用。

雨水回灌技術(shù)是依據(jù)地表水與地下水相互轉(zhuǎn)化的自然規(guī)律，借助一定的工程措施，有計(jì)劃地把地表水引滲于地下蓄水層中轉(zhuǎn)化為地下水，人為調(diào)節(jié)地表水與地下水的時空分布。人工回灌不僅是增補(bǔ)地下水資源和調(diào)控地下水位的技術(shù)措施，同時也是實(shí)現(xiàn)水資源聯(lián)合開發(fā)利用與管理的重要技術(shù)手段。

雨水回灌的方式主要有兩種：一種是在透水性較好的土層上修建溝、渠、塘等蓄水建筑物,利用水的自重進(jìn)行回灌。當(dāng)?shù)孛嫱恋鼐o缺時，可利用地下滲透池，池底鋪設(shè)鵝卵石等透水性材料，通過碎石空隙、穿孔管、滲透渠等入滲；還可改造現(xiàn)有非透水性排水管溝為透水性排水管溝，溝內(nèi)鋪設(shè)帶孔的透水管，周圍填裝直徑8～32mm的礫石。將收集到的屋頂或庭院等不透水地面所產(chǎn)生的雨水用管道輸送到入滲溝內(nèi)的透水管，溝內(nèi)充填的礫石和管道有一定的蓄水空間，可存儲一部分雨水，并使雨水通過周圍的土壤下滲，實(shí)現(xiàn)雨水自然回灌。

另一種是井灌。在城區(qū)合理布設(shè)滲井、回灌井，將屋頂路面雨水盡量導(dǎo)入滲井，減少排入下水道的水量，雨水通過井壁、井底向四周滲透；也可通過回灌井采用壓力回灌、真空回灌等技術(shù)實(shí)現(xiàn)雨水回灌。對利用回灌井直接回灌地下儲水層的方式，要充分注意回灌水的水質(zhì)，以免地下水因回灌而遭受污染?；毓嗟乃|(zhì)經(jīng)過過濾和處理后，在生物和化學(xué)特性方面應(yīng)優(yōu)于現(xiàn)有的地下水質(zhì)，混合后的地下水質(zhì)應(yīng)接近飲用水標(biāo)準(zhǔn)。

3 問題和建議

3.1 存在問題

城市雨水利用初期投資較大，回收期較長，市政府財(cái)政資助有限，給雨水利用的推動和發(fā)展帶來一定難度。因此城市雨水利用技術(shù)初期的鼓勵政策和資助及相關(guān)的法規(guī)和技術(shù)規(guī)范尤為重要。目前，在規(guī)劃建設(shè)上缺乏相關(guān)的法律法規(guī)、配套政策，群眾參與積極性不高，需要通過各種方式進(jìn)行教育，提高人們對雨水利用的認(rèn)識，引導(dǎo)人們自覺參與到這項(xiàng)工作當(dāng)中。

3.2 建議

為實(shí)現(xiàn)運(yùn)城市城市水資源的可持續(xù)利用和改善城市水環(huán)境，首先要完善相關(guān)政策法規(guī)，注重落實(shí)。雖然建設(shè)部和部分城市已頒布了雨水利用的相關(guān)法規(guī)，為城市雨水利用提供了保障，但隨著雨水利用的進(jìn)一步發(fā)展，新的問題還會不斷出現(xiàn)，這就需要我們不斷加以完善，并落到實(shí)處。其次要充分利用經(jīng)濟(jì)杠桿的作用。通過建立雨水排污費(fèi)制度，收取環(huán)境資源費(fèi)等經(jīng)濟(jì)手段和措施，提倡“誰投資、誰受益”的原則，促進(jìn)城市雨水利用的開展和實(shí)施。另外，城市雨水利用涉及水利、城建、地質(zhì)等諸多部門，市政府應(yīng)通過綜合協(xié)調(diào)、加強(qiáng)管理來促進(jìn)城市雨水充分、有效利用。

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