从雨水利用的角度应对城市内涝的治理

摘要： 近年来，灾害性天气频繁出现，城市雨水内涝问题越来越严重，给城镇的经济生活带来了极大的不便，严重阻碍了城镇的发展。降雨超出城市排水系统能力，形成洪涝灾害，造成极大的损失，影响城市安全与正常的运行。本文通过分析近年来我国城镇的内涝问题，从雨水利用的角度提出了一些内涝的治理和预防措施。

Abstract： In recent years， severe weather occurred frequently， and urban rainwater waterlogging problem is getting worse， which bring a great deal of inconvenience to town's economic life， seriously hindered the development of the town. Rainfall exceeds the capacity of urban drainage systems， forms floods disasters， causes great losses， impacts urban safety and normal operation. Through analyzing China's urban waterlogging problems in recent years， this paper proposes governance and preventive measures from the perspective of rainwater utilization.

关键词： 城市内涝；内涝原因；雨水利用；防治

Key words： urban waterlogging；waterlogging reasons；rainwater utilization；prevention and cure

中图分类号：TU992 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2014）10-0310-02

0 引言

近年来，我国城镇化发展的步伐不断加快，在推动社会经济不断发展的同时也产生了一些负面影响，其中表现较为明显的是城市交通拥挤以及内涝问题。据统计，在近五年每逢夏季，全国近60%的地方发生过内涝，造成城市交通系统陷入瘫痪、道路被淹的现象，居民的生命财产安全受到了严重的威胁。目前如何有效的对雨水进行综合利用，减少旱涝灾害对城镇造成的影响，成为急需解决的问题。

1 城市内涝发生的主要原因

1.1 城镇化发展步伐的加快 近几年我国的城市发展非常快速，在过去的十年里，城镇化率增长了约13%，随着城镇化率的不断增加，城市用地面积也在不断的扩张，一些湖泊、水渠、池塘被掩埋，随之出现的是一座座高楼大厦，原有的地面变成了硬质的水泥地，这些原因致使水循环系统遭到破坏、原有的自然蓄水功能减弱，同时地面硬化减少地下径流，增加地表径流量，使得大量的降水只能通过地下管道进行排除，超出原有排水管道系统排水能力，溢流出排水系统而形成涝灾。

1.2 短时间内的降水天气增加，极短天气频发 首先，工业发展步伐不断加快，致使空气污染严重，全球变暖的问题越来越严重，温度升高引发冰川雪原的融化，同时引起水面蒸发加大、水循环的速度加快，形成雨岛效应。雨岛效应通常发生在汛期和暴雨暴发的时候，形成大面积的区域降水，同时连雨天气的出现容易导致区域性的洪涝灾害。

1.3 城市防涝体系缺失 目前城市防洪由水利部门分管，主要考虑大江大河防洪，中心城市防涝等级一般按50～100年一遇考虑，中小城市一般按20年一遇设防。城市排水系统建设由建委分管，当目前现行城市室外排水设计规范中，城市排水系统设计中暴雨重现期一般按1～3年考虑，重要地区、重要干道或短期积水既能引起较严重后果的地区重现期采用3～5年特别重要地区采用10年或以上。当暴雨超过10年一遇后，城市排水系统就有可能不能满足雨水排放要求，从排水管道中溢出形成城市内涝。对城市内涝防治及管理在国家体系中没有明确，意味着目前城市内涝防涝体系缺失。

1.4 城市的地下排水管道维护疏浚不到位 首先，根据资料显示，目前用于市政基础建设的资金仅有4%投入到了排水系统的建设中，少量的资金投入导致各地的排水系统得不到定期的检查和维护，平时地下管道处于无人管理养护的状态，多数下水道杂物淤积的现象比较严重，有在降水季节多发的时候才进行短时间的应急处理，在应急处理的过程中，可能因为排水管道杂物淤积现象比较严重，导致降水排放不顺畅也会促使内涝灾害形成。其次，随着区域开发，一些雨水排放系统会就进纳入城市的总体排水系统之中，加上老城区的排水管道建造的时间比较早，设计标准程度不高，管道的直径比较小，布置不够整体，过于杂乱，并且长时间没有进行改造，管道的排水系统不能满足排放要求，形成区域型的内涝灾害。人们的一些不文明的习惯也会在一定程度上造成排水管道的阻塞，不仅给维修带来困难也降低了排水系统的排水功能。例如：清洁工人在清运垃圾时，将树叶、垃圾直接倒入排水口。

2 对雨水进行利用，治理城市内涝

2.1 城市雨水利用的现状 雨水作为一种珍贵的淡水资源，对城市的水循环系统和流域内的水环境产生非常重要的影响。人类在城市建设的过程中，对植被造成不同程度的破坏，城市路面的不透水面积增加，导致城市的水流量增加，水循环系统遭到破坏。这些问题都容易导致城市内涝灾害的发生。目前的城市雨水利用现状，主要表现在以下几方面：①雨水利用效率比较低，目前，我国有一些城市淡水资源不足，大量的雨水白白流失，雨水的利用效率低于11%。②城市化的进程过快，导致城市的不透水面积增加，雨水无法渗漏，洼地的蓄水量过少，雨季时期易导致城市内涝灾害。③雨水径流污染比较严重。现代城市活动比较频繁，路面污染物比较多，都能导致初期径流的雨水中含有大量的有机物、重金属等，雨水的污染程度比较严重。

2.2 雨水利用应对城市内涝的途径 通过对城市雨水利用应对城市内涝主要有以下几点途径：

①利用渗透设施进行雨水涵养土壤，减少径流，消减流量。在降水季节的时期，采用各种人工渗透设施对的雨水进行深度下渗，提高深沉土壤的含水率，是城市雨水利用的一种重要途径。雨水渗透设施主要包含几种：渗透管、渗透暗渠、渗透池、渗透井以及渗透井群等。对正在施工或者改造的下水道工程，可以根据需求安装渗透设施，这样不仅能够节省成本，还能够减少城市内涝灾害。在20世纪80年代初，日本就开始对雨水渗透技术进行研究，在1996年初的时候，仅东京使用的渗水设施大约就有三万多个。目前，渗水设施在日本已经被广泛的推广实施。通过日本对渗水设施的广泛运用，可以表明，渗透设施对于涵养地下水源、控制暴雨的径流量以及减少城市内涝的作用非常明显。而且，雨水对于地下水源不会构成污染。

在降雨初期，雨量逐渐增大，雨水在地面表层渗透，地表径流较小，当降雨雨力达到峰值时，地面表层逐渐饱和，下渗减少，地表径流较大，不利于排涝，因此通过人工渗透设施对地表下较深处进行渗透，提高地下土壤较深部分含水率，在雨力峰值时，使地表径流量不增加，利于防涝，同时有利于汛期后的防旱。

所以，我国在雨水利用方面可以借鉴日本的雨水利用技术，对城市雨水利用技术进行深入的研究。

②从源头利用收集的雨水，控制峰量。常见雨水源头收集的汇流面有屋面、小区路面、地面、绿地等。

对于屋面，可以借鉴德国的雨水利用技术，就是在房屋的顶层铺盖土壤，栽种植被，这种方法能够有效的减少房屋降水时的径流量，能够有效的消减雨水的流量，同时截流初期雨水中的污染物，改善初期雨水的水质，防止污染水体，为雨水利用创造条件。目前有小型的雨水利用设备如一体化HDPE雨水储存利用设备，是以HDPE密闭式储罐为基体，在罐内设置相应的机电设备。罐体可以安放在地面上或者埋入地下，自屋面或者其他集流场所收集的雨水在罐内做简单处理，贮水可以通过自动化设备提供给冲厕、浇灌绿地、洗车、水景等用途，罐内设有水位计量装置，最低水位时限制吸水，提示引入其他水源，该设备可广泛用于小型建筑、别墅、洗车场、住宅的雨水收集及利用[5]。高层密集建筑屋顶雨水经屋顶地被消减后可以排水雨水管道或蓄水池。

将小区及公建的绿地设计成下凹式绿地，在绿地土壤下设置级配碎石层和收水盲沟，小区道路取消路缘石，在道路路肩设置渗透式边沟，在绿地下面设计蓄水池，当有水池、池塘、水景时，可不单独设计蓄水池。当降小雨时，路面雨水排入路边沟，渗透入绿地，经过绿地生态处理，雨水通过盲沟排入蓄水池或者池塘，作为小区中水源，供小区景观、绿化、道路冲洗等使用，多余的雨水通过小区雨水管道系统排放；当降大暴雨时，下凹式绿地溢流的雨水进入小区雨水管道系统排放，多余的雨水进入蓄水池或水池，作为小区中水源进行雨水利用。

③雨水传输过程滞洪调蓄利用。在一定流域内的低洼地分散设置一些雨水花园，花园按下凹方式设计，布置强化植被沟与植草沟，洼地、池塘、人行步道及绿地。在旱季或者无雨季节，人们可在公园散步、休憩、玩耍。在雨季或暴雨期间，周边雨水系统无法排放的雨水可以引入到雨水花园，进行滞洪调洪，消减水量峰值，减少内涝形成。暴雨过后，花园内的池塘及水体可以蓄满部分清洁雨水，可以做为城市市政中水水源，供周边景观、绿地浇灌、道路冲洗使用等，节约自来水使用。

2.3 城市雨水利用治理内涝的研究案例 日本家庭中的雨水利用设施研究案例：在日本，部分家庭的雨水利用得到了很大的进展，通过收集房顶的雨水，再经过过滤设备的简单处理，贮存到蓄水池里面，可以作为简单的生活用水进行使用，或者在干旱少雨的季节，把贮存的雨水渗透进地面，能够涵养周围的地下水源。该雨水集中方式不仅能够有效的减少城市内涝造成的各种灾害，还能够对雨水进行充分的利用，既节省了成本，又满足了人们的用水需求。

3 城市雨水利用的意义

3.1 经济效益 雨水经过处理以后产生的经济效益可以体现在两方面：首先，能够节省市政府在水资源利用方面的投资。对雨水进行充分的利用可以减少政府在污水处理、收集污水管线方面的投入的资金；减少地下管道的排水负荷。其次，能够减少居民的用水开支。由于目前水价比较低，雨水利用水量不连续性、间断性造成工程收益较低，而工程一次性投资加上运行管理费用往往较大，单从经济效益来看，目前雨水利用往往是不可行的，要从政策、法规、社会效益、生态效益、环境效益及人们生活等方面着手。

3.2 社会效益 雨水的综合利用具有广阔的产业发展前景，能够成为推动经济增长的另一支柱。对城市雨水进行利用，可以促使雨水的收集、设备生产、设施建设、中水利用等形成一条完整的产业链。

3.3 生态环境效益 通过对收集的雨水进行处理，不仅可以减少降水季节多发时期引发的雨季径流污水，减轻降水多发期造成的洪涝灾害，还能够在一定程度上改善我们的生态环境。当全部或者部分的雨水被收集，不仅能够成为地下水的补给水源，还能够减小排水管道的压力、消减降水多发季节雨水的流量，降低城市在雨季多发期发生内涝灾害的情况，防止因为设施不足造成的排水管道堵塞，减少洪涝灾害的发生率。

4 结语

城市内涝是阻碍城市发展的首要问题，解决内涝是一项十分艰巨的项目工程，内涝的发生不仅有自然因素的影响也有人为因素的影响。因此，要想有效的解决城市的内涝灾害，我们既要科学合理的规划利用降水资源，也要加大对城市原有排水系统的保护力度，定期的对排水系统进行检查维护，促进我们的城市生活向着更加多样化的方向发展。

参考文献：

[1]刘延凯.把雨水带回家：雨水收集利用技术和实例[J].同心出版社，2010（7）.

[2]葛朝霞.薛梅.上海城区雨岛效应及其变化趋势分析[J].水电能源科学，2009（5）.

[3]王建龙.车伍.易红星.基于低影响开发的城市雨洪控制与利用方法[J].中国给水排法，2009（4）.

[4]金云霄.吴长航.城市雨水资源利用现状与发展趋势[J].平顶山工学院学报，2009（2）.

[5]段晓东.钱玮.吴晓春.城市雨水收集及利用技术[J].2013.