城市低影響開發(fā)的雨水利用分析

周爽（重慶市市政設(shè)計(jì)研究院，重慶　400020）

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城市低影響開發(fā)的雨水利用分析

周爽
（重慶市市政設(shè)計(jì)研究院，重慶400020）

摘要：該文介紹了國(guó)內(nèi)外低影響開發(fā)雨水利用的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)工程技術(shù)體系進(jìn)行了簡(jiǎn)要分析，提出在實(shí)際運(yùn)行中需注意的問題。實(shí)施低影響開發(fā)雨水利用可控制降雨徑流，提高徑流水質(zhì)，通過本地化、生態(tài)化、低能耗的雨洪控制利用設(shè)施，可有效利用雨水資源。

關(guān)鍵詞：低影響開發(fā)；雨水利用；工程技術(shù)體系

隨著全球氣候變化和城市布局地區(qū)氣候變化，導(dǎo)致城市極端天氣日益增多。城市規(guī)?？焖僭鲩L(zhǎng)，城市排水系統(tǒng)變得越來越復(fù)雜，而現(xiàn)有的排水系統(tǒng)和管理嚴(yán)重落后。另一方面，城市缺乏超標(biāo)降雨積水后的應(yīng)對(duì)預(yù)案，嚴(yán)重影響城市正常運(yùn)行。2013年3月，國(guó)務(wù)院辦公廳要求做好城市排水防澇設(shè)施建設(shè)工作的通知，通知中明確用10年左右的時(shí)間，建成較為完善的城市排水防澇工程體系。2013年4月，住建部發(fā)文“關(guān)于請(qǐng)組織開展城市排水相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)修訂工作”，其中，《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50014-2014年修訂內(nèi)容中，增加雨水利用設(shè)施和內(nèi)澇防治工程設(shè)施的規(guī)定［1］。傳統(tǒng)的雨水管道設(shè)計(jì)以“快速排除”和“末端集中”為基本理念，導(dǎo)致城市內(nèi)澇頻發(fā)，低影響開發(fā)設(shè)計(jì)以“蓄，滯，滲，排”為基本理念，減少城市大面積的地面徑流及市政雨水管網(wǎng)所匯集的雨水，確保城市在發(fā)生排澇標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)的降雨時(shí)，城市居民的生產(chǎn)和生活不受較大影響。

1　城市低影響開發(fā)的概念

低影響開發(fā)（LID）是一種強(qiáng)調(diào)通過源頭分散的小型控制設(shè)施，維持和保護(hù)場(chǎng)地自然水文功能、有效緩解不透水面積增加造成的洪峰流量增加、徑流系數(shù)增大、面源污染負(fù)荷加重的城市雨水管理理念，20世紀(jì)90年代在美國(guó)馬里蘭州開始實(shí)施。低影響開發(fā)主要通過生物滯留設(shè)施、屋頂綠化、植被淺溝、雨水利用等措施來維持開發(fā)前原有水文條件，控制徑流污染，減少污染排放，實(shí)現(xiàn)開發(fā)區(qū)域可持續(xù)水循環(huán)。

2　國(guó)內(nèi)外城市雨水利用

德國(guó)是國(guó)際上城市雨水利用技術(shù)最發(fā)達(dá)的國(guó)家之一，德國(guó)柏林廣場(chǎng)區(qū)域城市水體工程是一個(gè)成功的雨水利用案例，在該工程實(shí)例中，區(qū)域內(nèi)年產(chǎn)雨水徑流量是2.3m3，工程師們通過建立綠色屋頂4hm2，雨水調(diào)蓄池3500m3，同時(shí)利用水體基層，水生植物和微生物進(jìn)一步凈化雨水。此外，工程師們還建立一套完善的自動(dòng)控制系統(tǒng)，對(duì)雨水中的氮、磷等主要水質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測(cè)和控制，最終形成良性自然生態(tài)循環(huán)，鳥類能夠自由在柏林廣場(chǎng)棲息。

除歐洲國(guó)家之外，亞洲國(guó)家日本也是城市雨水利用技術(shù)的發(fā)達(dá)國(guó)家。在日本雨水利用主要有三種方式：調(diào)蓄滲透；調(diào)蓄凈化后利用；利用人工或天然水體調(diào)蓄雨水，提供環(huán)境用水和改善城市水生態(tài)環(huán)境。東京博物館的雨水利用工程中，采用2500m3地下雨水池調(diào)蓄屋面面積1000m2雨水，一次可存100mm降雨量。收集的雨水經(jīng)過人工砂過濾水處理措施作為中水供二次使用。經(jīng)統(tǒng)計(jì)，雨水利用比率達(dá)到66.8％～73.4％。項(xiàng)目環(huán)保節(jié)約水資源，同時(shí)經(jīng)濟(jì)效果明顯。

在國(guó)內(nèi)，我國(guó)首都北京在城市雨水利用工程運(yùn)用上也較為成熟。北京市朝陽(yáng)區(qū)奧林匹克公園中心下沉花園就是一個(gè)雨水利用的成功案例。該項(xiàng)目全長(zhǎng)730m，寬40～120m，占地面積4hm2。下沉花園的東西兩側(cè)均為地下商業(yè)建筑，其中東側(cè)的地下商業(yè)建筑內(nèi)部與地鐵交通樞紐站連通。工程師們?cè)诖笥?0％的深下沉區(qū)域廣場(chǎng)及人行道采用透水鋪裝，全部采用下凹式綠地或帶增滲設(shè)施的下凹式綠地，路面和廣場(chǎng)多余的雨水可經(jīng)過綠地入滲。雨水經(jīng)過透水鋪裝及綠地、水平疏水層、豎向疏水層、集水溝等匯集到雨水泵站內(nèi)的雨水收集池。收水系統(tǒng)按深下沉區(qū)域位置設(shè)為南北2個(gè)，由集水溝分別匯至各自的雨水收集池內(nèi)，流程如圖1。

3　城市低影響開發(fā)雨水利用技術(shù)體系

圖1　深下沉區(qū)域雨水利用及蓄洪排水系統(tǒng)流程示意

在《海綿城市建設(shè)技術(shù)指南-低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)構(gòu)建》一書中提出了海綿城市低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)構(gòu)建技術(shù)體系，流程如圖2［2］。

圖2　海綿城市低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)構(gòu)建技術(shù)體系流程

該流程站在政府規(guī)劃決策高度，從城市總體規(guī)劃開始執(zhí)行雨水系統(tǒng)構(gòu)建，重點(diǎn)落實(shí)六個(gè)關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)［3］，分別是：現(xiàn)狀調(diào)研分析，制定控制目標(biāo)和指標(biāo)，建設(shè)用地選擇與優(yōu)化，低影響開發(fā)技術(shù)，設(shè)施及其組合系統(tǒng)選擇，設(shè)施布局，確定設(shè)施規(guī)模。城市雨水利用工程是雨水系統(tǒng)構(gòu)建的一部分，筆者認(rèn)為在按照海綿城市建設(shè)過程中，雨水利用工程體系還應(yīng)當(dāng)包括以下幾部分：城市雨水水質(zhì)分析，雨水收集與截污措施，雨水的調(diào)蓄措施，雨水的處理與凈化措施，雨水存蓄利用，雨水滲透技術(shù)，雨水綜合利用系統(tǒng)以及雨水利用工程管理。具體來說，城市雨水水質(zhì)分析包含水質(zhì)分析、雨水徑流污染分析、雨水徑流沉淀特性分析、匯水面雨水徑流污染負(fù)荷分析、雨水徑流控制量分析。雨水收集與截污措施，目前通常采用屋面雨水收集和其他匯水面雨水收集，截污采取控制源頭截污措施。雨水調(diào)蓄方式包括修建調(diào)蓄池。雨水的處理包括沉淀、過濾、消毒和自然凈化技術(shù)。雨水的存蓄利用根據(jù)工程實(shí)際條件選擇不同的雨水處理設(shè)施及設(shè)備。雨水滲透措施包含：低勢(shì)綠地、透水地面、滲透管、滲透淺溝、滲透井、滲透池。城市綜合雨水利用系統(tǒng)［4-6］是通過綜合性的技術(shù)措施實(shí)現(xiàn)雨水資源的高效利用，包括雨水集蓄利用、滲透、排洪減澇、降低城市內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)、水景打造、屋頂綠化甚至太陽(yáng)能利用等多種方式組合，從而實(shí)現(xiàn)和諧自然的生態(tài)平衡。除此之外，雨水利用工程管理包括雨水利用工程項(xiàng)目的評(píng)價(jià)、技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析、工程驗(yàn)收、運(yùn)行與維護(hù)管理。

4　結(jié)束語(yǔ)

城市低影響開發(fā)的雨水利用工程不僅能夠提高區(qū)域內(nèi)的雨水利用效率，防止水污染和城市內(nèi)澇，而且可以有效補(bǔ)充地下水，緩解地下水位下降，地面沉降。海綿城市的建設(shè)中，城市低影響開發(fā)的雨水利用工程將發(fā)揮更大作用，將雨水利用技術(shù)與景觀規(guī)劃，建筑布局及基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)統(tǒng)籌考慮，實(shí)現(xiàn)地區(qū)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)及環(huán)境效益的整體優(yōu)化。

參考文獻(xiàn)：

［1］住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部.GB 50014-2006（2014年版）室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范［S］.北京：中國(guó)計(jì)劃出版社，2014.

［2］住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部.海綿城市建設(shè)技術(shù)指南——低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)構(gòu)建［J］.建設(shè)科技，2015（1）.

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［5］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(guó)給水排水，2009（7）.

［6］邢薇，趙冬泉，陳吉寧.基于低影響開發(fā)LID的可持續(xù)城市雨水系統(tǒng)［J］.中國(guó)給水排水，2011（10）.

責(zé)任編輯：孫蘇，李紅

Analysis on Urban Rainwater Utilization with Low Impact Development

Keywords:low impact development；rainwater use；engineering technology system

Abstract:This paper introduces related experience in rainwater utilization with low impact development at home and abroad，and briefly analyzes the engineering technology system，with note-worthy issues in practical operation presented.Rainwater utilization with low impact development can control rainfall runoff and improve runoff water quality.With localized，ecological and low energy consumed utilization facilities for rain flood control，rainwater resources can be effectively applied.

中圖分類號(hào)：TU992

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1671-9107（2016）04-0019-02

doi：10.3969/j.issn.1671-9107.2016.04.019

收稿日期：2016-01-06

作者簡(jiǎn)介：周爽（1986-），女，重慶人，本科，給排水工程師，主要從事給排水設(shè)計(jì)工作。