城市雨洪資源利用效益分析

侯英杰

（河北省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，天津 300250）

1 城市水問(wèn)題

我國(guó)是一個(gè)水資源短缺，水旱災(zāi)害頻繁的國(guó)家，隨著城市化建設(shè)步伐的加快，“水多、水少、水臟”等水的問(wèn)題已成為制約城市可持續(xù)發(fā)展的重要問(wèn)題。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)有668座城市，預(yù)計(jì)到2030年，將有9億人口生活在城市中，有2/3存在不同程度的缺水問(wèn)題。隨著城市化進(jìn)程加速，我國(guó)城市化水平將有大幅度提高，隨之而來(lái)的是用水量不斷增加。1999年我國(guó)總用水量5591億m3，其中城鎮(zhèn)用水占25.5%。隨著城市化水平加快，城市用水量還將進(jìn)一步增加。綜合而言，城市用水缺水率在10%，城市的發(fā)展引發(fā)了環(huán)境的惡化，地下水體過(guò)度超采引發(fā)地面下沉、海水入侵等一系列環(huán)境問(wèn)題。截止到2000年，石家莊市漏斗區(qū)面積已達(dá)390km2，漏斗中心水位埋深大于50mm，平均每年下降1.4m。

2 水資源短缺 供需矛盾加劇

據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)多座大中城市中有333座缺水，受影響的城鎮(zhèn)占全國(guó)總?cè)丝诘?9%，日缺水量1240×10000t，其中49座城市缺少水源。因?yàn)槿彼?，北京、天津?0多個(gè)城市出現(xiàn)了不同程度的地面沉降，水位持續(xù)下降，漏斗面積不斷擴(kuò)大，沿海城市還出現(xiàn)了海水入侵現(xiàn)象。這些直接影響地下水資源的可持續(xù)利用和城市生態(tài)環(huán)境?；诋?dāng)前大量農(nóng)村人口轉(zhuǎn)入城市，在水資源先天不足的情況下，進(jìn)一步增加了城市用水壓力。如表1所示。

表1 我國(guó)城市生活用水量狀況表

我省的城市缺水問(wèn)題更為突出：為滿足城市工業(yè)和生活用水，由原來(lái)開(kāi)采市區(qū)地下水，發(fā)展超采市區(qū)外地下水；近年來(lái)大量開(kāi)采深層地下水，轉(zhuǎn)而利用引黃水和實(shí)施跨區(qū)域引水工程；尤其是干旱年份，城市之間、工農(nóng)業(yè)之間爭(zhēng)水矛盾不斷增加，已影響了生產(chǎn)生活和社會(huì)穩(wěn)定，嚴(yán)重制約了城市的可持續(xù)發(fā)展。

3 水污染日趨嚴(yán)重

隨著城市工業(yè)化加速發(fā)展，城市居民生活方式變化和人口高度集中，造成了廢棄物集中排放，再加上上游水庫(kù)攔蓄及近些年偏旱，平原河流失去補(bǔ)給水源，城市地下水體受到不同程度污染，水環(huán)境惡化，污染事故時(shí)有發(fā)生。據(jù)監(jiān)測(cè)資料，全省河流長(zhǎng)度8683.2km，Ⅰ～Ⅲ類(lèi)水質(zhì)河流309.10km，占36%；Ⅳ～Ⅴ類(lèi)水質(zhì)河流981.7km，占11.31%；超Ⅴ類(lèi)水質(zhì)河流2491.2km，占28.69%。廢污水不僅污染了地表水，而且污染了土壤和地下水。污染物主要有：揮發(fā)酚、氰化物、硝酸鹽氮、氨氮等。這些污染物在地下水中含量已超過(guò)飲用水標(biāo)準(zhǔn)，部分城市淺層地下水已不能作為飲用水。

4 水體污染和水環(huán)境破壞的原因

導(dǎo)致城市水體污染主要原因是大量的城市污水，包括生活污水和未經(jīng)處理直接排放的工業(yè)廢水。這些廢污水富含金屬、重金屬、有機(jī)污染物、放射性污染物、細(xì)菌、病毒等，未經(jīng)處理直接排入地表徑流，污染水體。據(jù)2001年環(huán)境統(tǒng)計(jì)公報(bào)，我國(guó)廢污水排放量428.4億t，其中工業(yè)廢污水200.7億t，城鎮(zhèn)生活污水排放量227.7億t，生活污水處理率只有18.5%，80%以上未經(jīng)處理，直接排入水域。

1998年，我省石家莊99眼水井水質(zhì)監(jiān)測(cè)資料分析評(píng)價(jià)如表2。

表2 1998年石家莊機(jī)井水質(zhì)

由此可見(jiàn)，已有41%的機(jī)井不能直接作為飲用水源井。

河北省獻(xiàn)縣有1.72萬(wàn)km2土地受到污染，占耕地面積的24%，1180眼淺井報(bào)廢。在受污染嚴(yán)重地區(qū)，大部分坑塘不能養(yǎng)魚(yú)，畜禽因飲用污水有數(shù)萬(wàn)頭（只）死亡。人群中腸道病、皮膚病、癌癥等疾病高于無(wú)污染地區(qū)。獻(xiàn)縣因水污染造成的直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)2億元。

5 城市雨洪資源利用

5.1 雨洪資源

利用城市雨洪，避減洪澇災(zāi)害，增加城市可利用水資源，改善城市居住環(huán)境

5.1.1 雨水收集

對(duì)汛期降雨的雨水加以儲(chǔ)存、利用，有效地緩解城區(qū)水資源短缺狀況。城區(qū)范圍內(nèi)的建筑屋頂、城市廣場(chǎng)、草坪、庭院、城市道路等可以作為收集雨水的有效界面。

5.1.2 減少封閉地面，增加雨水入滲通道

近年來(lái)，城市道路建設(shè)中，地面硬化一般在30%～50%，中小城市地面硬化也達(dá)到10%～20%，盡管地面硬化對(duì)改善城市衛(wèi)生環(huán)境起到了一定作用，但其造成的雨水徑流和生態(tài)環(huán)境惡化嚴(yán)重，所以采取措施：①給雨水留出路，減少封閉路面；②封閉路面兩側(cè)預(yù)留貯水層、透水層，以減緩雨水地表徑流速度。

5.1.3 增滲設(shè)施

增滲設(shè)施是將雨水引入較深層地下水入滲的專用設(shè)施，包括滲水管溝、滲水井、回灌井等。

（1）滲水管溝是在地下淺層建設(shè)的能暫時(shí)留住雨水和下滲雨水的溝槽。一般采用透水性管道將雨水引入溝槽內(nèi)。

（2）滲水井是一種點(diǎn)狀增滲設(shè)施，深度可比管溝深一些，雨水主要通過(guò)滲井底部滲入地下。

（3）回灌井回灌井的深度更深，底部通常與較大的粗砂或沙礫層接觸，滲水能力更強(qiáng)。

6 城市雨洪綜合利用效益

城市雨洪綜合利用，不僅具有直接經(jīng)濟(jì)效益，還有生態(tài)效益和社會(huì)效益。不僅可增加城市水資源，在一定程度上還緩解水資源的供需矛盾。同時(shí)，還可以有效地減小城市雨期徑流量，延滯匯流時(shí)間，減輕城市排洪設(shè)施壓力，減少防洪投資和洪災(zāi)損失。郭永辰在《綜合利用城市雨洪資源——以石家莊為例》一文中，城區(qū)面積456km2，人口211.1萬(wàn)，多年平均降雨量550mm，年城區(qū)按蓄存雨量的1/5計(jì)量，全年積蓄雨水量可達(dá)5016萬(wàn)m3，相當(dāng)于一個(gè)中型水庫(kù)。

雨水綜合利用：①可以有效改善區(qū)域生態(tài)環(huán)境；②涵養(yǎng)地下水；③減輕城市防洪和排水系統(tǒng)壓力；④可以蓄到大雨的前中期水量，還可起到洪水錯(cuò)峰的作用。

7 結(jié)語(yǔ)

城市雨洪利用是解決城市水資源短缺、減少城市洪災(zāi)的有效途徑。應(yīng)將雨水利用與城市防洪、生態(tài)環(huán)境的改善相結(jié)合，因地制宜，標(biāo)本兼治，兼顧經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和社會(huì)效益，綜合利用城市雨洪資源，促進(jìn)城市水資源和水環(huán)境可持續(xù)發(fā)展。

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