基于城市雨水資源化的收集與利用研究

徐 澤 林

(太原市政工程勘測(cè)設(shè)計(jì)院，山西 太原 030012)

0 引言

城市的高速發(fā)展之下，城市化建設(shè)大力的進(jìn)行，城市人口數(shù)量在持續(xù)的攀升，同時(shí)也顯現(xiàn)出很多的實(shí)際問(wèn)題。比如，城鎮(zhèn)建設(shè)的過(guò)程中，因?yàn)槭褂昧撕芏嘤操|(zhì)不透水的材料來(lái)進(jìn)行路面的鋪設(shè)施工，對(duì)于當(dāng)前城市的生態(tài)墊面與原有的水文特點(diǎn)進(jìn)行了改變，雨水就不能通過(guò)道路滲入到地下結(jié)構(gòu)中，地表徑流量持續(xù)的增加，同時(shí)也存在有很多的城市水源問(wèn)題，也會(huì)導(dǎo)致城市資源緊張以及水資源受到污染等情況[1]。

1 城市雨水資源化的概念

城市雨水資源的使用主要需要進(jìn)行水污染的防控、雨水收集、回收、排放以及防洪處理，具體就是要根據(jù)城市中的不同下墊面來(lái)控制降雨徑流問(wèn)題，應(yīng)用科學(xué)合理的措施來(lái)避免水資源受到污染的影響，確保人們的用水安全性，也能夠避免城市出現(xiàn)內(nèi)澇的問(wèn)題。城市雨水資源的科學(xué)利用是一個(gè)綜合性的問(wèn)題，需要多個(gè)領(lǐng)域和學(xué)科之間協(xié)調(diào)進(jìn)行，同時(shí)還應(yīng)該綜合考慮到城市中的水利、交通、市政等功能，所以其具備較高的綜合性與復(fù)雜性，需要多個(gè)部門(mén)協(xié)調(diào)處理才能完成該項(xiàng)工作。

2 城市雨水資源化對(duì)城市水環(huán)境的作用

2.1 化城市洪澇為水資源

從我國(guó)的各個(gè)地區(qū)自然條件分析可以發(fā)現(xiàn)，全年內(nèi)降水最多的時(shí)間主要是受到了東南季風(fēng)與西南季風(fēng)的影響，不同地區(qū)之間的降雨量相差非常大，并且在各個(gè)季節(jié)中呈現(xiàn)出不均勻的情況，一般來(lái)說(shuō)，雨季都是每年的5月～9月，所以城市出現(xiàn)內(nèi)澇災(zāi)害多數(shù)發(fā)生在這個(gè)時(shí)間中。從相應(yīng)的氣候資料統(tǒng)計(jì)中可以發(fā)現(xiàn)，逢雨必澇已經(jīng)成為了我國(guó)很多地區(qū)都存在的，甚至給人們的正常生活造成了極大的影響，也會(huì)引發(fā)嚴(yán)重人員傷亡與財(cái)產(chǎn)損失案件。比如在2012年的7月12日，北京就發(fā)生了嚴(yán)重的暴雨災(zāi)害，總計(jì)造成上百億元的經(jīng)濟(jì)損失[5]，人們的日常生活也受到了極大的影響。城市管理的過(guò)程中需要將雨水進(jìn)行有效的收集、儲(chǔ)存和管理，以消除內(nèi)澇災(zāi)害，還能夠進(jìn)行了凈化處理后可以成為城市水資源的補(bǔ)充[2]。

2.2 改善城市水循環(huán)與生態(tài)系統(tǒng)

城鎮(zhèn)化高速發(fā)展的過(guò)程中，很多大型的建筑項(xiàng)目被建設(shè)和投入使用，與之而來(lái)的就是城市綠地面積的減少，從而導(dǎo)致了路面透水能力的下降，很多的雨水未經(jīng)過(guò)任何利用與處理就直接排放到城市管道中，給城市中的自然水系造成了較大的影響，改變了城市水環(huán)境，整個(gè)水循環(huán)系統(tǒng)的功能也受到了極大的影響。經(jīng)過(guò)合理的進(jìn)行雨水收集系統(tǒng)的改造、人工濕地與綠地廣場(chǎng)設(shè)施的建設(shè)，可以更好的實(shí)現(xiàn)雨水的收集、儲(chǔ)存和使用，從而能夠避免城鎮(zhèn)化發(fā)展中受到水循環(huán)的不良影響，最終達(dá)到保護(hù)城市環(huán)境的目標(biāo)[3]。

2.3 減少城市面源污染改善水體環(huán)境

從當(dāng)前我國(guó)的水資源污染事件中分析可以發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)致水資源存在污染的問(wèn)題主要是因?yàn)樗w面源受到污染。城市道路的徑流污染也可以看作是面源污染的一種形式，雨水進(jìn)入地面的過(guò)程中通過(guò)流動(dòng)、匯集將受到污染的問(wèn)題流入到徑流中，這些污染可以使得城市的水資源受到嚴(yán)重的污染，進(jìn)而導(dǎo)致了人的身體健康出現(xiàn)問(wèn)題。因此，在城市規(guī)劃管理中應(yīng)該采取有效的措施收集雨水，合理的儲(chǔ)存和應(yīng)用，從而可以適當(dāng)?shù)臏p少?gòu)搅髁?，避免出現(xiàn)嚴(yán)重的面源污染問(wèn)題，最終實(shí)現(xiàn)改善城市水環(huán)境的目的。

3 城市雨水利用技術(shù)研究

城市的高速發(fā)展之下，人們的生活質(zhì)量也在提升，所以人們對(duì)于城市功能性的要求在逐漸的提升，也更加的重視雨水收集工作，相關(guān)行業(yè)的人員在加強(qiáng)雨水收集的研究，該技術(shù)也得到了發(fā)展和應(yīng)用，極大的促進(jìn)城市水環(huán)境的改善。

3.1 雨水貯留利用技術(shù)

雨水貯留使用技術(shù)是目前應(yīng)用最為廣泛的一種雨水利用方式，其主要就是通過(guò)使用自然形成或者是人工建設(shè)的方式來(lái)進(jìn)行雨水的收集和儲(chǔ)存，并且在經(jīng)過(guò)了一系列的處理措施之后來(lái)進(jìn)行有效的使用。在應(yīng)用雨水的過(guò)程中，主要需要經(jīng)過(guò)收集、處理、儲(chǔ)存、回收等幾個(gè)環(huán)節(jié)，目前應(yīng)用最為廣泛的就是蓄水池設(shè)施，主要分為地面與地下蓄水池系統(tǒng)。

3.2 雨水滲透利用技術(shù)

滲透利用技術(shù)是利用下墊面不透水材料直接更換成為具備較高透水性的材料，雨水可以經(jīng)過(guò)滲透直接進(jìn)入到集水區(qū)域中，并且利用天然土壤層與地下雨水儲(chǔ)存設(shè)施，經(jīng)過(guò)處理之后可以利用該水資源。雨水經(jīng)過(guò)多孔透水路面材料直接進(jìn)入到地下結(jié)構(gòu)中，從而實(shí)現(xiàn)徑流量的減少，防止城市中存在有洪澇災(zāi)害的問(wèn)題；同時(shí)雨水在經(jīng)過(guò)路面、集料層中來(lái)實(shí)現(xiàn)截流、吸附與生物降解等方式，可以更好的實(shí)現(xiàn)去除雨水內(nèi)雜質(zhì)的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)雨水的凈化處理，確保水質(zhì)達(dá)到使用的標(biāo)準(zhǔn)要求[4]。

3.3 雨水生態(tài)利用技術(shù)

當(dāng)前我國(guó)的城市中分布著大量的高樓大廈，在城市中所占比例非常大，收集雨水量也比較多，這些雨水通常都不會(huì)經(jīng)過(guò)路面的匯集，屬于潔凈型水源，也可能受到了輕微的污染，只需要采取比較簡(jiǎn)單的生物處理之后就能夠有效的改善水質(zhì)條件，也能夠應(yīng)用到生活用水中。雨水生態(tài)利用技術(shù)在應(yīng)用實(shí)踐中主要是通過(guò)生態(tài)處理系統(tǒng)來(lái)使用，可以更好的實(shí)現(xiàn)雨水凈化處理，滿足人們?nèi)粘Ｉ畹氖褂谩?/p>

4 城市雨水資源利用存在的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)

傳統(tǒng)城市排水計(jì)劃中并沒(méi)有綜合考慮到雨水資源的合理使用，也沒(méi)有根據(jù)實(shí)際情況的需要來(lái)進(jìn)行先利用后排放的處理措施，通常存在的情況就是將雨水直接排放出去，而另一方面又說(shuō)城市水資源比較欠缺，雖然這種方式可以及時(shí)將雨水排出去，避免出現(xiàn)城市內(nèi)澇的問(wèn)題，但是也會(huì)導(dǎo)致水資源的過(guò)度浪費(fèi)。但是在實(shí)際應(yīng)用中非常容易受到雨水技術(shù)、制度以及成本等方面的影響，傳統(tǒng)的城市規(guī)劃設(shè)計(jì)中并沒(méi)有選擇合理的城市水資源的利用方式，只是將所收集到的雨水應(yīng)用到農(nóng)業(yè)灌溉體系中，根本沒(méi)有想到要通過(guò)雨水資源來(lái)解決當(dāng)前水資源緊缺的問(wèn)題，對(duì)于改善城市生態(tài)環(huán)境也是無(wú)益的。綜合這些因素可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)前我國(guó)的城市水資源的利用效率比較低，也需要采取有效的措施來(lái)改善當(dāng)前的實(shí)際情況[5]。

2013年，習(xí)近平總書(shū)記在中央召開(kāi)城鎮(zhèn)化工作會(huì)議中已經(jīng)明確的指出，在城市建設(shè)中要注重“海綿城市”的建設(shè)，必須要科學(xué)合理的應(yīng)用雨水資源，這也為我國(guó)的城鎮(zhèn)化的發(fā)展指明了方向，對(duì)于水資源的有效使用提出了新的指導(dǎo)思想。海綿城市是一種非常先進(jìn)的城市規(guī)劃建設(shè)理念，其較之傳統(tǒng)城市設(shè)計(jì)理念更具先進(jìn)性，主要注重的是“滲、滯、蓄、凈、用、排”等方面，同時(shí)也說(shuō)明了雨水對(duì)于城市發(fā)展的重要作用，這與可持續(xù)發(fā)展的思想是一致的。海綿城市設(shè)計(jì)中，將雨水資源的使用逐漸的從“點(diǎn)”轉(zhuǎn)換到“面”上，能夠綜合的利用雨水資源也就是根據(jù)需要來(lái)建立完善雨水使用系統(tǒng)，通過(guò)雨水來(lái)解決水資源緊缺的問(wèn)題，充分的利用雨水資源，徹底的改善水資源環(huán)境，滿足我國(guó)可持續(xù)發(fā)展的要求。

5 結(jié)語(yǔ)

雨水資源的科學(xué)合理使用能夠徹底的改善我國(guó)水資源環(huán)境，有效的防止出現(xiàn)城市內(nèi)澇的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，對(duì)于社會(huì)的發(fā)展有著更加重要的意義。但是當(dāng)前我國(guó)的城市雨水資源使用技術(shù)方面還存在很多的問(wèn)題，還需要加強(qiáng)新技術(shù)的研發(fā)和使用，積極的提升技術(shù)水平，制定出長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展規(guī)劃，最終保證水資源的利用更加的科學(xué)與合理。