北京市開發(fā)建設(shè)項(xiàng)目雨洪集蓄利用模式探討

周連兄

(北京林豐源生態(tài)環(huán)境規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限公司,北京 100083)

北京市位于華北地區(qū),氣候干旱少雨,水資源由入境地表水、境內(nèi)地表水和地下水組成,其中境內(nèi)地表水和地下水主要靠降雨補(bǔ)給;年降水總量 98億m3,其中 85%的降水集中在汛期(6—8月),汛期暴雨往往形成地表徑流,不易補(bǔ)充、涵養(yǎng)地下水;屬海河流域,境內(nèi)有 5大水系,大小河流 100余條,小湖泊、水庫 120余座;屬資源型重度缺水地區(qū),年人均水資源量不足300m3,僅為全國(guó)人均水平的 1/8,而且隨著城市化水平的提高,水資源需求量在不斷增長(zhǎng)。為了緩解水資源緊張狀況、改善生態(tài)環(huán)境,北京市從 2003年就制定并執(zhí)行了《關(guān)于加強(qiáng)建設(shè)工程用地內(nèi)雨水資源利用的暫行規(guī)定》,要求所有新建、改建、擴(kuò)建工程均應(yīng)建設(shè)雨水利用工程,否則有關(guān)部門將不予驗(yàn)收。

1 國(guó)內(nèi)外雨洪集蓄利用概況

目前,世界上很多國(guó)家都已經(jīng)認(rèn)識(shí)到了雨洪資源的利用價(jià)值,開展了不同規(guī)模的雨洪利用與管理研究。例如,美國(guó)通過提高天然入滲能力來加強(qiáng)對(duì)雨水資源的利用,主要方式是建立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(tǒng),還制定了雨水利用條例,規(guī)定新開發(fā)區(qū)的暴雨洪水洪峰流量不能超過開發(fā)前的水平,所有新開發(fā)區(qū)必須強(qiáng)制實(shí)行就地滯洪蓄水;德國(guó)充分利用公共雨水管道收集雨水并加以利用,制定了一系列的雨水利用相關(guān)法律法規(guī),要求開發(fā)建設(shè)項(xiàng)目必須建設(shè)雨水利用設(shè)施,否則政府將征收雨水排放設(shè)施費(fèi)和雨水排放費(fèi);日本在 1992年頒布《第二代城市下水總體規(guī)劃》后,就正式將雨水滲溝、滲塘及透水地面作為城市總體規(guī)劃的組成部分。

我國(guó)城市雨洪利用起步較晚,目前主要是在一部分缺水地區(qū)有一些小型、局部的非標(biāo)準(zhǔn)性應(yīng)用,如山東長(zhǎng)島縣和浙江省舟山市葫蘆島等地的雨水集蓄利用工程。大中城市的雨洪利用基本處于探索與研究階段,但已顯示出良好的發(fā)展勢(shì)頭。

2 北京市開發(fā)建設(shè)項(xiàng)目雨洪集蓄利用狀況

北京市在城市雨洪利用及其相關(guān)規(guī)劃的研究、推廣和應(yīng)用方面起步較早:2000年北京市水利局和德國(guó)艾森大學(xué)合作啟動(dòng)了示范小區(qū)雨水利用合作項(xiàng)目[1];2001年國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)的《21世紀(jì)初期首都水資源可持續(xù)利用規(guī)劃》和《北京城市總體規(guī)劃(2004年—2020年)》中要求雨水利用應(yīng)結(jié)合城市建設(shè)、綠化和生態(tài)建設(shè)要求,建議廣泛采用透水鋪裝、綠地滲蓄、修建蓄水池等措施,在滿足防洪要求的前提下,最大限度地將其就地截蓄利用或補(bǔ)給地下水[2];2003年 3月北京市規(guī)劃委員會(huì)和北京市水務(wù)局共同制定并發(fā)布了《關(guān)于加強(qiáng)建設(shè)工程用地內(nèi)雨水資源利用的暫行規(guī)定》,使北京市雨水利用和小區(qū)雨水利用進(jìn)入了示范和實(shí)踐階段。

隨著城市規(guī)模的不斷擴(kuò)大,北京市有許多開發(fā)建設(shè)項(xiàng)目的施工區(qū)設(shè)在郊區(qū)或山區(qū)。這類開發(fā)建設(shè)項(xiàng)目區(qū)內(nèi)的雨水資源沒有得到人們的足夠重視,項(xiàng)目建成后綠化措施缺乏生態(tài)用水水源,植被覆蓋達(dá)不到預(yù)期效果。有些項(xiàng)目為了保證植被覆蓋率花費(fèi)了大量后期養(yǎng)護(hù)費(fèi)用,而一些后期資金不足的項(xiàng)目,植被生長(zhǎng)完全依靠天然降水,致使項(xiàng)目水土保持工程竣工驗(yàn)收時(shí)植被覆蓋率難以達(dá)標(biāo)。筆者參與了大量山區(qū)、郊區(qū)開發(fā)建設(shè)項(xiàng)目水土保持監(jiān)測(cè)工作,發(fā)現(xiàn)大部分項(xiàng)目建成后改變了土地利用狀況,由硬化地面代替了建設(shè)前入滲率較高的荒地、林灌地等,加劇了建設(shè)區(qū)內(nèi)雨水資源的流失,同時(shí)因沒有配置有效的雨洪集蓄利用設(shè)施,使得項(xiàng)目區(qū)內(nèi)雨水資源白白流失。

3 開發(fā)建設(shè)項(xiàng)目雨洪集蓄利用模式

3.1 雨洪集蓄利用設(shè)施的設(shè)置原則

(1)因地制宜。雨洪集蓄利用設(shè)施應(yīng)結(jié)合開發(fā)建設(shè)項(xiàng)目的實(shí)際情況,因地制宜進(jìn)行配置,不要盲目照搬國(guó)外經(jīng)驗(yàn),造成配置的設(shè)施不符合我國(guó)的實(shí)際情況,發(fā)揮不了應(yīng)有的功效。

(2)多功能、多用途。根據(jù)北京市降雨特點(diǎn),盡可能地使雨洪集蓄利用設(shè)施具有多功能、多用途,雨季時(shí)可攔蓄雨水、緩解區(qū)域性洪水,其他季節(jié)可作為其他用途。

(3)施工材料就地取材、經(jīng)濟(jì)節(jié)約。在滿足主體功能的前提下,雨洪集蓄利用設(shè)施的施工材料應(yīng)盡量就地取材,以節(jié)約投資,在保證項(xiàng)目區(qū)內(nèi)雨水資源得到最大程度利用的同時(shí)兼顧經(jīng)濟(jì)效益。

3.2 雨洪集蓄利用模式

(1)蓄水池(坑)是目前開發(fā)建設(shè)項(xiàng)目中較常采用的一種雨洪集蓄利用方式,主要建設(shè)在開發(fā)建設(shè)項(xiàng)目區(qū)的空閑地帶,通常與項(xiàng)目區(qū)內(nèi)現(xiàn)有排水系統(tǒng)相結(jié)合,集蓄地面徑流,用以澆灌項(xiàng)目區(qū)內(nèi)綠地或營(yíng)造水景觀。蓄水池的形狀一般根據(jù)所在位置狀況確定,常見的有矩形、圓形和其他不規(guī)則形狀。建筑材料一般根據(jù)蓄水池所在地或項(xiàng)目本身特點(diǎn)分為兩大類,一類是由磚石或漿砌石砌筑,前期以蓄水為目的,后期用于澆灌或其他用途;另一類是將蓄水池池壁用土工布或其他防滲材料處理,以營(yíng)造景觀為主。蓄水池的容積根據(jù)周邊地表徑流總量、蓄排工程、施工條件、使用條件來確定[3]。

(2)樹盤是樹木栽植中常見的一種保水蓄水的形式,通常是在樹木周邊筑成高 15～20 cm的灌水土堰,其土堰內(nèi)邊略大于樹穴邊長(zhǎng) 10 cm。樹盤技術(shù)在城市園林綠地施工中應(yīng)用較多,2008年北京市路政局、北京林業(yè)大學(xué)經(jīng)過調(diào)查研究,結(jié)合北京市實(shí)際情況編制完成了《北京市公路生態(tài)綠化指導(dǎo)性意見》,其中推薦將樹盤技術(shù)作為今后北京市公路綠化的主要技術(shù)。此外,北京市門頭溝區(qū)水土保持試驗(yàn)站、北京市路政局門頭溝分局和北京林豐源生態(tài)環(huán)境規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限公司在門頭溝地區(qū)進(jìn)行山區(qū)公路生態(tài)建設(shè)研究發(fā)現(xiàn),對(duì)于山區(qū)公路植被恢復(fù),樹盤技術(shù)是保證樹木成活率及有效利用雨水資源的手段之一。

(3)下凹式綠地是一種綠地微地形整治方式。通常綠地高程低于周邊區(qū)域 5～10 cm,用于攔蓄周邊地表徑流。有研究表明,當(dāng)綠地平均比周圍低 10 cm時(shí),對(duì)于 5年一遇的 24小時(shí)降雨,可以入滲消納綠地本身和相同面積不透水面(道路或屋頂)的雨水徑流,基本不發(fā)生徑流外排[4]。城市園林綠地建設(shè)研究表明,下凹式綠地在大大緩解城市洪澇災(zāi)害的同時(shí),還能增加土壤水資源量和地下水資源量,減少綠地澆灌的次數(shù),對(duì)于水資源緊缺城市開發(fā)建設(shè)項(xiàng)目的綠地養(yǎng)護(hù)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。同時(shí),下凹式綠地施工簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì),能有效利用雨水資源,有利于建設(shè)資源節(jié)約型社會(huì)。

(4)其他措施。多數(shù)開發(fā)建設(shè)項(xiàng)目受征占地的限制,不能設(shè)置大面積的雨洪集蓄利用設(shè)施。為有效利用天然降水,除在綠化區(qū)域進(jìn)行植被恢復(fù)外,還應(yīng)盡可能地減少項(xiàng)目區(qū)內(nèi)的硬化面積,如房地產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目、城市道路的人行步道可采用鋪設(shè)透水磚的方式硬化;房地產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目、工礦企業(yè)等的停車場(chǎng)可采用鋪設(shè)植草磚的方式;山區(qū)公路、旅游休閑項(xiàng)目區(qū)內(nèi)的停車場(chǎng)、觀景臺(tái)的鋪裝應(yīng)盡可能與周邊環(huán)境相結(jié)合,減少硬化地面。

4 結(jié) 語

作為開源和節(jié)流并舉的一項(xiàng)措施,雨洪集蓄利用是充分利用天然雨洪資源、有效補(bǔ)充城市地下水、緩解城市水資源緊張的重要措施。加強(qiáng)開發(fā)建設(shè)項(xiàng)目雨洪集蓄利用設(shè)施建設(shè),有效利用天然降水,緩解區(qū)域性洪水,是目前全球氣候惡化、水資源日益緊缺背景下保護(hù)水資源行之有效的手段之一。如何實(shí)現(xiàn)雨洪資源化,探索因地制宜的雨洪集蓄利用模式,緩解城市供水壓力,就成為城市建設(shè)中亟待解決的問題。筆者對(duì)北京市水資源現(xiàn)狀、國(guó)內(nèi)外雨洪集蓄利用概況和北京市開發(fā)建設(shè)項(xiàng)目雨洪集蓄利用現(xiàn)狀進(jìn)行初步分析,總結(jié)得出了適宜北京市開發(fā)建設(shè)項(xiàng)目的雨洪集蓄利用模式,以期為全國(guó)開發(fā)建設(shè)項(xiàng)目雨洪集蓄利用提供可資借鑒的經(jīng)驗(yàn)。

[1]胡偉濱.城市和小區(qū)雨水資源利用概況及利用途徑研究[J].環(huán)境保護(hù)與循環(huán)經(jīng)濟(jì),2008,28(3):42-44.

[2]董蕾,車伍,李海燕,等.我國(guó)部分城市的雨水利用規(guī)劃現(xiàn)狀及存在問題[J].中國(guó)給水排水,2007,23(22):1-5.

[3]趙永軍.開發(fā)建設(shè)項(xiàng)目水土保持方案編制技術(shù)[M].北京:中國(guó)大地出版社,2007.

[4]張書函,劉志建,丁躍元,等.北京城區(qū)雨水利用的基本設(shè)想[J].城市管理與科技,2007,9(3):19-22.