國外城市雨洪利用的發(fā)展現(xiàn)狀

李鴻敬　劉洪海　李明

摘要：雨洪利用是減輕城市防洪壓力、緩解水資源短缺、改善并穩(wěn)定維持生態(tài)系統(tǒng)平衡的重要措施，城市雨洪控制理念已從傳統(tǒng)的以排為主，逐漸向以合理利用為主的方式轉(zhuǎn)變。文章介紹了國外將雨水作為資源利用的現(xiàn)狀。

關(guān)鍵詞：雨洪利用；雨水入滲；城市雨洪控制

中圖分類號：TV213 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-2374（2013）14-0075-02

城市雨洪控制理念已從傳統(tǒng)的以排為主，逐漸向以合理利用為主的方式轉(zhuǎn)變。很多國家致力于雨水利用技術(shù)研究和開發(fā)，通過人工以及非人工的多種措施實行“生態(tài)排水”，盡可能多地將降水引入地下或排入水體，促使雨水進(jìn)入自然水循環(huán)過程，促進(jìn)雨水合理利用，從而減少進(jìn)入城市排水系統(tǒng)的雨水量，減輕城市洪澇災(zāi)害，維護(hù)城市生態(tài)系統(tǒng)平衡。

1 新加坡的雨洪利用

新加坡是位于馬來半島南端的一個島國，國土面積715.8km2（2012年），人口密度7422人/km2，水域率僅為1.444%，是個嚴(yán)重缺水的國家。受島國地質(zhì)條件限制，新加坡嚴(yán)禁開采地下水，以防止地面沉降。然而新加坡地處熱帶雨林氣候區(qū)，年均降雨量在2400mm左右，因而獲取水資源的主要途徑就是收集雨水。新加坡全島共有32條主要河流，由于地形所限，河流都頗為短小，這些河流現(xiàn)在都改造成蓄水池，為居民提供飲用水源。新加坡還建有17個蓄水池儲存淡水，其中，中央集水區(qū)自然保護(hù)區(qū)占地將近3000公頃，該區(qū)包括了4個主要的水庫。新加坡通過立法、管制土地等措施保護(hù)集水區(qū)環(huán)境，確保原水的水質(zhì)。新加坡注重監(jiān)測水質(zhì)及控制污染，確保供水質(zhì)量符合世界衛(wèi)生組織標(biāo)準(zhǔn)；嚴(yán)格執(zhí)行雨污分流，污水必須經(jīng)處理到符合標(biāo)準(zhǔn)的水質(zhì)后才允許排入大海。同時新加坡政府大力開發(fā)集水區(qū)的景觀效果，土地除了用來收集雨水，并發(fā)揮著重要的城市“綠肺”功能，也是民眾休閑的好地方，甚至變成了一個令人難忘的旅游景點。目前新加坡每天可收集雨水60萬噸，可滿足約40%的城市正常用水量。預(yù)計到2020年，新加坡的蓄水池將增至27個，集水區(qū)范圍將提高至全國土地面積的四分之三。

2 印度的雨洪利用

印度位于亞洲南部，人口約為12.1億（2011年），是一個農(nóng)業(yè)大國，農(nóng)村人口占總?cè)丝诘?2%。印度擁有世界十分之一的可耕地，是世界上最大的糧食生產(chǎn)國之一。印度年均降雨量為1170mm，但降雨主要集中在6～9月，約占全年降水量的80%以上，其他時間普遍干旱缺水。在過去的半個世紀(jì)的時間里，印度政府鼓勵利用地下水資源，然而由于過量開采，許多地區(qū)地下水位連年下降，部分水井干涸，有的新打機(jī)井深達(dá)300多m還找不到水源。近20年來，印度專家結(jié)合當(dāng)?shù)厍闆r，提出了多種雨水收集方案，絕大多數(shù)簡便易行。（1）利用干涸的水井將雨季降水引向地下蓄水層，形成地下天然水庫。（2）通過構(gòu)筑簡易堤壩、改造河床等方式減緩河流流速、促進(jìn)向地下蓄水層的自然滲透。（3）在一些大中城市，政府部門在許多幅面比較寬闊的場所下修建大型儲水池，用來儲存收集的雨水，其基本可滿足城市綠地澆灌用水需求。（4）印度還大力推行房屋雨水收集方案：一些家庭直接將雨水從自家屋頂引入到院內(nèi)蓄水池（內(nèi)置一些鵝卵石和粗沙），雨水經(jīng)過簡單的過濾處理，就可以飲用了。實驗表明，每300m2的房頂可負(fù)擔(dān)一個5口之家全年的用水需求。（5）在農(nóng)村，農(nóng)民還會修建一些簡易的儲水池，用于農(nóng)作物灌溉?？傊?，印度開發(fā)出了較為完善的雨水收集、傳輸、處理系統(tǒng)，可滿足不同用水的水質(zhì)、水量需求。新德里年降雨量為611mm，城市面積是1486km2，已建有11個雨水利用系統(tǒng)，每年可收集雨水4.5億噸，可滿足約35%的城市正常用水量。

3 美國的雨洪利用

美國位于北美洲中部，面積936.4萬km2（其中陸地面積915.8960萬km2，內(nèi)陸水域面積約20萬km2）。年均降水量為760mm，然而東多西少。西部17個州為干旱和半干旱區(qū)，年降水量在500mm以下，東部年降水量較為充沛。經(jīng)過近一個世紀(jì)的建設(shè)，美國水資源開發(fā)利用工程已基本形成體系，對局部洪水的控制和西部水資源的配置都達(dá)到了較高水平。美國對雨水利用主要以提高天然下滲能力為主要目的，增加對地下水的補(bǔ)給能力。通過減少不透水鋪裝，增加場地的滲透，消減或消除暴雨徑流的污染，來限制對自然水文條件的破壞。在工程技術(shù)上采用各種如綠色屋面、滲透鋪裝等措施、雨水花園、植被淺溝、用滲透鋪裝分割大片不透水面、雨水回收利用等結(jié)構(gòu)性技術(shù)來增加滲透和攔截、處理徑流污染。通過可持續(xù)的規(guī)劃設(shè)計，綜合天然和人工處理工藝系統(tǒng)，如人工濕地、植被過濾帶、開放性溝渠、雨水蓄水池等，來處理暴雨徑流。通過對土壤和氣候的分析選擇適合的植物種類來達(dá)到節(jié)約綠化用水的目的，同時設(shè)計雨水收集利用系統(tǒng)用于沖洗廁所、景觀澆灑、補(bǔ)充景觀水體、沖洗路面、廣場等，從而減少了其他水源的負(fù)荷。再有美國雨洪利用的典型案例就是西部的北水南調(diào)工程。加利福尼亞州位于美國西海岸，南北狹長，雨水分布不均。北部雨水較多，常有洪水發(fā)生；南部人口密集，降雨稀少，水資源矛盾十分突出。加州政府于20世紀(jì)50年代起，統(tǒng)籌考慮解決北澇南旱的水資源配置問題。迄今為止，整個工程建有28座大壩和水庫、22座抽水站和一些發(fā)電站，年調(diào)水量近50億m3，供加州2000萬人使用，調(diào)水量的70%用于城市，30%用于農(nóng)業(yè)灌溉，目前這是世界上距離最長、揚(yáng)程最高的調(diào)水工程。

4 德國的雨洪利用

德國位于歐洲中部，面積357km2，水域率2.416%，屬溫帶氣候，北部低地較南部山地溫和濕潤。年均降水量約為600～700mm，屬于雨量較為充沛地區(qū)。即便如此，德國非常注重雨水利用。德國供水以地下水為主，雨水滲透補(bǔ)給地下水，是地下水補(bǔ)水的重要舉措之一。許多小區(qū)的排水渠道都附有下滲淺溝，表面草皮覆蓋，雨水徑流流過時部分雨水可以蓄積下滲補(bǔ)給地下水。很多古老的城鎮(zhèn)，路面都是用很小的方石塊鋪成的，利于雨水下滲。德國還大力提倡植樹造林，其不僅可以改善生態(tài)環(huán)境，還可增加土壤蓄水能力，促進(jìn)雨水下滲。由于飲用水的處理費用較高，德國鼓勵采集屋面雨水，其經(jīng)過收集系統(tǒng)、傳輸管道、過濾系統(tǒng)進(jìn)入蓄水箱或蓄水池，提供非飲用水。現(xiàn)在德國已有50萬個家庭用上集水裝置，每年還在以5萬至8萬戶的速度遞增。對超過滲透能力的雨水，德國將其引入雨水池或人工濕地等。德國城市街道雨水收集口均設(shè)有攔污網(wǎng)，以免樹葉亂紙等較大污染物進(jìn)入。另外，德國在新建小區(qū)，均要設(shè)計雨水利用設(shè)施。否則，政府將征收雨洪排放設(shè)施費和雨水排放費。

總之，國外城市雨洪規(guī)劃已從傳統(tǒng)的以簡單排放為主，變?yōu)樵谧⒅厣鷳B(tài)環(huán)境、水土保持的基礎(chǔ)上綜合利用雨洪資源的資源回用規(guī)劃，減輕城市供水壓力，降低城市內(nèi)澇風(fēng)險，為城市的可持續(xù)發(fā)展提供有力的保障。

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（責(zé)任編輯：黃銀芳）