從雨水利用的角度應(yīng)對城市內(nèi)澇的治理

譚洪強 TAN Hong-qiang

（中機中聯(lián)工程有限公司，重慶 400039）

（CMCU Engineering Co.，Ltd.，Chongqing 400039，China）

從雨水利用的角度應(yīng)對城市內(nèi)澇的治理

譚洪強 TAN Hong-qiang

（中機中聯(lián)工程有限公司，重慶 400039）

（CMCU Engineering Co.，Ltd.，Chongqing 400039，China）

近年來，災(zāi)害性天氣頻繁出現(xiàn)，城市雨水內(nèi)澇問題越來越嚴(yán)重，給城鎮(zhèn)的經(jīng)濟生活帶來了極大的不便，嚴(yán)重阻礙了城鎮(zhèn)的發(fā)展。降雨超出城市排水系統(tǒng)能力，形成洪澇災(zāi)害，造成極大的損失，影響城市安全與正常的運行。本文通過分析近年來我國城鎮(zhèn)的內(nèi)澇問題，從雨水利用的角度提出了一些內(nèi)澇的治理和預(yù)防措施。

城市內(nèi)澇；內(nèi)澇原因；雨水利用；防治

0 引言

近年來，我國城鎮(zhèn)化發(fā)展的步伐不斷加快，在推動社會經(jīng)濟不斷發(fā)展的同時也產(chǎn)生了一些負面影響，其中表現(xiàn)較為明顯的是城市交通擁擠以及內(nèi)澇問題。據(jù)統(tǒng)計，在近五年每逢夏季，全國近60%的地方發(fā)生過內(nèi)澇，造成城市交通系統(tǒng)陷入癱瘓、道路被淹的現(xiàn)象，居民的生命財產(chǎn)安全受到了嚴(yán)重的威脅。目前如何有效的對雨水進行綜合利用，減少旱澇災(zāi)害對城鎮(zhèn)造成的影響，成為急需解決的問題。

1 城市內(nèi)澇發(fā)生的主要原因

1.1 城鎮(zhèn)化發(fā)展步伐的加快 近幾年我國的城市發(fā)展非?？焖伲谶^去的十年里，城鎮(zhèn)化率增長了約13%，隨著城鎮(zhèn)化率的不斷增加，城市用地面積也在不斷的擴張，一些湖泊、水渠、池塘被掩埋，隨之出現(xiàn)的是一座座高樓大廈，原有的地面變成了硬質(zhì)的水泥地，這些原因致使水循環(huán)系統(tǒng)遭到破壞、原有的自然蓄水功能減弱，同時地面硬化減少地下徑流，增加地表徑流量，使得大量的降水只能通過地下管道進行排除，超出原有排水管道系統(tǒng)排水能力，溢流出排水系統(tǒng)而形成澇災(zāi)。

1.2 短時間內(nèi)的降水天氣增加，極短天氣頻發(fā) 首先，工業(yè)發(fā)展步伐不斷加快，致使空氣污染嚴(yán)重，全球變暖的問題越來越嚴(yán)重，溫度升高引發(fā)冰川雪原的融化，同時引起水面蒸發(fā)加大、水循環(huán)的速度加快，形成雨島效應(yīng)。雨島效應(yīng)通常發(fā)生在汛期和暴雨暴發(fā)的時候，形成大面積的區(qū)域降水，同時連雨天氣的出現(xiàn)容易導(dǎo)致區(qū)域性的洪澇災(zāi)害。

1.3 城市防澇體系缺失 目前城市防洪由水利部門分管，主要考慮大江大河防洪，中心城市防澇等級一般按50～100年一遇考慮，中小城市一般按20年一遇設(shè)防。城市排水系統(tǒng)建設(shè)由建委分管，當(dāng)目前現(xiàn)行城市室外排水設(shè)計規(guī)范中，城市排水系統(tǒng)設(shè)計中暴雨重現(xiàn)期一般按1～3年考慮，重要地區(qū)、重要干道或短期積水既能引起較嚴(yán)重后果的地區(qū)重現(xiàn)期采用3～5年特別重要地區(qū)采用10年或以上。當(dāng)暴雨超過10年一遇后，城市排水系統(tǒng)就有可能不能滿足雨水排放要求，從排水管道中溢出形成城市內(nèi)澇。對城市內(nèi)澇防治及管理在國家體系中沒有明確，意味著目前城市內(nèi)澇防澇體系缺失。

1.4 城市的地下排水管道維護疏浚不到位 首先，根據(jù)資料顯示，目前用于市政基礎(chǔ)建設(shè)的資金僅有4%投入到了排水系統(tǒng)的建設(shè)中，少量的資金投入導(dǎo)致各地的排水系統(tǒng)得不到定期的檢查和維護，平時地下管道處于無人管理養(yǎng)護的狀態(tài)，多數(shù)下水道雜物淤積的現(xiàn)象比較嚴(yán)重，有在降水季節(jié)多發(fā)的時候才進行短時間的應(yīng)急處理，在應(yīng)急處理的過程中，可能因為排水管道雜物淤積現(xiàn)象比較嚴(yán)重，導(dǎo)致降水排放不順暢也會促使內(nèi)澇災(zāi)害形成。其次，隨著區(qū)域開發(fā)，一些雨水排放系統(tǒng)會就進納入城市的總體排水系統(tǒng)之中，加上老城區(qū)的排水管道建造的時間比較早，設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)程度不高，管道的直徑比較小，布置不夠整體，過于雜亂，并且長時間沒有進行改造，管道的排水系統(tǒng)不能滿足排放要求，形成區(qū)域型的內(nèi)澇災(zāi)害。人們的一些不文明的習(xí)慣也會在一定程度上造成排水管道的阻塞，不僅給維修帶來困難也降低了排水系統(tǒng)的排水功能。例如：清潔工人在清運垃圾時，將樹葉、垃圾直接倒入排水口。

2 對雨水進行利用，治理城市內(nèi)澇

2.1 城市雨水利用的現(xiàn)狀 雨水作為一種珍貴的淡水資源，對城市的水循環(huán)系統(tǒng)和流域內(nèi)的水環(huán)境產(chǎn)生非常重要的影響。人類在城市建設(shè)的過程中，對植被造成不同程度的破壞，城市路面的不透水面積增加，導(dǎo)致城市的水流量增加，水循環(huán)系統(tǒng)遭到破壞。這些問題都容易導(dǎo)致城市內(nèi)澇災(zāi)害的發(fā)生。目前的城市雨水利用現(xiàn)狀，主要表現(xiàn)在以下幾方面：①雨水利用效率比較低，目前，我國有一些城市淡水資源不足，大量的雨水白白流失，雨水的利用效率低于11%。②城市化的進程過快，導(dǎo)致城市的不透水面積增加，雨水無法滲漏，洼地的蓄水量過少，雨季時期易導(dǎo)致城市內(nèi)澇災(zāi)害。③雨水徑流污染比較嚴(yán)重?，F(xiàn)代城市活動比較頻繁，路面污染物比較多，都能導(dǎo)致初期徑流的雨水中含有大量的有機物、重金屬等，雨水的污染程度比較嚴(yán)重。

2.2 雨水利用應(yīng)對城市內(nèi)澇的途徑 通過對城市雨水利用應(yīng)對城市內(nèi)澇主要有以下幾點途徑：

①利用滲透設(shè)施進行雨水涵養(yǎng)土壤，減少徑流，消減流量。在降水季節(jié)的時期，采用各種人工滲透設(shè)施對的雨水進行深度下滲，提高深沉土壤的含水率，是城市雨水利用的一種重要途徑。雨水滲透設(shè)施主要包含幾種：滲透管、滲透暗渠、滲透池、滲透井以及滲透井群等。對正在施工或者改造的下水道工程，可以根據(jù)需求安裝滲透設(shè)施，這樣不僅能夠節(jié)省成本，還能夠減少城市內(nèi)澇災(zāi)害。在20世紀(jì)80年代初，日本就開始對雨水滲透技術(shù)進行研究，在1996年初的時候，僅東京使用的滲水設(shè)施大約就有三萬多個。目前，滲水設(shè)施在日本已經(jīng)被廣泛的推廣實施。通過日本對滲水設(shè)施的廣泛運用，可以表明，滲透設(shè)施對于涵養(yǎng)地下水源、控制暴雨的徑流量以及減少城市內(nèi)澇的作用非常明顯。而且，雨水對于地下水源不會構(gòu)成污染。

在降雨初期，雨量逐漸增大，雨水在地面表層滲透，地表徑流較小，當(dāng)降雨雨力達到峰值時，地面表層逐漸飽和，下滲減少，地表徑流較大，不利于排澇，因此通過人工滲透設(shè)施對地表下較深處進行滲透，提高地下土壤較深部分含水率，在雨力峰值時，使地表徑流量不增加，利于防澇，同時有利于汛期后的防旱。

所以，我國在雨水利用方面可以借鑒日本的雨水利用技術(shù)，對城市雨水利用技術(shù)進行深入的研究。

②從源頭利用收集的雨水，控制峰量。常見雨水源頭收集的匯流面有屋面、小區(qū)路面、地面、綠地等。

對于屋面，可以借鑒德國的雨水利用技術(shù)，就是在房屋的頂層鋪蓋土壤，栽種植被，這種方法能夠有效的減少房屋降水時的徑流量，能夠有效的消減雨水的流量，同時截流初期雨水中的污染物，改善初期雨水的水質(zhì)，防止污染水體，為雨水利用創(chuàng)造條件。目前有小型的雨水利用設(shè)備如一體化HDPE雨水儲存利用設(shè)備，是以HDPE密閉式儲罐為基體，在罐內(nèi)設(shè)置相應(yīng)的機電設(shè)備。罐體可以安放在地面上或者埋入地下，自屋面或者其他集流場所收集的雨水在罐內(nèi)做簡單處理，貯水可以通過自動化設(shè)備提供給沖廁、澆灌綠地、洗車、水景等用途，罐內(nèi)設(shè)有水位計量裝置，最低水位時限制吸水，提示引入其他水源，該設(shè)備可廣泛用于小型建筑、別墅、洗車場、住宅的雨水收集及利用[5]。高層密集建筑屋頂雨水經(jīng)屋頂?shù)乇幌麥p后可以排水雨水管道或蓄水池。

將小區(qū)及公建的綠地設(shè)計成下凹式綠地，在綠地土壤下設(shè)置級配碎石層和收水盲溝，小區(qū)道路取消路緣石，在道路路肩設(shè)置滲透式邊溝，在綠地下面設(shè)計蓄水池，當(dāng)有水池、池塘、水景時，可不單獨設(shè)計蓄水池。當(dāng)降小雨時，路面雨水排入路邊溝，滲透入綠地，經(jīng)過綠地生態(tài)處理，雨水通過盲溝排入蓄水池或者池塘，作為小區(qū)中水源，供小區(qū)景觀、綠化、道路沖洗等使用，多余的雨水通過小區(qū)雨水管道系統(tǒng)排放；當(dāng)降大暴雨時，下凹式綠地溢流的雨水進入小區(qū)雨水管道系統(tǒng)排放，多余的雨水進入蓄水池或水池，作為小區(qū)中水源進行雨水利用。

③雨水傳輸過程滯洪調(diào)蓄利用。在一定流域內(nèi)的低洼地分散設(shè)置一些雨水花園，花園按下凹方式設(shè)計，布置強化植被溝與植草溝，洼地、池塘、人行步道及綠地。在旱季或者無雨季節(jié)，人們可在公園散步、休憩、玩耍。在雨季或暴雨期間，周邊雨水系統(tǒng)無法排放的雨水可以引入到雨水花園，進行滯洪調(diào)洪，消減水量峰值，減少內(nèi)澇形成。暴雨過后，花園內(nèi)的池塘及水體可以蓄滿部分清潔雨水，可以做為城市市政中水水源，供周邊景觀、綠地澆灌、道路沖洗使用等，節(jié)約自來水使用。

2.3 城市雨水利用治理內(nèi)澇的研究案例 日本家庭中的雨水利用設(shè)施研究案例：在日本，部分家庭的雨水利用得到了很大的進展，通過收集房頂?shù)挠晁俳?jīng)過過濾設(shè)備的簡單處理，貯存到蓄水池里面，可以作為簡單的生活用水進行使用，或者在干旱少雨的季節(jié)，把貯存的雨水滲透進地面，能夠涵養(yǎng)周圍的地下水源。該雨水集中方式不僅能夠有效的減少城市內(nèi)澇造成的各種災(zāi)害，還能夠?qū)τ晁M行充分的利用，既節(jié)省了成本，又滿足了人們的用水需求。

3 城市雨水利用的意義

3.1 經(jīng)濟效益 雨水經(jīng)過處理以后產(chǎn)生的經(jīng)濟效益可以體現(xiàn)在兩方面：首先，能夠節(jié)省市政府在水資源利用方面的投資。對雨水進行充分的利用可以減少政府在污水處理、收集污水管線方面的投入的資金；減少地下管道的排水負荷。其次，能夠減少居民的用水開支。由于目前水價比較低，雨水利用水量不連續(xù)性、間斷性造成工程收益較低，而工程一次性投資加上運行管理費用往往較大，單從經(jīng)濟效益來看，目前雨水利用往往是不可行的，要從政策、法規(guī)、社會效益、生態(tài)效益、環(huán)境效益及人們生活等方面著手。

3.2 社會效益 雨水的綜合利用具有廣闊的產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景，能夠成為推動經(jīng)濟增長的另一支柱。對城市雨水進行利用，可以促使雨水的收集、設(shè)備生產(chǎn)、設(shè)施建設(shè)、中水利用等形成一條完整的產(chǎn)業(yè)鏈。

3.3 生態(tài)環(huán)境效益 通過對收集的雨水進行處理，不僅可以減少降水季節(jié)多發(fā)時期引發(fā)的雨季徑流污水，減輕降水多發(fā)期造成的洪澇災(zāi)害，還能夠在一定程度上改善我們的生態(tài)環(huán)境。當(dāng)全部或者部分的雨水被收集，不僅能夠成為地下水的補給水源，還能夠減小排水管道的壓力、消減降水多發(fā)季節(jié)雨水的流量，降低城市在雨季多發(fā)期發(fā)生內(nèi)澇災(zāi)害的情況，防止因為設(shè)施不足造成的排水管道堵塞，減少洪澇災(zāi)害的發(fā)生率。

4 結(jié)語

城市內(nèi)澇是阻礙城市發(fā)展的首要問題，解決內(nèi)澇是一項十分艱巨的項目工程，內(nèi)澇的發(fā)生不僅有自然因素的影響也有人為因素的影響。因此，要想有效的解決城市的內(nèi)澇災(zāi)害，我們既要科學(xué)合理的規(guī)劃利用降水資源，也要加大對城市原有排水系統(tǒng)的保護力度，定期的對排水系統(tǒng)進行檢查維護，促進我們的城市生活向著更加多樣化的方向發(fā)展。

[1]劉延凱.把雨水帶回家：雨水收集利用技術(shù)和實例[J].同心出版社，2010（7）.

[2]葛朝霞.薛梅.上海城區(qū)雨島效應(yīng)及其變化趨勢分析[J].水電能源科學(xué)，2009（5）.

[3]王建龍.車伍.易紅星.基于低影響開發(fā)的城市雨洪控制與利用方法[J].中國給水排法，2009（4）.

[4]金云霄.吳長航.城市雨水資源利用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J].平頂山工學(xué)院學(xué)報，2009(2).

[5]段曉東.錢瑋.吳曉春.城市雨水收集及利用技術(shù)[J].2013.

From the Perspective of Rainwater Utilization to Deal with the Governance of Urban Waterlogging

In recent years,severe weather occurred frequently,and urban rainwater waterlogging problem is getting worse,which bring a great deal of inconvenience to town's economic life,seriously hindered the development of the town.Rainfall exceeds the capacity of urban drainage systems,forms floods disasters,causes great losses,impacts urban safety and normal operation.Through analyzing China's urban waterlogging problems in recent years,this paper proposes governance and preventive measures from the perspective of rainwater utilization.

urban waterlogging；waterlogging reasons；rainwater utilization；prevention and cure

譚洪強（1977-），男，重慶人，本科，高級工程師，研究方向為給排水。

TU992

A

1006-4311（2014）10-0310-02