城市雨水資源利用分析

祁麗燕

（河北省崗南水庫(kù)管理局，河北 石家莊050410）

1 城市水資源現(xiàn)狀

隨著我國(guó)城市化進(jìn)程加快，制約城市可持續(xù)發(fā)展的干旱缺水、洪澇災(zāi)害、水環(huán)境惡化3大水問(wèn)題越來(lái)越嚴(yán)重。為維持城市發(fā)展，不得不進(jìn)一步擠占已非常緊張的農(nóng)業(yè)用水。盡管如此，以城市為中心的地下漏斗面積還在不斷擴(kuò)大，地下水位還在持續(xù)下降。城市建設(shè)的發(fā)展，不透水地面面積增大，城市地表徑流系數(shù)大大提高，排水設(shè)施壓力很大，汛期一遇暴雨就積水成災(zāi)，影響城市生活，堵塞交通，甚至淹沒(méi)設(shè)施，經(jīng)濟(jì)損失很大。同時(shí)雨水的肆虐，污水泛濫，加大了城市治污難度，環(huán)境惡化。因此，如何緩解城市干旱缺水，充分利用雨水資源，變害為利，改善水環(huán)境，是城市發(fā)展中急需解決的關(guān)鍵問(wèn)題之一。

2 城市雨水利用的概念

城市雨水也稱城市雨洪，是指城市區(qū)域內(nèi)由于汛期降雨所產(chǎn)生的雨水徑流或洪水。城市雨水的利用不是狹義的利用雨水資源，還包括減緩城區(qū)雨洪和地下水的下降，控制雨水徑流污染，改善城市生態(tài)環(huán)境等意義。因此，城市雨水利用是一種多目標(biāo)的綜合性技術(shù)。城市雨水利用指的是通過(guò)工程和非工程措施，分散實(shí)施、就地?cái)r蓄、儲(chǔ)存和利用城鎮(zhèn)雨水，避減洪澇災(zāi)害，增加城鎮(zhèn)供水量，改善城鎮(zhèn)生態(tài)與環(huán)境的過(guò)程。

3 城市雨水的收集

城市雨水收集應(yīng)根據(jù)各地的具體條件選擇不同的收集方式：①對(duì)于城市市區(qū)路面，要加大城市綠化面積，使綠地集雨并滲透地下；②小區(qū)內(nèi)或郊區(qū)庭院內(nèi)解決人畜用水的集流面應(yīng)首先采用屋頂，還可在庭院內(nèi)鋪設(shè)混凝土作為補(bǔ)充集流面；③對(duì)于以解決城市雜用、節(jié)水灌溉等為目的的雨水集蓄盡量采用現(xiàn)成的集水效率較高的集流面，如公路面、場(chǎng)院、郊區(qū)土路等，必要時(shí)也可以采用人工防滲集流面，如塑料薄膜集流。

4 城市雨水的蓄存

雨水蓄存是對(duì)收集的雨水進(jìn)行貯存和調(diào)控。城市雨水貯存從工程設(shè)施的地理位置上可分為就地貯存和異地貯存。

4.1 就地貯存

綠地收集的雨水主要為本綠地供水，多余的水滲透到地下水中。對(duì)于滲透地面收集的雨水直接滲透到地下，用來(lái)涵養(yǎng)地下水，如果雨量大而不能滲下的就排入徑流收集系統(tǒng)。有的地方建設(shè)了屋頂花園、水窖、塘壩、小水庫(kù)等。

4.2 異地貯存

主要是將集雨面較大而不滲透的地面等收集的雨水通過(guò)專用雨水排水系統(tǒng)調(diào)到大的專用雨水貯水池或排放到河道、湖泊、水庫(kù)或池塘內(nèi)。貯水池可建在地上，結(jié)合城市規(guī)劃，可建成湖面、水景等，兼有美化城市的功能；也可建在地下，如馬路、廣場(chǎng)或建筑物底下等，既不占用城市面積，又有利于防止污染，并且建在地面下可就近收集，減少管道長(zhǎng)度，節(jié)省管網(wǎng)造價(jià)。

5 城市雨水的利用

城市收集儲(chǔ)存的雨水用途很多，根據(jù)水質(zhì)和收集方式的不同，雨水的利用方式也不同。

5.1 補(bǔ)充地下水

雨水補(bǔ)充地下水方法很多，大致可分為入滲補(bǔ)充地下水和直接回灌地下水兩大類。

（1）入滲補(bǔ)充地下水。綠地收集的雨水主要為本地植物提供水分和涵養(yǎng)地下水。將用于城市綠化的草地和花池稍加改造變成淺水蓄水池，一般蓄水池深度可達(dá)10～20cm，大面積草地可根據(jù)地勢(shì)變化情況分塊蓄水，這樣雨季可蓄存一部分雨水，蓄存的雨水隨著時(shí)間的推移可自動(dòng)滲透地下，補(bǔ)充地下水；另外，由于貯存的雨水對(duì)草地和花池起到灌溉作用，因此可減少對(duì)草地和花池灌溉的次數(shù)和用水量，節(jié)省自來(lái)水。在綠地建設(shè)中，應(yīng)使綠地低于周?chē)牡孛婊虻缆?，不僅使綠地上的雨水能入滲下去，而且還能使周?chē)孛嫔系挠旰螽a(chǎn)流匯入綠地，補(bǔ)給地下水。除綠地外，滲透地面、滲透管、滲透溝、滲透池(坑)等也是滲透補(bǔ)充地下水的常用設(shè)施。而且，城市要充分考慮增加雨水入滲的問(wèn)題，應(yīng)盡可能建設(shè)透水路面。

（2）直接回灌地下水。在雨季，利用城市中已有滲井或人工建成的滲井將雨水加壓滲透地下，或在城市周?chē)ㄔO(shè)雨洪地下水回灌系統(tǒng)，發(fā)展地下調(diào)蓄，利用雨洪水和上游水庫(kù)的汛期棄水進(jìn)行地下水回灌，以補(bǔ)充地下水，抬高地下水位。這對(duì)于地下水超采已使地面沉降，甚至海水倒灌的城市尤其重要。

5.2 城市雨水的中水利用

雨水中水利用是將收集的雨水，經(jīng)過(guò)處理后達(dá)到一定的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，用于居民雜用、城市清潔、綠化、噴灑路面、消防和維持城市水體景觀等。我國(guó)人均綜合日用水量約為300～350 L／(人·d)，其中用于不直接接觸人體的各種雜用水約占總用水量的50%。因此，收集城市雨水加以適當(dāng)處理后進(jìn)行中水利用，有很大的節(jié)水潛力。

5.3 用作飲用水水源

在一些極度缺水的城市，可以根據(jù)雨水水質(zhì)進(jìn)行雨水處理，以生產(chǎn)自來(lái)水。一般降雨的初始階段（降雨2mm以內(nèi)）水質(zhì)比較差，此后雨水水質(zhì)較好。將雨水直接處理達(dá)到飲用水標(biāo)準(zhǔn)后用于飲用，或者將水質(zhì)比較好的雨水集中收集到自來(lái)水的來(lái)源水庫(kù)、河流中，經(jīng)水廠處理后提供飲用；還可以雨水回灌地下水后再抽取地下水作飲用水。

6 城市雨水利用帶來(lái)的效益

6.1 經(jīng)濟(jì)效益

雨水集蓄利用工程在經(jīng)濟(jì)上來(lái)說(shuō)，人均資金投入僅為人畜飲水常規(guī)工程的1／3～1／15,不需要國(guó)家補(bǔ)助運(yùn)行費(fèi)，雨水集蓄工程的成本為遠(yuǎn)距離調(diào)水的1／6～1／18,雨水集蓄工程大部分可以依靠群眾自籌，國(guó)家只需補(bǔ)助造價(jià)中的一小部分，是一項(xiàng)費(fèi)省效宏的工程。

6.2 社會(huì)及環(huán)境效益

雨水利用的效益更多地表現(xiàn)為社會(huì)效益、環(huán)境效益等間接效益，所以評(píng)價(jià)雨水利用更應(yīng)該看它的社會(huì)效益和環(huán)境效益。

6.2.1 防洪

雨水合理利用具有防洪的作用。由于城區(qū)的擴(kuò)張，不透水面積逐年增加，使城區(qū)的雨水徑流峰值明顯增大。流出時(shí)間縮短，當(dāng)出現(xiàn)較大的降雨時(shí)，易造成市內(nèi)雨水積存，影響交通，破壞建筑物，給城市的生產(chǎn)和生活造成極大的影響。這樣就形成了城市水資源短缺與暴雨季節(jié)排水壓力增大矛盾，雨水滲透和利用能有效地解決這個(gè)矛盾。此外，人們認(rèn)識(shí)到城區(qū)雨水的快速排出增加了接納水體洪澇危害及河岸侵蝕和污染物沖擊負(fù)荷，還造成合流制系統(tǒng)中污水處理廠運(yùn)行的困難及一部分雨污水合流外溢而污染水體。雨水利用工程建成后，可有效地減輕排水系統(tǒng)壓力和路面積水問(wèn)題。

6.2.2 涵養(yǎng)地下水

通過(guò)綠地、透水性地面等將雨水滲透地下，或者根據(jù)情況直接將雨水回灌地下，能夠起到涵養(yǎng)地下水、防止地面下沉、海水倒灌的作用。另外，地下水補(bǔ)充的足夠多時(shí)，還可以抽取地下水作為生活用水等。同時(shí)，地面土壤起到凈化雨水的作用。

6.2.3 美化環(huán)境

由于工業(yè)的興起、人口的增多、城市的擴(kuò)張、污染的加重，使得水資源越來(lái)越短缺，很多以水為主要特征的景觀都不存在了。充分利用雨水能夠補(bǔ)充水體、滋養(yǎng)綠地、補(bǔ)充景觀用水、美化環(huán)境，產(chǎn)生很大的環(huán)境效益。

6.2.4 社會(huì)損失

據(jù)分析，為消除污染每投入1元可減少3元的環(huán)境資源損失，即投入產(chǎn)出比為1∶3。雨水收集和入滲可以大大減少污染雨水排入水體，也減少了因雨水的污染而帶來(lái)的河流水體環(huán)境污染，減少污染產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益也是很大的。

6.2.5 節(jié)省城市排水設(shè)施的運(yùn)行費(fèi)用

雨水滲透與利用后，減少向市政管網(wǎng)排放雨水，減輕市政管網(wǎng)的壓力，也減少市政管網(wǎng)的維護(hù)費(fèi)用。管網(wǎng)運(yùn)行費(fèi)用為0.08元/m3，則雨水滲透與利用每年可節(jié)省巨大的城市排水設(shè)施的運(yùn)行費(fèi)用。

6.2.6 雨水利用對(duì)水環(huán)境的影響

雨水利用對(duì)水環(huán)境不會(huì)造成負(fù)面影響。雨水利用量占整個(gè)雨水資源量的比例很小，從遠(yuǎn)景看，即使是最樂(lè)觀的估計(jì)，開(kāi)發(fā)利用的雨水也只可能占全部雨水資源的1%～2%，我國(guó)北方地區(qū)的徑流系數(shù)為0.05～0.3，南方地區(qū)為0.2～0.5，消耗的雨水所減少的河川徑流充其量也只是0.1%～0.5%，不會(huì)造成對(duì)河川徑流大的影響，可以說(shuō)是一種生態(tài)環(huán)境友好的工程。

總之，城市雨水利用是解決城市水資源短缺、減少城市洪災(zāi)和改善城市環(huán)境的有效途徑。將雨水利用與雨水徑流污染控制、城市防洪、生態(tài)環(huán)境的改善相結(jié)合，因地制宜，擇優(yōu)選用，標(biāo)本兼治，有利于城市的可持續(xù)發(fā)展。

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