從城市雨水的收集利用談海綿城市的建設(shè)

郭丙山

摘要：改革開放以來，我國城市化建設(shè)進(jìn)入加速發(fā)展期，伴之而來的是，城市洪澇與缺水的矛盾日益增加，生態(tài)與環(huán)境問題也進(jìn)一步加劇。為了解決城市內(nèi)澇、缺水、環(huán)境及生態(tài)等一系列問題，有效收集與合理利用雨水成了當(dāng)前亟需解決的問題。本文從有效收集與合理利用雨水的方面論述了海綿城市建設(shè)的重要性。

關(guān)鍵詞：海綿城市；；城市內(nèi)澇；雨水收集；雨水利用

引言

我國的城鎮(zhèn)化進(jìn)程日益加速，據(jù)統(tǒng)計，我國每年進(jìn)城人口為一千多萬，新建建筑約占世界建筑總量的一半以上，隨之而來的是城市內(nèi)澇與缺水的矛盾越來越突出，環(huán)境與生態(tài)問題也進(jìn)一步加劇。全國不少城市遭遇暴雨侵襲，城市內(nèi)澇與交通擁堵給人們的日常生活造成了嚴(yán)重影響。據(jù)人民日報統(tǒng)計，我國有大約62%的城市發(fā)生過內(nèi)澇災(zāi)害，內(nèi)澇災(zāi)害超過3次及以上的城市就高達(dá)137個之多。而與此同時，我國又是嚴(yán)重缺水的國家之一，我國人均水資源占有率僅為世界人均水資源占有率的四分之一，我國約三百多個城市屬于缺水型城市。

為了有效解決城市內(nèi)澇、缺水及生態(tài)環(huán)境等一系列問題，越來越多的國家開始把注意力集中到雨水的收集和有效利用上來。從二十世紀(jì)七八十年代開始，世界各國開始重視城市雨水利用的開發(fā)與研究工作。為了充分收集和利用雨水資源，涵養(yǎng)地下水、實(shí)現(xiàn)雨水資源化、減輕城市洪澇和城市雨水系統(tǒng)的壓力、改善城市生態(tài)環(huán)境，配套建設(shè)雨水收集和利用設(shè)施變得越來越重要。只需修建一些簡單的雨水收集和存蓄構(gòu)筑物，便可以實(shí)現(xiàn)雨水資源化，將雨水收集，經(jīng)過簡單處理后用于綠化用水、清潔道路、沖洗廁所等，可以有效解決城市缺水的問題。

1.我國城市水環(huán)境的現(xiàn)狀

城市接受的雨水，一部分滲透到土壤中形成地下水，城市的路面硬化率會嚴(yán)重影響雨水滲入量；另一部分雨水會寄存于地面的低洼處，并沿著地面的坡度進(jìn)行流動，從而形成地表徑流。當(dāng)強(qiáng)降水或連續(xù)性降水超過城市雨水排水能力時，就形成了城市內(nèi)澇，嚴(yán)重影響人們的生產(chǎn)生活。

我國城市面積持續(xù)擴(kuò)張，原來的農(nóng)業(yè)用地不斷開發(fā)為新興城區(qū)，城市化加速了地面硬化率，不透水地面的比例持續(xù)上升。隨著城市的迅速擴(kuò)張，地面不透水面積逐漸增大，雨水的下滲及匯流速度與原來的農(nóng)業(yè)用地相比大幅度降低。許多過去是土壤和植被的地方，徑流系數(shù)僅為0.30左右。但地面硬化后，徑流系數(shù)高達(dá)0.90-0.95，綜合平均徑流系數(shù)也有0.60左右，加上城市的熱島效應(yīng)，發(fā)生城市內(nèi)澇的概率大大增加。

而與此同時，我國669座城市中高達(dá)400多座供水不足，110多座屬于嚴(yán)重缺水城市；在32個超過百萬人口的特大城市中，有30多個長期缺水。14個對外開放的沿海城市有9個為缺水嚴(yán)重城市。所有省會城市和沿海發(fā)達(dá)地區(qū)城市幾乎都缺水。究其根本原因，大多數(shù)城市已經(jīng)不能再簡單歸納為資源型缺水或水質(zhì)型缺水城市，越來越多的城市在迅速發(fā)展中犧牲了其環(huán)境承載能力，延續(xù)多年的生態(tài)平衡迅速被打破，變成了復(fù)雜的生態(tài)型缺水城市。

2.國內(nèi)外收集與利用雨水資源的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

在雨水收集與利用方面，國外發(fā)達(dá)國家有很好的成功案例。上世紀(jì)五十年代，在迅速城市化的浪潮中，日本也是通過提高城市防洪標(biāo)準(zhǔn)，加大城市雨水系統(tǒng)的建設(shè)力度，迅速把雨水排出城區(qū)。直至進(jìn)入二十世紀(jì)六七十年代，日本才認(rèn)識到城市內(nèi)澇與缺水并存的矛盾越來越突出，并及時調(diào)整了治水理念：不再認(rèn)為雨水越快排出城區(qū)越好，而是采取雨水蓄留、雨水?dāng)r截、雨水滲透等措施，通過停車場、公園和道路等截留雨水的場所，采用滲透池、滲透管和滲透井等滲透設(shè)施，及時減輕了防汛壓力，迅速提高了城市雨水資源化利用的程度，取得了良好的治澇效果。

德國是目前在收集與利用雨水方面做的較好的國家之一，德國的城市雨水利用方案主要有以下三種：一、屋面雨水積蓄系統(tǒng)，把屋面的雨水收集起來，經(jīng)過簡單處理就可以滿足綠化用水、道路沖洗等功能；二、雨水截污與滲透系統(tǒng)，把道路雨水通過下水道排入大型蓄水池或者通過滲透補(bǔ)充地下水，從而有效涵養(yǎng)水源；三、生態(tài)小區(qū)雨水利用系統(tǒng)，通過滲透溝渠，供雨水流過管渠時下滲。德國的雨水利用技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入了產(chǎn)業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化的階段，已經(jīng)生產(chǎn)出了大量收集、過濾、儲存和滲透雨水的產(chǎn)品。

我國城市雨水利用的應(yīng)用與研究起步較晚，目前主要集中在一些缺水地區(qū)的小型及局部的非標(biāo)準(zhǔn)性應(yīng)用中。大型城市的雨水利用與研究基本處于探索階段，北京、天津、上海等大型城市已經(jīng)相繼開展海綿城市研究工作。在中央城鎮(zhèn)化工作會議上，習(xí)總書記提出了“節(jié)水優(yōu)先，空間均衡，系統(tǒng)治理，兩手發(fā)力”的治水理念，呼吁建設(shè)自然積存、自然滲透、自然凈化的海綿城市。海綿城市是指城市像海綿一樣在適應(yīng)環(huán)境變化方面有一定的彈性，下雨時能夠吸水、蓄水，需要的時候又能將儲存的水釋放出來。海綿城市從根本上改變了傳統(tǒng)城市的建設(shè)理念，成功實(shí)現(xiàn)資源與環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展。海綿城市遵循的正是順應(yīng)自然、與自然和諧共處的低影響發(fā)展模式。

3.建設(shè)海綿城市必要性的啟示

總之，建立順應(yīng)自然、尊重自然的低影響城市開發(fā)模式，建設(shè)自然積存、自然滲透、自然凈化的海綿城市，是徹底解決城市內(nèi)澇與缺水并存的有效措施。通過自然積存，實(shí)現(xiàn)削峰調(diào)蓄，控制城市地表徑流；通過自然滲透，恢復(fù)城市水生態(tài)，修復(fù)城市水環(huán)境；通過自然凈化，有效減少污染，實(shí)現(xiàn)城市水質(zhì)改善，為水的循環(huán)和利用奠定更加堅實(shí)的基礎(chǔ)。

只有積極探索海綿城市建設(shè)道路，有效減少城市地表徑流，把雨水這一寶貴的資源留住，把水循環(huán)利用起來，才能從根本上解決城市洪澇災(zāi)害、河流水環(huán)境惡化、生態(tài)水污染加劇等一系列問題，積極走出一條中國特色的海綿城市建設(shè)健康發(fā)展之路。

參考文獻(xiàn)：

[1]GB50332-2002給水排水工程管道結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范

[2]GB50069-2002給水排水工程構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范

[3]張玉婷、劉雪松.利用雨水收集回用系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)城市小區(qū)雨水資源化[J]南水北調(diào)與水利科技，2009，（3）