城市雨水资源利用探讨

城市雨水资源利用探讨

张宏

（张家口市洋河河务管理处，河北张家口075000）

摘要就当前国内大中城市内涝不断和水资源短缺的现状，分析了城市内涝的原因提出了城市雨洪控制和利用是解决城市缺水和缓解城市防洪问题的有效途径，探讨了城市雨水资源利用的几种形式。

关键词城市雨水资源利用

1前言

水是生命之源，没有水就没有生命。世界上的河水、湖水、井水等各种淡水的根本来源是降水。雨水是自然界赋予我们的最宝贵的礼物，我们应该珍惜它、爱护它。我国是世界上缺水严重的国家之一，水资源总量居世界第六位，人均水资源约2200m3，为世界平均值的1/4，扣除难以利用的洪水资源和散布在偏远地区的地下水资源后，人均可利用水资源仅有900m3，正常年份全国缺水量近400亿m3。目前我国年用水总量已经突破6000亿m3，占水资源可开发利用量的74%，但全国缺水量仍达500多亿m3。当前我国正处于城镇化、工业化、农业现代化加快发展阶段，随着城市化进程的加快，部分流域和地区水资源开发利用程度已接近或超过水资源和水环境承载能力，近2/3城市不同程度存在缺水，加之受全球气候变化影响，水资源问题更加突出。2011年夏天，几场大雨过后，一句“欢迎来××市看海”忽然就流行起来了。从武汉到北京、从长沙到成都、从扬州到南京……越来越多的城市加入“城市看海”俱乐部。

2城市内涝原因分析

造成城市内涝的原因主要有以下几个：一是城市化影响了局地气候和降雨，随着城市化进程的加快，城市建设过程中，地表覆被变化使地表上辐射平衡发生变化，城市生产、生活过程中能源的大量消耗增加了大气中热量，改变了水、热循环过程与大气质量。城市建筑的增加对空气运动能也产生显著影响。城市化中硬化路面及各种不透水结构直接减少地表向大气的水汽通量，导致局部地区“热岛效应”产生。城市上空易形成的凝结核、热湍流以及机械湍流对云量、降雨量等气象要素有显著影响。使得城市的降雨量和降雨概率较郊区或农村偏大，极端天气事件的发生频率增加、强度增大，从而使城市气象灾害的后果愈加严重。二是城市化进程中城市所在的小流域下垫面的变化改变了城市的水循环过程，大量的水域、林地、农田、湿地和草地被不透水的沥青、水泥和不透水砖所替代，阻断了雨水与土壤之间的通道，导致入渗减少，城市地表的产流系数增大，汇流时间缩短，大量雨水形成径流，增加了城市雨洪灾害发生的概率。三是城市建设重地上轻地下，主要表现在城市排水系统管网投入不足，配套不完善，建设标准太低，建设滞后。这是我国城市化进程中的一个通病，隐藏在漂亮的高楼大厦下面的，是城市脆弱的排水系统。

3城市雨洪利用

3.1雨洪利用新理念

目前，随着城市化的发展对水资源的需求在增加，特别是城市建设缺乏合理规划，无节制的发展，使我国城市缺水问题日益严重，同时也加重了城市雨水排放的负担。就解决城市雨洪问题而言，过去传统的作法是强调疏与排，增加城市排水管网和提高排水能力，这样做的结果是大量雨水从城市排水系统流走了。雨洪过后，城市依然喊渴。雨洪作为水资源，对城市越来越重要，应采用适宜的措施将雨水滞留在适当的地方并加以利用，将有效的缓解城市的缺水状况。同时将被动防御汛期雨洪转变为主动的控制、管理和利用雨洪资源。将雨水资源有效的收集并利用，将不利变为有利，是解决城市缺水和缓解城市防洪的有效途径。

3.2雨洪利用形式

城市下垫面主要包括建筑物屋面、庭院广场等铺装地面、裸地或绿地（含公园及水面）、道路等类型，不论哪种类型的下垫面，基本的雨洪利用形式都可归纳为三类，即渗入地下、收集回用和调控排放。

1、渗入地下

渗入地下就是采用能够下渗雨水的绿地、洼地、渗水地面、专用渗透设施等，使雨水尽快渗入地下的方法。这种方法不仅消减了区域内外排径流量和洪峰流量，还将区域内的雨洪拦蓄并渗入地下，有效的补给了城市的地下水，增加了城市的水资源。渗入地下的具体措施有很多，一般有下凹式绿地、渗透性铺装地面和诸如渗沟、渗井等增渗设施。

下凹式绿地是低于周围地面适当深度的绿地，或者将绿地建在地势相对较低的地方，以便自身的雨水不外排，同时周围地面的雨水又能流入绿地下渗。随着生态城市、宜居城市和园林城市理念的提出，城市建设中绿化面积逐步提高。绿地特有的空间规模为城市雨水的滞蓄和利用创造了条件。可以将城市绿化带、小区绿地、公园绿化通过适当的工程措施，做成下凹式绿地，不仅可实现对自身及周边雨水的滞蓄入渗，减轻城市排水压力，也可减少绿地的浇灌次数节约水资源。

渗透性铺装地面是指较大降雨情况下，能较快地下渗雨水，使地表不积水或少积水的铺装地面。渗透性铺装地面的面层有很强的透水性，能够使可能发生的所有强度的降雨很快渗入到下层，下部垫层除了有较大的渗透能力外，还应当有较大的孔隙率，以便滞蓄渗入的雨水。基层为密实的土壤，有较强的承载力，但也有一定的下渗能力，可使停留在铺装层的雨水逐渐渗入地下。透水铺装地面通常用在人行便道、庭院、广场、停车场、自行车道和小区内流量小的机动车道，例如透水砖、草坪砖等。

在表面下渗能力不够的情况下，如果一定深度内有透水性较强的砂层或砂砾层，可将雨水经过适当处理，在保证安全的前提下，通过渗水管沟、渗水井或回灌井等增渗设施，引入该层进行渗透，这可大大加快下渗速度。渗水管沟是在地下浅层建设的能滞蓄和下渗雨水的沟槽，属于条状或带状渗水设施。渗水井是一种点状增渗设施，深度可比管沟深一些，雨水通过渗井底部或侧壁渗入地下。回灌井的深度更深，底部与范围较大的砂砾层接触，渗水能力更强。

2、收集回用

收集回用是将屋面、道路、庭院、广场等下垫面的雨水进行收集，经适当处理后回用与灌溉绿地、冲厕、洗车、景观补水、喷洒路面等。这种方法能够使雨水得到直接利用，减少自来水用量，从而既减少了雨水排放降低了城市内涝的危害，又节约了水资源。收集回用系统通常包括收集管线、初期径流弃除设施、调蓄池、处理设施、清水存储池、回用管线等。应根据原水水质和回用目的选择相应的处理方法。

3、调控排放

城市雨水利用的根本目的是要减少区域向外排出的径流量，尤其是洪峰流量，从而减少下游排水管网和河道的行洪压力。调控排放是在雨水排出区域之前的适当位置，利用洼地、池塘、景观水体或调蓄池等调蓄设施和流量控制井、溢流堰等控制设施，使区域内的雨洪暂时滞留在管道和调蓄设施内，并按照应控制的流量排放到下游。

4结论

在水资源日益匮乏的今天，首先要求城市管理者转变观念，将雨水作为水资源来管理和控制。其次在选择雨水利用方案时，要根据城市或小区现场的气候、水文地质、水环境、雨水水质、给排水系统、道路、绿化等条件充分考虑各种利用形式的优缺点及适用条件，通过水量平衡、水力计算和技术分析来确定方案，兼顾社会效益、经济效益和生态效益，实现人与自然的和谐统一。最后雨水资源利用是适应现代化城市对水资源保护和可持续利用的要求，是城市水生态环境保护和可持续发展的要求，需要政府的投入和全社会参与。

参考文献：

1陈雷.全面落实最严格水资源管理制度保障经济社会平稳较快发展-在全国水资源工作会议上的讲话.2012.

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3王小玲.对城市暴雨洪水利用有关问题的探讨[J].气象水文海洋仪器.2006(3).

4杨旻.浅谈城市雨水利用技术及应用[J].山西建筑.2009（35）.