和弦 李海燕 余林蓮
摘要:近年來, “海綿城市”的建設提上日程且備受重視。我國城市雨水的收集利用率還比較低,“海綿城市”作為一種先進的雨水收集利用系統,可有效解決城市建設中的水環境、水生態和內澇等問題,是城市發展的必然方向,但仍需不斷探索,砥礪前行。
關鍵詞:海綿城市;雨水利用
隨著社會經濟的發展及社會用水量的不斷增加,如何節約水資源,如何利用雨水資源成為一個關鍵而有意義的研究話題。近年來“海綿城市”的提出,為解決這一問題提供了合理的方案。“海綿城市”不僅能夠將雨季過量的水貯存起來,還可以在缺水時將水“擠”出來,緩解城市公共用水緊張的問題,對提高水資源利用率,節約水資源、改善城市生態環境有著重要的意義。
1我國城市雨水利用現狀
我國城市雨水利用主要包括收集、儲存、凈化處理。其中,雨水凈化處理技術的探索起步較晚,據相關資料記載,研究人員于20世紀80年代開始對此進行試驗和研究,在90年代取得了一定的進步。目前,我國雨水資源利用更多的集中在我國干旱與半干旱地區,主要致力于解決人畜飲水和集雨灌溉等農業水資源綜合利用問題。如1995年在甘肅省東部干旱地區實施了“121雨水集流工程”, 在內蒙古則實行了“112集雨節水灌溉工程”。
2000年2月,北京市水利局和德國埃森大學合作的研究項目“北京市水資源可持續利用——城區雨洪控制及利用”開始實施, 引進德國先進的城市雨洪控制與利用技術,結合北京的自然地理條件的實際情況,在北京水利水電學校 、雙紫小區 、豐臺體育場等地建立了雨洪控制與利用示范基地。
我國城市雨水資源化及有效利用方面的研究目前還處于探索研究階段,缺乏較為系統的理論積累與實例研究。雖然上海、杭州及一些北方城市已開始實施雨水資源的水量、水質監測及污染控制工作,但總體來說,我國對城市雨水的綜合利用還停留在“控制”這一初級階段, 主要通過城市排水工程收集排放。
2海綿城市的概念
傳統城市建設以水泥為基,路面多硬化處理,雨季利用下水道、泵站等形式排泄多余的雨水,極易造成城市內澇,并且嚴重浪費雨水資源。據相關統計,我國城市內澇的發生比例約有62%,針對我國城市內澇頻繁發生的現狀,“海綿城市”這個全新的城市概念浮出水面,隨著我國城市內澇和水資源短缺的矛盾逐漸突出,這一概念又被重新定義。顧名思義,“海綿城市”就像一塊海綿,雨季以滲透方式吸收雨水,避免城市內澇的發生;吸收的雨水部分自然滲透作為地下水資源的補充,部分通過庫塘、濕地、花園、渠道、管網等配套設施有效收集,經凈化處理后回用于城市其它領域用水。
3我國海綿城市建設現狀
近年來,針對城市建設中水環境、水生態和內澇等問題,國家也出臺了相應的政策文件,要求城市具備一定的雨水消納能力。習近平總書記也曾提出 “空間均衡、節水優先、系統治理、兩手發力”的發展思路,在城鎮建設問題上,習近平總書記在2013年召開的《中央城鎮化工作會議》上首次提出建設海綿城市,指出:“要建設自然積存、自然滲透、自然凈化的海綿城市。綜合采取‘滲、滯、蓄、凈、用、排等措施,最大限度地減少城市開發建設對生態環境的影響,將70%的降雨就地消納利用。”指引各地都能建造自然滲透寄存凈化的海綿城市。2015年,國務院辦公廳下達了《關于推進海綿城市建設的指導意見》(國辦發[2015]75號),我國開了開啟“海綿城市”試點建設,按照意見規劃,到2020年,中國城市20%以上建成區要自然存儲70%的降雨;2030年,全國城市80%以上建成區要達到這一指標。2017年3月5日,海綿城市建設首度寫入全國“兩會”《政府工作報告》,同年5月17日,住房城鄉部、國家發改委聯合發布了《全國城市市政基礎設施規劃建設“十三五”規劃》,明確要求“加快推進海綿城市建設,實現城市建設模式轉型”。目前,我國海綿城市的建設在不斷地探索推進,但作為一個城市發展的新理念和新方式,還需要較長的過程去實現。
4基于海綿城市的雨水利用
海綿城市建設是為了解決城市建設中水環境、水生態和內澇等問題,其根本途徑在于削弱雨水徑流,主要有雨水的直接集蓄利用和雨水的下滲減排兩種方式。
4.1雨水收集方式
海綿城市建設中雨水的收集方式分為屋面和屋頂雨水收集和場地雨水收集,場地雨水收集又包括地面滲透收集和綠地收集。
屋面雨水收集系統具有雨水排放和收集的雙重功能,通過截污、分流或棄流裝置,將初期雨水棄流,雨量較大時轉入收集裝置;屋頂雨水則可通過將房屋排水管與雨水管連接引入收集裝置。屋面和屋頂雨水占城區雨水資源量 65% 左右,易于收集,且相對干凈、雜質、泥沙及其他污染物較少,稍加處理或不經處理即可直接用于廁所沖洗、綠地澆灌、景觀打造等,是城區雨水利用的主要對象,可有效削弱雨水徑流。
雨水的地面滲透收集,可通過改造不透水地面,使用透水磚、多孔瀝青、透水混凝土、草地磚等透水鋪裝材料來實現,不僅不影響交通出行,還可補充地下水資源,減輕城市內澇,改善生態環境。地面滲透還可利用滲水井、滲管等使雨水集中滲透。
雨水的綠地收集,是相對傳統的雨水收集方式,其對于地表徑流的削弱程度取決于綠地的植被覆蓋率、坡度和地面高程。在植被覆蓋度超過80%以后,雨水徑流量基本趨于穩定;綠地坡度越趨于平緩,雨水匯流的速度減緩,可增加雨水滲透的時間和量;另外,降低地面高程,在城市里打造低勢綠地,也可顯著增加雨水的入滲量。
4.2雨水的利用
收集的雨水通過必要的處理工藝處理后,小范圍內一般可作為景觀打造、綠化用水、車輛清洗、房屋空調系統循環冷卻水等使用;大范圍內,還可用于補充整個城市的地下水資源、中水資源、農灌需求用水等。
5結語
城市的雨水利用方興未艾, “海綿城市”的建設自2013年由習總書記提出以來,目前也有了一些可觀的成果,但技術還不夠先進,雨水處理的標準、技術、操作流程等相關規范也還不夠完善,整體來看需要不斷的探索和提升。
參考文獻:
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[3]李秀嫻.淺談海綿城市的建設[J].江西建材,2015(09):35-36.
(作者單位:云南兆泓環境工程有限公司)
作者簡介:
和弦,1986年12月,女,納西族,云南大理,助理工程師,研究方向:生態環境保護與污染治理。
余林蓮,1995年12月,女,漢族,云南大理,研究方向:生態環境保護與污染治理。
李海燕,1990年12月,女,漢族,云南大理,研究方向:建筑、景觀設計。