郝夢(mèng)琪 劉麗萍
(西安工業(yè)大學(xué)建筑工程學(xué)院陜西西安710021)
關(guān)于雨水資源化的城市內(nèi)澇防治
郝夢(mèng)琪劉麗萍
(西安工業(yè)大學(xué)建筑工程學(xué)院陜西西安710021)
城市內(nèi)澇是全世界亟需解決的共同問題,雨水的有效收集和利用是緩解城市內(nèi)澇問題的重要舉措之一,本文從雨水資源利用的角度對(duì)城市的內(nèi)澇防治進(jìn)行分析,提出內(nèi)澇的治理和防治措施。
城市內(nèi)澇;雨水利用;內(nèi)澇防治
近年來,隨著城市化的迅速發(fā)展,全球氣候惡化,暴雨不斷,隨之而來的城市內(nèi)澇屢屢發(fā)生,給國(guó)家和人民造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失和精神損失。若能將雨水有效利用,不僅可以緩解內(nèi)澇問題,也有利于減輕我國(guó)水資源短缺負(fù)擔(dān)。
據(jù)國(guó)家防汛抗旱總指揮部統(tǒng)計(jì),2015年我國(guó)共有154座城市因暴雨洪水發(fā)生內(nèi)澇,受災(zāi)人口255萬人,直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)81億元。水利部的數(shù)據(jù)顯示,今年以來,全國(guó)累計(jì)降雨量達(dá)308mm,與常年同期的312mm和去年同期的305mm相比,總體基本持平。表1是近年來我國(guó)一些發(fā)生內(nèi)澇城市的降雨數(shù)據(jù)。
表1 近年來我國(guó)內(nèi)澇城市降雨數(shù)據(jù)
從這個(gè)表中我們可以看到,發(fā)生內(nèi)澇的地區(qū)都是我國(guó)一些比較發(fā)達(dá)的城市,在這些城市經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的同時(shí),城市的地下基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)卻存在很大問題,每逢大雨來臨,城市的地下排水系統(tǒng)都備受考驗(yàn),而這些只是多個(gè)事例中的個(gè)別,這時(shí)刻提醒著我們城市的內(nèi)澇治理刻不容緩。
2.1極端天氣頻發(fā)
近年來全球氣候突變,極端天氣增多,暴雨便是這種極端天氣之一。由于城市化的發(fā)展,高大建筑物不斷增多,城市的熱島效應(yīng)愈加嚴(yán)重。再加上城市的排水能力不足,暴雨的頻頻發(fā)生使得許多城市更容易出現(xiàn)積水,造成內(nèi)澇。
2.2城市化進(jìn)程加快
城市發(fā)生內(nèi)澇的主要原因是排水能力不足。城市現(xiàn)代化進(jìn)程日益加快,城市的地下基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)卻沒有跟上,承擔(dān)城市排澇的河道、水面調(diào)蓄能力嚴(yán)重不足,一些老化管線設(shè)備已無法適應(yīng)現(xiàn)今行業(yè)管理需要。此外,城市的地面覆蓋面積增加,路面的不透水性加強(qiáng),暴雨來臨時(shí)地面的滲水功能降低,增加了城市排水系統(tǒng)的負(fù)荷,不能夠順利將雨水排出。
2.3雨水利用意識(shí)不足
我國(guó)是一個(gè)干旱缺水嚴(yán)重的國(guó)家,并且我們的水體也受到污染,但我們的雨水利用并沒有實(shí)現(xiàn)全民化,居民的循環(huán)利用意識(shí)不夠強(qiáng)烈。在日益嚴(yán)重的城市內(nèi)澇問題面前,若能將無法排出的雨水有效收集,充分利用,則可以起到緩解內(nèi)澇和減輕資源短缺這樣一舉兩得的效果。
近幾年,我國(guó)的內(nèi)澇災(zāi)害屢屢發(fā)生,每逢暴雨,我們的城市便受到雨水沖擊,城市道路被摧毀,人們的生活受到影響,國(guó)家的財(cái)產(chǎn)受到損失。在高樓林立、路網(wǎng)縱橫的城市,我們的排水系統(tǒng)卻是滯后的??稍诔鞘械叵陆ㄔO(shè)歷經(jīng)多年的今天,我們無法重新將地下管道全部更新,這樣看來將雨水收集起來有效利用似乎是相對(duì)合理有效的緩解內(nèi)澇的方法。值得重視的是,我國(guó)是世界上嚴(yán)重缺水的國(guó)家之一,而缺水情況日益嚴(yán)重。在我國(guó),地下水占水資源總量的1/3,而這其中有90%的地下水都遭到不同程度的污染,而落后的地下排水系統(tǒng)在暴雨降落時(shí)未能將雨水順利排出,在一定程度上加重了水體的污染,若能將這些雨水收集經(jīng)過處理再用于生活中的點(diǎn)點(diǎn)滴滴,不僅解決了無處排放的雨水,還在一定程度上補(bǔ)充了日常用水。
根據(jù)資料,我國(guó)國(guó)土面積廣闊,降雨量豐厚,每年有數(shù)據(jù)龐大的降雨,因此除自然蒸發(fā)和滲透外,我國(guó)城市雨水具有巨大的收集利用的潛力。
早在20世紀(jì)60年代,美國(guó)、德國(guó)、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家就開始進(jìn)行雨水利用方面的研究,并嚴(yán)格制定了相關(guān)的法律法規(guī)。國(guó)外的雨洪利用措施主要有以下幾種。
4.1屋頂蓄水系統(tǒng)
雨水收集主要包括初期棄流、過濾、儲(chǔ)存、回用四個(gè)階段,若收集的雨水應(yīng)用于家庭用水還應(yīng)該對(duì)收集的雨水進(jìn)行消毒處理,其收集的雨水主要用于日常的生活用水如澆花、洗車等。此外屋頂綠化在許多發(fā)達(dá)國(guó)家也受到廣泛歡迎,也就是在屋頂種植花卉蔬菜等植物,這樣接蓄下來的雨水可就地調(diào)節(jié)徑流,大多居民住房都有自己的花園和綠地,這些花園和屋頂花園灌溉用水均來自雨水,這既美化了環(huán)境又緩解了雨洪帶來的危害。
4.2雨水滲透技術(shù)
一般情況下,雨水落到地面再通過地下管道排出,在雨量較大時(shí),水分難以下滲,降水很快成為地表徑流,進(jìn)入河道或者地下排水管道,這個(gè)過程不僅需要一定的時(shí)間,我們的城市地下管道也不能完全將雨水排出,將硬化的不透水路面鋪設(shè)成透水路面,便可以減輕雨水的聚集。雨水由透水路面滲入地下,使地下水位迅速回升,這樣可以平衡城市生態(tài)系統(tǒng)。透水路面還能通透“地氣”,使地面冬暖夏涼,雨季透水,冬季化雪,增加城市居住的舒適度。另外透水路面還可以減少粉塵污染,降低噪音。
4.3回灌系統(tǒng)
這種系統(tǒng)是將入滲池與回灌井結(jié)合起來。這種將水平入滲和垂直入滲相結(jié)合的方法,防止了回灌井淤堵,并提高了回灌能力。
我國(guó)的一些城市在城市雨水利用上已進(jìn)入起步階段,2003年上海出現(xiàn)了具有雨水利用功能的生態(tài)住宅;天津成功進(jìn)行了“城市雨水利用”應(yīng)用實(shí)驗(yàn),并建立了節(jié)水型水利科技大廈,大廈的雨水將不再直接排入市政管線,而是作為第二水源用來綠化灌溉、沖廁、清潔路面或是涵養(yǎng)地下水。北京市制定了應(yīng)對(duì)缺水嚴(yán)重形勢(shì)的對(duì)策措施,包括建設(shè)雨洪利用工程、砂石蓄集雨洪利用回灌工程等。這些城市針對(duì)自身城區(qū)的特點(diǎn),通過引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)設(shè)備、學(xué)習(xí)國(guó)外城市的雨水利用技術(shù),緊緊圍繞提高水資源的開發(fā)利用率,減少城市防洪壓力,緩解城區(qū)地下水下降趨勢(shì),改善城市水環(huán)境等目標(biāo),開展試驗(yàn)研究和示范區(qū)建設(shè)。
但我國(guó)城市雨水利用技術(shù)起步較晚,目前主要在缺水地區(qū)有一些小型的非標(biāo)準(zhǔn)性應(yīng)用。大中城市的雨水利用基本處于探索與研究階段,但已顯示出良好的發(fā)展勢(shì)頭,部分城市開始結(jié)合自身的具體情況開展了雨洪利用的研究和應(yīng)用。且隨著城市化進(jìn)程的加快,城市路面大多為硬化路面,每逢大雨,主要依靠灌渠、泵站等“灰色”設(shè)施來排水,雨水遇到硬化路面智能從管道里集中排出,這種方式在遇到強(qiáng)降雨時(shí),往往會(huì)造成內(nèi)澇,無論多大的管道都無法將雨水及時(shí)排出,對(duì)于許多缺水城市來說,一年甚至?xí)装琢魇?0%的雨水,而這些雨水本可以收集利用。這充分說明我們應(yīng)該重新調(diào)整城市排澇抗旱的思路,把雨水這個(gè)難題變成解決城市內(nèi)澇和水資源匱乏的動(dòng)力。
我國(guó)的雨洪利用技術(shù)在國(guó)際同行業(yè)處于較落后的水平,在城市的內(nèi)澇防止進(jìn)程中,國(guó)際上雖已有較為先進(jìn)的治理經(jīng)驗(yàn),但結(jié)合我國(guó)實(shí)際情況考慮,大多數(shù)城市的地下管網(wǎng)十分復(fù)雜,有些城市的地下排水系統(tǒng)甚至已經(jīng)老化,而我們不可能將這些管道重新排布,若能積極實(shí)施雨洪利用技術(shù),可在一定程度上減緩內(nèi)澇帶來的巨大危害,且通過利用雨洪來治理內(nèi)澇,在眾多治理內(nèi)澇的方法中對(duì)于我國(guó)來說是更能有效且簡(jiǎn)便的方式。目前我國(guó)城市均投入建設(shè)“海綿城市”的熱潮中,通俗地講,也就是讓城市能夠像海綿一樣吸水,這樣可以最大程度的留住雨水。具體來說,就是在城市中鋪設(shè)吸水材料地塊,暴雨時(shí)可以蓄水,平時(shí)就是市民的休閑場(chǎng)所。這樣不僅可以把水收在本地,避免匯集到一起形成洪水造成更大的損失,還可以利用這些收集的雨水再次利用,例如澆花、洗車、清潔路面等,用來緩解水資源短缺。
城市內(nèi)澇是全世界人民正在面對(duì)的難題,它不僅給我們的生產(chǎn)生活帶來了極大的不便,也從一定程度上阻礙了城市化進(jìn)程的發(fā)展。但治理內(nèi)澇是一個(gè)長(zhǎng)期的過程,我們不僅要從內(nèi)澇產(chǎn)生的原因入手,更要從創(chuàng)新技術(shù)、政策法規(guī)等多個(gè)角度考慮,這樣才能盡快完成城市的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),加快現(xiàn)代化建設(shè)的腳步。
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