城市雨水资源利用浅谈

摘要：我国是一个干旱缺水国家。同时，近年来的暴雨洪涝灾害，由于缺少健全的暴雨洪水时的汇集和调蓄设施，雨水资源非但没被利用，反而加大了雨水的流失量。对雨水资源的合理利用，是实现水资源可持续利用，保障经济可持续发展的重要课题。

关键字：雨水资源雨水收集城市雨水资源利用

中图分类号： F291.1文献标识码：A 文章编号：

随着我国城市化进程的加快和国民经济的高速发展，水资源短缺和水环境污染日趋严重。另一方面，近两年我国城市的局地性暴雨事件频发，出现严重内涝，严重危害了人们的日常生活以及生命安全。因此，我国城市面临水资源紧缺和洪涝灾害的双重挑战。

我国城市水资源现状严峻

中国是一个干旱缺水严重的国家。淡水资源总量为28000亿立方米，占全球水资源的6％，居世界第四位，但人均只有2200立方米，仅为世界平均水平的1／4。扣除难以利用的洪水泾流和散布在偏远地区的地下水资源后，我国现实可利用的淡水资源量则更少，人均可利用水资源量约为900立方米。20世纪末，全国600多座城市中，已有400多个城市存在供水不足问题，其中比较严重的缺水城市达110个。我国对水资源开发利用的任务十分艰巨。

城市雨洪灾害加重

每到汛期来临之际，我们又经常看到城市积涝成灾的报道。2012年7月21日至22日8时左右，中国大部分地区遭遇暴雨，其中北京及其周边地区遭遇61年来最雨及洪涝灾害。截止22日凌晨2时，北京全市平均降雨量164毫米，城区平均降雨量212毫米，降雨最大点在房山区河北镇，降雨量519毫米。暴雨导致北京市内城区发生内涝灾害，公路、铁路、民航等交通方式均受到不同程度影响。京港澳高速公路多处严重积水、车辆被淹，最深处积水处深达6米。根据北京市政府举行的灾情通报会的数据显示，此次暴雨造成房屋倒塌10660间，160.2万人受灾，经济损失116.4亿元。雨水洗劫干旱缺水的北京市区，几百万立方米的雨水被白白的“放走”。同年8月6日20时至9日6时受“海葵”台风影响，浙江中北部、安徽东南部、江苏南部、上海降雨100～250毫米，浙中北东部地区和浙西北局部、安徽南部和江苏西南部局地260～380毫米，浙江宁波、台州、湖州及安徽黄山等局地400～537毫米。

在采用雨污合流制的城市，在汛期大暴雨来临之时，难以及时地将雨污排放掉，雨水混着污水四处漫流。尤其是城市化发展快的城市，排水管网和城市防洪标准远低于城市发展规模。单纯以排为主，制定城市住防洪工程，投资巨大。

由此可见，汛期的强降雨可以给城市带来宝贵的雨水资源。“节流、开源、保护并重，以节流为主”是解决城市水危机的指导思想。

雨水资源化利用

所谓城市雨水资源化，就是通过规划和设计，采取相应的工程措施，将汛期雨水蓄积起来并作为一种可用水源的过程。它不仅可以增加城市水源，在一定程度上缓解水资源的供需矛盾，同时还可以有效地减少城市径流量，延滞汇流时间，减轻城市排洪设施的压力，减少防洪投资和洪灾损失。[1]

雨水的收集和利用其实并非是新鲜事，我国早在秦汉时期就有修建池塘拦蓄雨水用于生活的记录，西北地区水窖的修筑也已有了几百年的历史。传统城市雨水收集式是在雨水落到地面上后，一部分通过地面下渗补充地下水，不能下渗或来不及下渗的雨水通过地面收集后汇流进入雨水口，再通过收集管道收集后，排入河道或通过泵提升进入河道，即传统城市雨水管理以雨水尽快汇集至收集系统、经收集输送后快速排除为目标。随着城市化程度的提高，高强度人类活动改变了城市地表环境的结构与功能，使得有相当比例的软性透水性下垫面变为不透水表面（路面、屋面、地面）所覆盖，改变地表生态环境的结构和功能，影响雨水截留、下渗和蒸发等环节，导致水的自然循环规律变化，加剧了流域洪涝灾害发生的频率和强度。因此，传统的雨水管理模式表现出城市洪灾风险加大、雨水径流污染严重、雨水资源大量流失、生态环境破坏等主要问题。[2]

国际上雨水资源处理、处置和管理的理念发生了显著变化，雨水蓄渗、缓排、利用等已成为雨水管理的重要内容。德国、美国和日本是雨水资源利用和管理开展较早的国家，从20世纪70年代至今经过了几十年的发展，取得较为丰富的实践经验，制定较为系统全面的法律法规，利用经济、技术和管理手段，开发了多种多样的雨水利用技术措施，形成了较为完善的雨水资源利用管理框架和技术体系。日本1980年开始推行雨水贮留渗透计划，1988年成立“日本雨水贮留渗透技术协会”，1992年颁布“第二代城市下水总体规划”正式将雨水渗沟、渗塘及透水地面作为城市总体规划的组成部分，要求新建和改建的大型公共建筑群必须设置雨水就地下渗设施。经“降雨蓄存及渗透技术协会”模拟试验得出：在使用合流制雨水管道系统地区合理配置各种入渗设施的设置密度，强化雨水入渗使降雨以5mm/h的速率入渗地下可使该地区每年排出的BOD总量减少50%，这有效促进了城市雨水资源化利用的进程。[2]

四、雨水资源利用的理念及方法

1.雨水处理：从快速排除到就地处理

一般而言传统城市在雨水管理上以雨水尽快汇集至收集系统、经收集输送后快速排除为目标。

但是现在很多城市的路面、屋面、地面都是不渗水的，影响了雨水的截留、下渗和蒸发，使得城市面临洪涝灾害的风险加大。因此现在国际上雨水资源处理、处置和管理的理念已发生了显著变化，对雨水管理采取蓄渗、缓排、利用的处理方式，核心就是“就地”处理雨水。“就地”处理雨水，收集雨水利用。在保证汛期安全的前提下，尽量留住雨水。留住雨水既可减轻城市排水压力，也为城市多增加一份可贵的水资源。

2.借鉴德国：在河道里建蓄水池

下大雨时，下水道里的水往往会漫溢出来。泵站开启向河流排放，这样脏水就由此流入河道并造成河水污染。因此，可以在河道水面以下建蓄水池，与堤坝上的排水口相连，在雨季时暂时储存从下水道流出的脏水，等雨停后再用水泵将收集的脏水抽入排污管道，供污水处理厂进行处理。蓄水池是用若干个“铁桶”串联拼接成的，如果其中一节出现问题，可以拆卸更换，整个蓄水池也可以定期拆下来进行维修或清理。蓄水池里收集的雨水可以再通过水泵抽回到污水管，一同输送到污水处理厂，除了灌溉还可用于工业生产和旱期的河水补给。建造蓄水池后，不会再有大量的油污、垃圾流入河水，河水的自洁能力也能保证水质不会因此变坏。这个方法不仅保护城市水系统不受污染，也充分利用了雨水资源。

3.落底式、水质式雨水收集口

落底式雨水口可以有效地截留径流中可沉降固体和大的悬浮固体等，为提高其对污染物的截流率和避免臭气的产生，落底式雨水口的进水管和井底需要及时清理 。水质型雨水口也称作沉淀或油类分离器，在雨水进人排水管道和径流控制设施之前，用来去除道路径流中的沉积物和油类。这些雨水口一般设计为多格状：如沉积物格截流沉积物，撇乳器格截留碳氢化合物。水质型雨水口目前已在加拿大和美国的许多城市使用。[3]

运用以上两种雨水口可以很好的去除雨水中的污染物质，这样雨水就可以作为轻度污染水回收利用，水质基本上达到市政用水的要求，也可以作为回驻地下水之用，代替了中水回用和自来水的浪费，价格远比后两种便宜。[3]

雨水资源收集利用的经济效益

雨水利用作为公益事业，具有巨大的直接和间接经济效益：节约水资源；节省巨额市政投资；节省居民用水开支；有良好的产业前景，能够形成新的经济增长点。目前来看，雨水资源利用系统建设在国内仍处于起步阶段。随着国民环保意识的增强，雨水利用必是大势所趋。

参考文献：

[1]赵树堂，鄂强，侯志. 关于城市雨水资源化的探讨[J]. 水利天地，2008,18(2)：27～28.

[2]汪元元，马东春，王凤春．北京市雨水利用政策体系研究[J]．南水北调与水利科技，2010，8(1)：97～98．

[3]颜翠平，张明星，王成端. 城市雨水利用技术探讨. 四川理工学院学报（自然科学版），2006,8.