淺談小城市雨水利用及排放

梁云志 楊 杰

1 小城市雨水利用、排放現狀

我國雨水利用歷史悠久,早在2500年前,安徽壽縣就修建了攔蓄雨水徑流的平原水庫——芍坡;北海團城古代雨水利用工程也已有800多年,具備申報《世界文化遺產》的條件等。但隨著時代發展,人們更多地注重地表水和地下水的開發利用,如修建水庫攔蓄地表徑流,打井開采利用地下水。近年來,雨水利用在我國、特別是西部干旱地得到了迅速發展,其利用形式已經由起步階段單純的用來解決人畜飲水、回補城市地下水,發展到利用雨水進行農田灌溉、林草植被恢復和城市雨水的綜合利用。

但總體來說,現代意義上的城市雨水利用在中國起步較晚,目前主要在缺水地區有一些小型、局部的非標準性應用。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展勢頭。然而小城市雨水利用多為空白,不僅如此,許多小城市雨季排水不暢,積水現象屢見不鮮。如遇特大暴雨水漫城區也時有發生,對廣大市民的生命財產安全構成很大威脅。

現以黃驊市為例說明現狀：黃驊市區多年來平均降水550 mm,其中7月～9月三個月的降水往往占全年的約70%以上,呈現降水集中,雨季澇、旱季旱的特征。汛期里中到大雨以后往往小街小巷有積水,部分城市主干道路也有積水。2000年秋天一場暴雨引發水漫城區,水流最深處達1 m多,就連205國道市區段上也達0.5 m左右,有些地勢低洼處的住房進水,所幸未發生房屋倒塌及人員傷亡事件。

2 水漫城區的原因分析

雨季積水現象很難避免但也很好解釋,不外乎坑洼不平或排水坡度問題。如果僅從表面上講水漫城區的原因也很簡單,似乎可完全歸結于排水不暢。但實際的情況并非如此,造成這種情況是由多種因素造成的。

2.1 管道淤積堵塞而并非單純管徑不足

對于城市的排水管道,其設計都是經過仔細計算過的,理論上是能夠滿足排水需要的。如果降雨量并沒有增長卻出現排水不暢現象,顯而易見,管道的淤積堵塞是一個根本原因。如果不解決管道淤積堵塞問題,只是單純挖深溝換粗管,一旦遇到大到暴雨,水漫城區現象還可能會重演,并有可能愈演愈烈。

2.2 硬化面積加大而又缺乏對雨水的利用導致徑流加大

城市建成區面積的擴大,硬化面積必然隨之加大。在小城市由于人均綠地面積很少,故而包括道路、屋頂等的硬化面積占的比例更大。由于綠地面積少以及缺乏對雨水的綜合利用,造成雨水徑流加大,進而隨地勢形成更大的水流,引發城市內澇災害。

3 對小城市雨水利用及排放的幾點建議

1)樹立“雨水是資源而非禍水”的觀念,不能將雨水“一排了之”。對一個區域而言,雨水利用就是雨水就地資源化問題,即雨水轉化為雨水資源并加以開發利用的過程。雨水是一個城市水資源的主要來源之一,對增加水資源和地下水補給量、減緩地下水位下降、改善生態環境具有重要作用。

以黃驊市為例,簡單計算雨水資源量：黃驊市現在建成區面積約20 km2,日供水能力2萬t。按降雨量500 mm/年,徑流系數0.5,雨水利用率50%計算,每年可利用雨水達250萬m3(20×106×0.5×0.5×0.5=2.5×106m3),相當于年總供水能力的1/3強。

目前,在我國城市中雨水資源的大規模回收利用還是一片空白,每年大量的城市雨水資源白白流失,實在可惜。因此,在水資源缺乏又有一定降水量的城市,如何有效利用雨水,對于持續利用水資源、緩解城市水資源矛盾、促進城市經濟社會的可持續發展具有重要的戰略意義。因此各級政府及有關部門應該樹立“雨水是資源而非禍水”的觀念,讓雨水變廢為寶,造福城市。

2)制定相應規范,建立城市雨水集儲利用體系。現代意義上的城市雨水利用是20世紀80年代發展起來的,首先在國外一些發達國家隨著城市化帶來的水資源緊缺和環境與生態問題而引起重視,制定了相應的政策與法規,要求或鼓勵雨水的截流、貯存、利用或回灌地下,改善城市水環境與生態環境。

近年來,我國一些大城市也出臺了部分政策與法規,如《北京市關于加強建設工程用地內雨水資源利用的暫行規定》,要求以后所有新建、改建、擴建工程均應加入雨水利用工程的建設,否則有關部門將不予驗收。根據這項要求,全市雨水利用工程一般采用就地入滲和貯存利用等主要方式：如果建筑物屋頂硬化,雨水應該集中引入綠地、透水路面,或引入透水區域或儲水設施;如果地面是城市主干道等基礎設施,應該結合沿線綠化灌溉建設雨水利用設施。西安將力爭在2015年前基本建立起城市雨水集儲利用體系,合理地利用降水資源,使雨水也能用于澆灌花園、沖洗馬路,讓雨水變廢為寶。

因此,我國不少專家呼吁為雨水立法,強化及規范雨水利用。小城市也應該積極行動起來,制定相應規定或規范,建立城市雨水集儲利用體系,既能遏制暴雨洪水壓力,又能夠解決水資源及地面沉降問題。

3)水利用工程和雨污分流的排水管網改造同時進行,真正做到防災和利用兩不誤。a.采取多種措施使雨水下滲,回補水源。多規劃建設綠地,滯蓄雨水;人行道面采用可下滲結構;房屋落水管下改建為可快速下滲式結構;新建車場、廣場采用透水材料鋪設;新建、改建、擴建的道路中采用可下滲管道鋪設雨水管道。這些措施既可以下滲補充地下水,又可以減少泄洪徑流、減輕城市防洪壓力。b.建蓄水池集結雨水。主要是在馬路兩側修建蓄水池,將無法滲漏到地下的地面水集結起來;在學校、企業、小區,大型公共場所里面修建蓄水池,將屋頂雨水、地面雨水聚集起來,用于非飲用水,如道路養護、消防用水、洗車、沖廁、澆樹、澆花及景觀用水等。

4 小城市雨水利用和排放的具體措施

1)可先在城市的學校、企業、小區、大型公共場所等單位里面和道路兩側修建蓄水池,并將積蓄的雨水用于沖廁、洗車、消防、澆花、灑路、取暖、水景觀、城區河道生態用水等,也可回灌補充地下水,努力實現社區雨水零排放。

2)新建、改建、擴建城區道路,人行道應采用透水磚鋪設,以下滲補充地下水,減少泄洪徑流、減輕管道壓力。

3)進行排水管網改造,做到雨污分流,并設計管道為下滲管道,將不能利用雨水快速下滲,涵養地下水源,防止因地下水超采而造成的地面沉降。

5 結語

水危機已經是全球性的事實。一方面我國水資源供需矛盾加劇,2/3城市供水不足,而另一方面每年大量的城市雨水資源白白流失。城市雨水利用是雨水資源利用的一個組成部分,城市雨水集儲利用體系的建立,可以使有限的雨水資源有效均衡地使用,另外,在防洪減災、涵養地下水源、調節城市環境、改善生態等方面也將起到積極作用。

[1]車 伍,李俊奇.城市雨水利用技術與管理[M].北京：中國建筑工業出版社,2006.

[2]姚宇霖,任周宇.城市給水排水[M].北京：中國建筑工業出版社,2002.

[3]胡世秦,范 斌.淺議城市雨水利用在我國的發展前景[J].中國建設教育,2006(6)：57-59.

[4]甘 燦,萬 華.城市雨水收集與利用研究[J].山西建筑,2009,35(7)：202-203.