淺談城市雨水收集與利用

王艷 黃鶴斯 馬永良

【摘要】對雨水進(jìn)行收集和利用，不僅能夠用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人畜飲用，還對城市的缺水和防洪問題起到一定的積極作用。本文主要從城市雨水收集與利用的必要性入手，重點(diǎn)對國內(nèi)外城市雨水收集利用現(xiàn)狀進(jìn)行了分析和闡述，并有針對性的提出了一系列雨水收集和利用措施，希望給行業(yè)相關(guān)人士一定的參考和借鑒。

【關(guān)鍵詞】雨水；收集；利用；模式

0、引言

作為一種自然資源，雨水具有污染輕、水量可觀等特點(diǎn)，并對調(diào)節(jié)、補(bǔ)充城市水資源以及改善城市自然生態(tài)系統(tǒng)具有非常重要的作用。新形勢下，作為一種新型的多目標(biāo)綜合性技術(shù)，城市雨水收集利用不僅節(jié)約了大量水資源，還具有水資源涵養(yǎng)與保護(hù)、減少水污染和改善城市生態(tài)環(huán)境、控制城市水土流失和水澇等功能。

1、城市雨水收集與利用的必要性

隨著城市化水平的提高，城市化進(jìn)程對人類生存與發(fā)展必不可少的水資源及城市水環(huán)境的影響也越來越顯著，城市不透水面積擴(kuò)大，導(dǎo)致雨水資源流失增加和水循環(huán)系統(tǒng)的平衡遭到破壞，引發(fā)一系列環(huán)境與生態(tài)問題，主要表現(xiàn)為雨水沖刷帶來的城市非點(diǎn)源污染、城市洪澇災(zāi)害、過度開采地下水及城市地下水位下降等，特別是每年的暴雨季節(jié)，泛濫的雨水給城市排水造成了極大的困難，城市漬水已引起人們的廣泛關(guān)注。

我國雨水資源豐富，年平均降水總量達(dá)6.2×104億立方米，雨水的收集和利用，在一定程度上可以解決城市發(fā)展中的兩大難題。

2、國內(nèi)外城市雨水收集利用現(xiàn)狀

國外對城市雨水利用的實(shí)踐及研究起步較早，已形成了相對成熟的雨水利用技術(shù)，開發(fā)了多種水文模型，并建立起了較為完善的保障體系。我國城市雨水利用總體上起步晚，發(fā)展相對滯后，很長一段時(shí)期，對潛在的雨水資源沒有引起足夠的重視，往往只是當(dāng)做一種“廢水”而簡單地“排放”，只注重防洪排澇控制且以簡單、直接的“排”為主。目前，城市雨水利用在我國剛剛起步，只有個(gè)別城市進(jìn)入工程實(shí)施和推廣階段，比較典型的有山東的長島縣、浙江省舟山市的葫蘆島和大連的獐子島和等雨水集流利用工程。北京、上海、西安、哈爾濱、大連等多個(gè)城市都針對自身實(shí)際發(fā)展情況加大對城市雨水收集與利用項(xiàng)目的研究力度，并取得良好的發(fā)展成果。因缺水形式比較嚴(yán)峻，北京市的雨水收集與利用工程建設(shè)速度比較快。早在2001年，國務(wù)院就批準(zhǔn)了包含雨洪利用規(guī)劃內(nèi)容在內(nèi)的“21世紀(jì)初期首都水資源可持續(xù)利用規(guī)劃”，2003年，北京市相關(guān)部門頒發(fā)了《關(guān)于加強(qiáng)建設(shè)工程用地內(nèi)雨水資源利用的暫行規(guī)定》，其中，對北京市新建、改建以及擴(kuò)建工程的雨水利用工程予以明確規(guī)定，正在建設(shè)中的工程也必須對城市雨水收集與利用設(shè)施的建設(shè)工程予以綜合考慮。2004年，朝陽市雙井街道雙花園社區(qū)成為北京市首個(gè)利用收集雨水進(jìn)行綠地灌溉的小區(qū)，2008年，城市雨水收集和利用技術(shù)在奧林匹克場館建設(shè)中得以應(yīng)用。

3、雨水收集利用

雨水收集利用是指針對因建筑屋頂、路面硬化導(dǎo)致區(qū)域內(nèi)徑流量增加而采取的對雨水進(jìn)行就地收集、入滲、儲存、處理、利用等措施。雨水的水質(zhì)決定了雨水的用途，可根據(jù)受污染程度分別進(jìn)行收集和利用?？傮w而言，因人類活動對屋面的影響較小，對雨水的污染程度比較輕，所以可以優(yōu)先使用這部分雨水。

3.1 屋面雨水收集利用

通常情況下，屋面雨水占據(jù)整個(gè)城區(qū)雨水資源量的65%左右，比較容易收集且水質(zhì)相對較好，是城區(qū)雨水利用的主要對象。屋面雨水典型的收集方式為：屋面雨水進(jìn)入初期棄流裝置，通過棄流裝置將初期較臟的雨水排至小區(qū)污水管道，進(jìn)入城市污水處理廠處理后排放，經(jīng)過初期棄流后的雨水經(jīng)獨(dú)立設(shè)置的雨水管道流入儲水池，雨水在儲水池中經(jīng)過過濾、沉淀、消毒處理后，可用于家庭、公共和工業(yè)等方面的非飲用水，如廁所沖洗、城市綠化、道路噴灑、景觀用水補(bǔ)給或用做工業(yè)冷卻循環(huán)等，溢出的屋面雨水，可直接排入地面雨水收集利用系統(tǒng)。

3.2 地面雨水收集利用

地面雨水因雨淋沖刷效應(yīng)，水質(zhì)較差，目前較為傳統(tǒng)的收集處理方式主要是讓雨水順著路面流入收集管道，排入河流或湖泊。排水不暢或防澇標(biāo)準(zhǔn)低的地區(qū)，不僅容易引發(fā)城市漬水，還會對受納水體產(chǎn)生污染。針對地面雨水的收集利用，主要有以下幾個(gè)方式：

雨水就地下滲。采用工程措施，在對部分區(qū)域的地面覆蓋進(jìn)行改變的過程中必須要結(jié)合城區(qū)建設(shè)的實(shí)際情況，運(yùn)用多孔材料對完全硬化的地面進(jìn)行替換，如球場地面、停車場及周邊地區(qū)，在道路路邊，植草排水溝，通過多孔鋪砌材料，雨水能夠入滲到表層土壤、或進(jìn)入儲水池并逐步下滲，增加入滲量。實(shí)際監(jiān)測結(jié)果表明，通過入滲，徑流量可減少80%，且可去除雨水中80%的SS、60%的TP、80%的TN和重金屬。

建造城市綠地隱形蓄水系統(tǒng)。在城市綠地范圍內(nèi)，結(jié)合微地形改造和園林給排水工程修建地下蓄水系統(tǒng)，增加土壤和地下含水量。蓄水系統(tǒng)和城市地下排水和地表蓄水系統(tǒng)相連，利用硬質(zhì)材料如廢磚、水泥塊和砂卵石等砌筑或堆積于地下的相互連通的滲蓄坑和滲水溝，洼地納水，低處出水，在達(dá)到最大限度蓄積城區(qū)范圍內(nèi)天然雨水的目的的同時(shí)，通過礫石的簡單過濾，可去除雨水中90%的SS、60%的TP和TN、90%的大腸桿菌。城市綠地隱形蓄水系統(tǒng)具有抑制環(huán)境污染、利用和節(jié)約水資源、改善植物生長條件、促進(jìn)生物多樣性形成和保障城市水生態(tài)安全等生態(tài)服務(wù)功能。

建立城市調(diào)蓄、防洪體系。利用城市湖泊的天然調(diào)蓄功能，通過與環(huán)湖生態(tài)系統(tǒng)建設(shè)相適應(yīng)，建設(shè)人工濕地對進(jìn)入湖泊的雨水進(jìn)行把關(guān)。多余的城市雨水排入湖泊，除了對湖泊進(jìn)行補(bǔ)水外，通過攔截和調(diào)蓄洪水達(dá)到防災(zāi)減災(zāi)的目的，必要時(shí)補(bǔ)充城市綠地中的景觀用水。

4、結(jié)語

總而言之，城市雨水利用不僅能夠解決水資源短缺問題，對治理水環(huán)境的污染以及防洪減災(zāi)等方面，也發(fā)揮著重大的環(huán)境效益和社會效益，是對水資源予以可持續(xù)利用的重要模式。通過對西方發(fā)達(dá)國家雨水收集利用經(jīng)驗(yàn)及成果的借鑒與學(xué)習(xí)，建議國內(nèi)將雨水利用納入水資源的統(tǒng)一管理中，同時(shí)加大對雨水利用的各項(xiàng)政策法規(guī)的建設(shè)力度，大力實(shí)施城市雨水綜合利用工程，有效實(shí)現(xiàn)對雨水資源合理配置和科學(xué)管理，增加水資源的有效供給，維系良好的水生態(tài)環(huán)境，從而造就一個(gè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型、有利于城市可持續(xù)發(fā)展和人與自然和諧相處的文明城市。

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