城市低影響開發的雨水利用分析

周爽（重慶市市政設計研究院，重慶　400020）

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城市低影響開發的雨水利用分析

周爽
（重慶市市政設計研究院，重慶400020）

摘要：該文介紹了國內外低影響開發雨水利用的相關經驗，對工程技術體系進行了簡要分析，提出在實際運行中需注意的問題。實施低影響開發雨水利用可控制降雨徑流，提高徑流水質，通過本地化、生態化、低能耗的雨洪控制利用設施，可有效利用雨水資源。

關鍵詞：低影響開發；雨水利用；工程技術體系

隨著全球氣候變化和城市布局地區氣候變化，導致城市極端天氣日益增多。城市規模快速增長，城市排水系統變得越來越復雜，而現有的排水系統和管理嚴重落后。另一方面，城市缺乏超標降雨積水后的應對預案，嚴重影響城市正常運行。2013年3月，國務院辦公廳要求做好城市排水防澇設施建設工作的通知，通知中明確用10年左右的時間，建成較為完善的城市排水防澇工程體系。2013年4月，住建部發文“關于請組織開展城市排水相關標準修訂工作”，其中，《室外排水設計規范》GB50014-2014年修訂內容中，增加雨水利用設施和內澇防治工程設施的規定［1］。傳統的雨水管道設計以“快速排除”和“末端集中”為基本理念，導致城市內澇頻發，低影響開發設計以“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所匯集的雨水，確保城市在發生排澇標準內的降雨時，城市居民的生產和生活不受較大影響。

1　城市低影響開發的概念

低影響開發（LID）是一種強調通過源頭分散的小型控制設施，維持和保護場地自然水文功能、有效緩解不透水面積增加造成的洪峰流量增加、徑流系數增大、面源污染負荷加重的城市雨水管理理念，20世紀90年代在美國馬里蘭州開始實施。低影響開發主要通過生物滯留設施、屋頂綠化、植被淺溝、雨水利用等措施來維持開發前原有水文條件，控制徑流污染，減少污染排放，實現開發區域可持續水循環。

2　國內外城市雨水利用

德國是國際上城市雨水利用技術最發達的國家之一，德國柏林廣場區域城市水體工程是一個成功的雨水利用案例，在該工程實例中，區域內年產雨水徑流量是2.3m3，工程師們通過建立綠色屋頂4hm2，雨水調蓄池3500m3，同時利用水體基層，水生植物和微生物進一步凈化雨水。此外，工程師們還建立一套完善的自動控制系統，對雨水中的氮、磷等主要水質指標進行連續監測和控制，最終形成良性自然生態循環，鳥類能夠自由在柏林廣場棲息。

除歐洲國家之外，亞洲國家日本也是城市雨水利用技術的發達國家。在日本雨水利用主要有三種方式：調蓄滲透；調蓄凈化后利用；利用人工或天然水體調蓄雨水，提供環境用水和改善城市水生態環境。東京博物館的雨水利用工程中，采用2500m3地下雨水池調蓄屋面面積1000m2雨水，一次可存100mm降雨量。收集的雨水經過人工砂過濾水處理措施作為中水供二次使用。經統計，雨水利用比率達到66.8％～73.4％。項目環保節約水資源，同時經濟效果明顯。

在國內，我國首都北京在城市雨水利用工程運用上也較為成熟。北京市朝陽區奧林匹克公園中心下沉花園就是一個雨水利用的成功案例。該項目全長730m，寬40～120m，占地面積4hm2。下沉花園的東西兩側均為地下商業建筑，其中東側的地下商業建筑內部與地鐵交通樞紐站連通。工程師們在大于80％的深下沉區域廣場及人行道采用透水鋪裝，全部采用下凹式綠地或帶增滲設施的下凹式綠地，路面和廣場多余的雨水可經過綠地入滲。雨水經過透水鋪裝及綠地、水平疏水層、豎向疏水層、集水溝等匯集到雨水泵站內的雨水收集池。收水系統按深下沉區域位置設為南北2個，由集水溝分別匯至各自的雨水收集池內，流程如圖1。

3　城市低影響開發雨水利用技術體系

圖1　深下沉區域雨水利用及蓄洪排水系統流程示意

在《海綿城市建設技術指南-低影響開發雨水系統構建》一書中提出了海綿城市低影響開發雨水系統構建技術體系，流程如圖2［2］。

圖2　海綿城市低影響開發雨水系統構建技術體系流程

該流程站在政府規劃決策高度，從城市總體規劃開始執行雨水系統構建，重點落實六個關鍵技術環節［3］，分別是：現狀調研分析，制定控制目標和指標，建設用地選擇與優化，低影響開發技術，設施及其組合系統選擇，設施布局，確定設施規模。城市雨水利用工程是雨水系統構建的一部分，筆者認為在按照海綿城市建設過程中，雨水利用工程體系還應當包括以下幾部分：城市雨水水質分析，雨水收集與截污措施，雨水的調蓄措施，雨水的處理與凈化措施，雨水存蓄利用，雨水滲透技術，雨水綜合利用系統以及雨水利用工程管理。具體來說，城市雨水水質分析包含水質分析、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。雨水調蓄方式包括修建調蓄池。雨水的處理包括沉淀、過濾、消毒和自然凈化技術。雨水的存蓄利用根據工程實際條件選擇不同的雨水處理設施及設備。雨水滲透措施包含：低勢綠地、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［4-6］是通過綜合性的技術措施實現雨水資源的高效利用，包括雨水集蓄利用、滲透、排洪減澇、降低城市內澇風險、水景打造、屋頂綠化甚至太陽能利用等多種方式組合，從而實現和諧自然的生態平衡。除此之外，雨水利用工程管理包括雨水利用工程項目的評價、技術經濟分析、工程驗收、運行與維護管理。

4　結束語

城市低影響開發的雨水利用工程不僅能夠提高區域內的雨水利用效率，防止水污染和城市內澇，而且可以有效補充地下水，緩解地下水位下降，地面沉降。海綿城市的建設中，城市低影響開發的雨水利用工程將發揮更大作用，將雨水利用技術與景觀規劃，建筑布局及基礎設施建設統籌考慮，實現地區經濟、社會及環境效益的整體優化。

參考文獻：

［1］住房和城鄉建設部.GB 50014-2006（2014年版）室外排水設計規范［S］.北京：中國計劃出版社，2014.

［2］住房和城鄉建設部.海綿城市建設技術指南——低影響開發雨水系統構建［J］.建設科技，2015（1）.

［3］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，2006：17-192.

［4］住房和城鄉建設部.GB 50400-2006建筑與小區雨水利用工程技術規范［S］.北京：中國建筑工業出版社，2006.

［5］王建龍，車伍，易紅星.基于低影響開發的城市雨洪控制與利用方法［J］.中國給水排水，2009（7）.

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

責任編輯：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：TU992

文獻標識碼：A

文章編號：1671-9107（2016）04-0019-02

doi：10.3969/j.issn.1671-9107.2016.04.019

收稿日期：2016-01-06

作者簡介：周爽（1986-），女，重慶人，本科，給排水工程師，主要從事給排水設計工作。