論城市雨水利用發展趨勢論文

　　摘要：針對我國部分干旱缺水地區水資源的特點，分析了城市雨水利用的緊迫性、發展概況、存在問題及應用前景，闡述了目前國內外雨水資源化的理論與實踐進展情況。結合我國實際情況，對雨水資源利用今后的工作提出合理化建議。研究表明，城市雨水利用不僅是開源節流的良策，也是改善生態環境、形成區域健康循環的有效措施。

　　關鍵詞：雨水收集雨水利用

　　中圖分類號：TU991.11+4文獻標識碼：A文章編號：

　　1城市雨水導致的問題及產生原因

　　1.1城市暴雨導致內澇的問題

　　近年來，我國許多城市深受暴雨內澇之害。短時間的暴雨使得城市出現大面積淹水現象，不僅造成了巨大的經濟損失，還嚴重干擾了城市正常秩序，給居民生活帶來很多不便。例如，2009年5月23日，深圳全市平均降雨約110毫米，而兩天來深圳全市累計雨量普遍在100毫米～300毫米之間，其中最大降雨出現在寶安區大浪街道，高達263毫米。大雨造成深圳多處街道、民宅、工廠遭到水浸。據統計，受災嚴重的大浪、龍華、觀瀾、石巖等街道以及部分交通干線共出現30余處不同程度的積水和內澇，最深處水深約1米。道路中斷、車輛拋錨、小區淹水、市民出行困難，城市應急系統受到嚴峻的考驗。由于城市建筑與路面等不透水地面的面積不斷擴大，城市水文過程急劇變化，類似這樣的城市內澇現象，比比皆是，并呈逐年加劇的趨勢。

　　1.2城市暴雨導致內澇的原因

　　近年來，全國眾多大城市常出現嚴重積水危害，究其原因主要有以下幾個方面。

　　1)城市不透水面積不斷加大。城市化進程使得城市面積不斷加大，相應的城市不透水面積也在加大。大面積土地被城市建筑、水泥、瀝青路面等覆蓋，雨水入滲到地下的途徑被人為阻斷，只能依靠城市排水管道。這就使得原本可滲入地下的水資源，反而成為災害的根源。

　　2)對城市雨水資源性質認識不夠。目前市政建設與規劃部門未充分認識到城市雨水的資源性與寶貴性，似乎理所當然的把城市暴雨作為災害，只是一味地想辦法把雨水排走。據統計，全國600多個城市中，有400多個城市供水不足。其中，北方很多城市地表水不夠用，人們大量抽取地下水，造成地下水超采，引起一系列環境地質問題；南方城市，當地表水被污染時，也有利用地下水的需求，長江下游和珠江三角洲地區，亦是如此。由此可見，城市建設陷入了一個矛盾的怪圈，一方面要花大量的人力和物力將雨水排走，白白浪費大量淡水資源；另一方面卻又面臨嚴重的水資源短缺問題，比如深圳，是我國降雨量排在前列的城市，但是它卻是全國七大缺水城市之一，每年因為沒有合理收集利用而流失掉的雨水達15億噸。

　　3)城市排水系統的設計重現期較小。如果把城市排水系統提高到10a至50a一遇，在經濟上并不合算。因此，當城市雨水排水系統遇到重現期較大的暴雨時，就會大大超過其設計負荷，仍然會導致道路積水等問題，出現年年投資，年年積的.問題。可見單從改善排水系統并不能解決城市暴雨致災問題。

　　2我國城市雨水利用的現狀及存在的主要問題

　　2.1國內城市雨水利用發展概況

　　我國城市城區雨水利用總的來說技術還較落后，缺乏系統性，更缺少法律法規保障體系。目前主要在缺水地區有一些小型、局部的非標準性應用。比較典型的有深圳僑香村經濟適用房示范性工程（如下圖所示流程圖）、深圳體育學校等雨水回收利用工程。而2008年的奧運場館“鳥巢”、“水立方”等比賽場館，在建設過程中都把雨水收集利用放在首位，其中“鳥巢”館的雨水收集利用相當于一個小型污水處理廠1年的污水處理量。

　　僑香村經濟適用房雨水收集和利用流程圖

　　2.2雨水利用目前存在的主要問題

　　1)認識問題。雖然雨水收集和利用系統在國外非常普遍，但在國內還處于初始階段。對于產品長期的環保效益沒有準確的認識，還需要時間來進行宣傳和推廣。

　　2)成本問題。建造雨水綜合利用比普通建筑排水系統價格要高，利益為先的開發商，很少去選擇成本較高的雨水綜合利用。

　　3國外雨水利用發展狀況及評述

　　3.1國外城市雨水利用發展狀況

　　由于全球范圍內水資源緊缺和暴雨水水災害頻繁，近20年來美國、加拿大、日本、澳大利亞、德國等約40多個國家和地區在城市和農村開展了不同規模的雨水利用研究，。其中，美國和日本等經濟發達、城市化進程發展較早的國家，城市雨水利用發展較快。

　　在澳大利亞，政策先行成就了雨水收集和利用的普及。澳大利亞幾乎每家每戶都安裝了雨水收集容器，雨水被用來澆花、洗車、沖廁等非飲用水方面。

　　德國是歐洲開展雨水利用工程最好的國家之一。德國的城市雨水利用主要是通過3種形式：屋面雨水集蓄系統，集下來的雨水主要用于家庭、公共場所和企業的非飲用水；道路雨水通過下水道排入沿途大型蓄水池或通過滲透補充地下水；生態小區內沿著排水道建有滲透淺溝，表面植有草皮，供雨水徑流流過時下滲，超過滲透能力的雨水則進入雨水池或人工濕地，作為水景或繼續下滲。德國制定了一系列有關雨水利用的法律法規，對雨水利用的措施給予支持。

　　3.2國外雨水利用情況評述

　　綜上所述，在世界很多國家，都有收集雨水解決生活和生產用水的成功做法。發達國家城市雨水利用的主要經驗是：建立了完善的屋頂蓄水和由入滲池、井、草地、透水地面組成的地表回灌系統；制定了一系列有關雨水利用的法律法規；收集的雨水主要用于沖廁所、洗車、澆庭院、洗衣服和回灌地下水，都取得了良好的效果。因此，發達國家在城市雨水資源化和雨水的收集利用方面的經驗和方法，對解決我國缺水問題很有借鑒意義。

　　4我國城市雨水利用的潛力

　　有資料表明，我國的年平均降水量是650mm，我國的國土面積為960萬km2，可以推算出我國每年的原生水資源(總降水量)量約為6.24萬億m3。在沿海城市，雨水收集利用具有更大的潛力。上海年平均降雨量1124mm，全市每年的降雨總量應為70億m3，扣除蒸發、滲透等因素，水務部門估計，全市每年白白流失的雨水總量約在24億m3左右。深圳年均降水量1900mm，每年從天而降近40億m3雨水，而深圳各大水庫雨水蓄水量不到總降雨量的1/8，因此每年至少有35億m3的雨水白白流失。

　　5我國城市雨水收集與利用應采取的主要措施

　　5.1城市雨水收集儲存措施

　　1)排水系統采用雨污分流制。鑒于雨污合排的種種弊端，采用雨污分流是值得大力推廣的。但是，要修建2套完整的管網，費用非常昂貴，目前只能在經濟發達城市或者在待建或重建排水系統的城市推廣。采用雨污分流的排水系統，可以利用雨水下滲管道，沿線補給地下含水層，也可將雨水引到適當的地點集中入滲補給含水層或直接加以利用。

　　2)增加城市透水面積。以前大多數城市采用水泥或瀝青路面，雨水不能滲進地下，加劇了城市內澇的風險。現在國內外很多城市采用各種改善措施增加城市透水面積，例如，采用多孔瀝青或多孔混凝土路面，在人行道、廣場或休閑區鋪設草皮磚，增加城市綠化面積，立法規定建設區內的最低可滲面積率等，使得雨水可以快速入滲進入地下含水層。

　　3)重視小區雨水儲存。國內很多城市小區的屋頂雨水收集系統已經比較完善了，但是卻沒有相應的處理和回收系統，收集的雨水得不到有效的利用。例如深圳寶安國際機場的航站樓建有17.6萬m2完善的雨水收集系統，在暴雨時節1h可收集雨水500m3，但是卻任其自然流走，但是在我司設計的擴建新航站區內的工程，擬采用處理后的雨水作為沖廁水源。如果這些雨水能有效處理和加以利用，將比處理利用輕污染的生活污水更為經濟、更為簡便易行，而這只需要增加雨水儲存入滲設備就可以辦到。

　　4)廣泛利用城市低洼地。我國降雨時間集中，為了避免道路積水和暴雨徑流的增加，需要在短時間內將雨水暫時蓄存起來。這就需要利用城市低洼地，如地下停車場、運動場等將雨水暫時收集起來。為了能使這些低洼地盡可能多地貯留汛期雨水，在規劃設計時應盡可能進行綜合考慮，使這些場所在雨期與無雨期的功用發揮到最優。如日本在低洼地修建運動場，雨季用來蓄洪，有的則在運動場下面修建地下水庫。此外，有條件的區域也可以利用低地的淺層含水層蓄存雨水。

　　5.2城市雨水利用措施

　　通過很多的成功案例，可以總結出城市雨水利用的幾種方式：

　　1)從屋面、周圍道路、廣場收集雨水，流入地下貯水池作簡單處理，用于家庭、公共和工業等方面的非飲用水，如澆灌、沖廁、洗衣、沖洗路面、冷卻循環等等。

　　2)采用屋頂綠化的形式留住雨水，削減徑流量，減輕城市排水管網壓力，減輕污染，緩解城市熱島效應，調節建筑溫度，美化城市。

　　3)花園小區城市雨水利用，綠地入滲，維護綠地面積，同時回灌地下水。

　　4)利用地下水庫調蓄城市雨水。雨水既可以儲存于地表經簡單處理后直接使用，也可儲存于地下在缺水時期使用。因此，雨水集蓄系統需要足夠大的容量儲存，才能保障缺水時期使用，這種情況下，配合利用地下水庫來儲存收集城市雨水，既可減輕城市內澇災害，又可以緩解城市水資源短缺的矛盾。

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