留住雨水

單曉英

2006年，在瑞典首都斯德哥爾摩舉行的“世界水周”中，由專(zhuān)家撰寫(xiě)的《農(nóng)業(yè)水資源管理全面評(píng)估報(bào)告》認(rèn)為：“世界不缺水，缺的是對(duì)水資源的有效管理”，98％的缺水問(wèn)題是人為因素所致，另有2％是自然原因。水危機(jī)，其實(shí)是水的管理危機(jī)。一個(gè)更有效率的雨水收集系統(tǒng)和更好的灌溉系統(tǒng)就能夠解決全球水資源分布不均和缺乏問(wèn)題，特別是對(duì)于非洲地區(qū)的農(nóng)民，如果能夠擁有收集、引導(dǎo)雨水的渠道、儲(chǔ)存雨水的小型密封容器，那么他們將更容易度過(guò)干旱時(shí)期，甚至可以在同一片土地上收獲更多的糧食。該報(bào)告估算，如果能夠大規(guī)模推行雨水收集項(xiàng)目，全球只需增加10％的耕地面積就可以滿(mǎn)足2050年之前、世界人口總量增長(zhǎng)20～30億所需增加的糧食需求。

當(dāng)來(lái)自天上的珍貴“雨水”成為人類(lèi)賴(lài)以生存和確保糧食安全的源頭時(shí)，如何將雨水通過(guò)完善的管道導(dǎo)入耕作系統(tǒng)就成了雨水利用的第一要?jiǎng)?wù)。

“都市給水的先河”

西方文明的雨水利用可以追溯到公元前1500年的古希臘邁錫尼文明。當(dāng)時(shí)住在愛(ài)琴海沿海平地及海島的邁諾斯人主要是以“雨水”為水源，當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)民把每年九月之后的降水視為“秋雨之福”，并在山上鑿建蓄水池用來(lái)儲(chǔ)水備用，在羅馬帝國(guó)時(shí)期更將蓄水池推展到10萬(wàn)立方米的蓄水量。邁諾斯人在這種特殊地理環(huán)境的影響之下，發(fā)展出了西方古代最先進(jìn)的地下“管路輸水”技術(shù)，被后世的水利工程師視為“都市給水的先河”。

時(shí)至今日，德國(guó)繼承了雨水利用這一優(yōu)良傳統(tǒng)，長(zhǎng)期致力于雨水利用技術(shù)的研究與開(kāi)發(fā)，現(xiàn)已成為世界上利用雨水最成功的國(guó)家之一：從規(guī)劃、設(shè)計(jì)到施工、運(yùn)作、維修、過(guò)濾、控制和補(bǔ)給等方面皆擁有完善的體系。

德國(guó)的水文條件

德國(guó)位于歐洲大陸中部，國(guó)土面積35.7萬(wàn)平方千米，地形復(fù)雜多變，地勢(shì)南高北低。位于大西洋和東部大陸性氣候的涼爽西風(fēng)帶內(nèi)，氣候適宜，溫度變化幅度小，降水量空間分布差異較大，其中北德平原為500～700毫米，中部山地為700～i000毫米，南部阿爾卑斯山區(qū)超過(guò)2000毫米，但年內(nèi)和年際間分配均勻。

德國(guó)河流眾多，湖泊星羅棋布。由于地勢(shì)南高北低，故而大多數(shù)河流都是由南流向北，恰好彌補(bǔ)了該國(guó)降水量南多北少的差異。因此，德國(guó)是一個(gè)水資源時(shí)空分配均勻且較為充沛的國(guó)家。

盡管如此，德國(guó)也要面對(duì)全球變暖的考驗(yàn)。德國(guó)聯(lián)邦環(huán)境局2007年發(fā)布的研究報(bào)告指稱(chēng)，到本世紀(jì)末，德國(guó)將遭遇極端的氣候變化，長(zhǎng)期干旱或者超強(qiáng)風(fēng)暴等現(xiàn)象將變得更加頻繁。研究預(yù)測(cè)，受全球變暖的影響，到2100年德國(guó)夏季的降雨量平均將減少20％，東北部地區(qū)的降雨量甚至?xí)p少40％。

雨水也是一種資源

根據(jù)現(xiàn)代資源概念，城市雨水也是一種寶貴的自然資源，城市雨洪系統(tǒng)的功能已開(kāi)始由單一的快速疏排為主向排漬與利用并重，乃至以利用為主轉(zhuǎn)化。采取工程措施將汛期雨水蓄積起來(lái)并作為一種可用水源，不僅可以增加城市水源，在一定程度上緩解水資源的供需矛盾，還可以有效減小城市徑流量，延滯匯流時(shí)間，減輕城市排洪設(shè)施的壓力和漬澇損失。

當(dāng)然，雨水利用前必須經(jīng)過(guò)一定的凈化步驟。

在德國(guó)，受不同程度及不同類(lèi)型污染的水體，或是來(lái)自不同途徑的降水徑流都必須單獨(dú)設(shè)立管道及相關(guān)裝置，絕不可以和飲用水共享一個(gè)管線(xiàn)或有任何交叉。污水或雨水經(jīng)過(guò)凈化處理后方可排放，且雨水處理費(fèi)用與處理同等數(shù)量污水的費(fèi)用一樣昂貴。

之所以做出如此嚴(yán)格的規(guī)定，是因?yàn)閬?lái)自不同途徑的降水徑流受到的污染情況不同。比如來(lái)自機(jī)動(dòng)車(chē)道等處的降水徑流，往往會(huì)受到行駛車(chē)輛所含有的金屬、橡膠和燃油等物質(zhì)的污染，與來(lái)自屋頂?shù)忍幍慕邓畯搅鞔蟛幌嗤Ｎ蓓數(shù)忍幍慕邓芪廴据^輕，水質(zhì)相對(duì)較好，只需簡(jiǎn)易過(guò)濾即可用于沖洗廁所、灌溉綠地等。對(duì)來(lái)自機(jī)動(dòng)車(chē)道等處的徑流，則要特別處理并達(dá)標(biāo)后方可排放。同樣的，兩者的凈化處理費(fèi)亦各不相同。

德國(guó)不但規(guī)定了受到污染的降水徑流必須經(jīng)處理并達(dá)標(biāo)后才能排放，還規(guī)定新建或改建開(kāi)發(fā)區(qū)必須考慮雨水利用系統(tǒng)，如果考慮了雨水利用，可減免一定費(fèi)用。因此，開(kāi)發(fā)商在進(jìn)行開(kāi)發(fā)區(qū)規(guī)劃、建設(shè)或改造時(shí)，均將雨水利用作為重要內(nèi)容考慮。

柏林的雨水回收

以首都柏林為例，1995年市議會(huì)率先公布一系列鼓勵(lì)雨水循環(huán)利用的規(guī)定，并協(xié)同建筑師與房地產(chǎn)商第一次共同公告雨水管理辦法。此后，又在生態(tài)城市建設(shè)的架構(gòu)下更積極地推廣“降雨應(yīng)該原地留用”，提倡雨水在進(jìn)入污水管道之前必須經(jīng)過(guò)就地入滲消納，或收集處理后再回用，只有超量部分和污染程度較高的部分才允許排入污水管，并通過(guò)各種手段鼓勵(lì)用戶(hù)采用雨水利用技術(shù)。

目前，無(wú)論是新建的工商業(yè)建筑，抑或是居民小區(qū)，均設(shè)計(jì)并安裝了雨水利用設(shè)施。若無(wú)雨水利用措施，政府將對(duì)其征收雨水排放設(shè)施費(fèi)和雨水排放費(fèi)。若用戶(hù)實(shí)施了雨水利用技術(shù)，國(guó)家將免征雨水排放費(fèi)，并給予一定的補(bǔ)助。

如果裸露的建筑房屋、硬化地面因雨水不能滲入地面而流入城市雨水管網(wǎng)，房屋所有人要交納雨水排放費(fèi)。雨水排放費(fèi)按房屋和硬化地面的面積計(jì)算。假如房屋所有人采取措施減少了雨水的排放，則會(huì)受到減免雨水處理費(fèi)的優(yōu)待，減免率達(dá)50％～100％。目前，柏林的供水費(fèi)平均每立方米為2.221歐元，污水處理為每立方米2.487歐元，雨水處理費(fèi)為1.637歐元。自2000年降雨補(bǔ)償措施執(zhí)行以來(lái)，雨水使用設(shè)備的裝置情況顯著改善。按照柏林水務(wù)局規(guī)定，只要使用房屋所有人能夠證明自家流入公共管道的雨水經(jīng)處理后減少時(shí)，其被扣除雨水排放費(fèi)的封閉集水面積將會(huì)縮減。對(duì)于雨水利用的補(bǔ)償額度也將由每平方米1.75馬克提高到2.44馬克／平方米。

在柏林，年平均降雨量為628.5毫米，采用適當(dāng)?shù)挠晁占胧┛梢詮奈蓓敾厥铡①A儲(chǔ)其中90％的雨水量。水務(wù)專(zhuān)家推估，每日35公升的個(gè)人如廁沖洗、13公升個(gè)人洗滌的用水需求，只要布置一個(gè)24.9平方米的屋頂雨水收集裝置就可以完全滿(mǎn)足。

柏林收集的雨水在不需與飲用水同等品質(zhì)要求下，提供了大約24％的水源用于沖洗馬桶廁所，并為澆灌花園綠地提供了15％的水源，此外，還為沖洗汽車(chē)提供了大約3％的水源。剩下的雨水除了溢流補(bǔ)給地下水外，有些經(jīng)過(guò)凈化處理后甚至成為洗滌衣物的用水。

雨水回收系統(tǒng)

一個(gè)完整的雨水回收系統(tǒng)由三部分組成。首先是集水區(qū)，可以收集并引導(dǎo)雨水通過(guò)過(guò)濾器進(jìn)入貯水設(shè)施。

其次是雨水過(guò)濾設(shè)施，主要過(guò)濾初期污雜物，例如落葉、蟲(chóng)卵、草木、沙土顆粒，乃至細(xì)部污濁沉淀。其設(shè)備一般分為：槽外過(guò)濾以及槽內(nèi)過(guò)濾兩種。前者直接在排水管裝置濾網(wǎng)：后者則是雨水在進(jìn)入貯水槽前過(guò)濾。這兩種過(guò)濾器均可將徑流中直徑大于0.25毫米的雜質(zhì)過(guò)濾出去。

最后為雨水貯槽。它為雨水利用收集系統(tǒng)的關(guān)鍵組件，主要為了貯存雨水。其材質(zhì)種類(lèi)繁多，包括水泥貯槽，聚乙烯、玻璃纖維貯槽，金屬不銹鋼貯槽。貯水槽的設(shè)置方式亦有地面式、半開(kāi)挖式，以及埋入式等不同類(lèi)型。

下雨的期盼

在德國(guó)，一個(gè)完善高效的雨水利用工程將雨水當(dāng)成珍寶再次回收利用；把技術(shù)和知識(shí)訂為標(biāo)準(zhǔn)、再把所有其他環(huán)境變量納入系統(tǒng)來(lái)計(jì)算；把法規(guī)視為在行政、管理上可遵循的公約；并鼓勵(lì)相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，其作法令人稱(chēng)羨，可以作為我們學(xué)習(xí)借鑒的榜樣。

其實(shí)關(guān)于雨水利用，我們的老祖宗也有類(lèi)似的經(jīng)驗(yàn)與智慧，“以水缸儲(chǔ)水”就是我們老祖宗雨天爭(zhēng)水備用的經(jīng)驗(yàn)之一。雨水作為一種不浪費(fèi)能源、不產(chǎn)生污染、節(jié)省水處理成本的水資源，可以用于生活雜用水、農(nóng)業(yè)用水、消防用水等，又可以減低都市排洪、避免地表徑流，匯集了諸多優(yōu)點(diǎn)。(文章代碼：0914)

責(zé)任編輯趙菲