北京市開發建設項目雨洪集蓄利用模式探討

周連兄

(北京林豐源生態環境規劃設計院有限公司,北京 100083)

北京市位于華北地區,氣候干旱少雨,水資源由入境地表水、境內地表水和地下水組成,其中境內地表水和地下水主要靠降雨補給;年降水總量 98億m3,其中 85%的降水集中在汛期(6—8月),汛期暴雨往往形成地表徑流,不易補充、涵養地下水;屬海河流域,境內有 5大水系,大小河流 100余條,小湖泊、水庫 120余座;屬資源型重度缺水地區,年人均水資源量不足300m3,僅為全國人均水平的 1/8,而且隨著城市化水平的提高,水資源需求量在不斷增長。為了緩解水資源緊張狀況、改善生態環境,北京市從 2003年就制定并執行了《關于加強建設工程用地內雨水資源利用的暫行規定》,要求所有新建、改建、擴建工程均應建設雨水利用工程,否則有關部門將不予驗收。

1 國內外雨洪集蓄利用概況

目前,世界上很多國家都已經認識到了雨洪資源的利用價值,開展了不同規模的雨洪利用與管理研究。例如,美國通過提高天然入滲能力來加強對雨水資源的利用,主要方式是建立屋頂蓄水和由入滲池、井、草地、透水地面組成的地表回灌系統,還制定了雨水利用條例,規定新開發區的暴雨洪水洪峰流量不能超過開發前的水平,所有新開發區必須強制實行就地滯洪蓄水;德國充分利用公共雨水管道收集雨水并加以利用,制定了一系列的雨水利用相關法律法規,要求開發建設項目必須建設雨水利用設施,否則政府將征收雨水排放設施費和雨水排放費;日本在 1992年頒布《第二代城市下水總體規劃》后,就正式將雨水滲溝、滲塘及透水地面作為城市總體規劃的組成部分。

我國城市雨洪利用起步較晚,目前主要是在一部分缺水地區有一些小型、局部的非標準性應用,如山東長島縣和浙江省舟山市葫蘆島等地的雨水集蓄利用工程。大中城市的雨洪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。

2 北京市開發建設項目雨洪集蓄利用狀況

北京市在城市雨洪利用及其相關規劃的研究、推廣和應用方面起步較早:2000年北京市水利局和德國艾森大學合作啟動了示范小區雨水利用合作項目[1];2001年國務院批準的《21世紀初期首都水資源可持續利用規劃》和《北京城市總體規劃(2004年—2020年)》中要求雨水利用應結合城市建設、綠化和生態建設要求,建議廣泛采用透水鋪裝、綠地滲蓄、修建蓄水池等措施,在滿足防洪要求的前提下,最大限度地將其就地截蓄利用或補給地下水[2];2003年 3月北京市規劃委員會和北京市水務局共同制定并發布了《關于加強建設工程用地內雨水資源利用的暫行規定》,使北京市雨水利用和小區雨水利用進入了示范和實踐階段。

隨著城市規模的不斷擴大,北京市有許多開發建設項目的施工區設在郊區或山區。這類開發建設項目區內的雨水資源沒有得到人們的足夠重視,項目建成后綠化措施缺乏生態用水水源,植被覆蓋達不到預期效果。有些項目為了保證植被覆蓋率花費了大量后期養護費用,而一些后期資金不足的項目,植被生長完全依靠天然降水,致使項目水土保持工程竣工驗收時植被覆蓋率難以達標。筆者參與了大量山區、郊區開發建設項目水土保持監測工作,發現大部分項目建成后改變了土地利用狀況,由硬化地面代替了建設前入滲率較高的荒地、林灌地等,加劇了建設區內雨水資源的流失,同時因沒有配置有效的雨洪集蓄利用設施,使得項目區內雨水資源白白流失。

3 開發建設項目雨洪集蓄利用模式

3.1 雨洪集蓄利用設施的設置原則

(1)因地制宜。雨洪集蓄利用設施應結合開發建設項目的實際情況,因地制宜進行配置,不要盲目照搬國外經驗,造成配置的設施不符合我國的實際情況,發揮不了應有的功效。

(2)多功能、多用途。根據北京市降雨特點,盡可能地使雨洪集蓄利用設施具有多功能、多用途,雨季時可攔蓄雨水、緩解區域性洪水,其他季節可作為其他用途。

(3)施工材料就地取材、經濟節約。在滿足主體功能的前提下,雨洪集蓄利用設施的施工材料應盡量就地取材,以節約投資,在保證項目區內雨水資源得到最大程度利用的同時兼顧經濟效益。

3.2 雨洪集蓄利用模式

(1)蓄水池(坑)是目前開發建設項目中較常采用的一種雨洪集蓄利用方式,主要建設在開發建設項目區的空閑地帶,通常與項目區內現有排水系統相結合,集蓄地面徑流,用以澆灌項目區內綠地或營造水景觀。蓄水池的形狀一般根據所在位置狀況確定,常見的有矩形、圓形和其他不規則形狀。建筑材料一般根據蓄水池所在地或項目本身特點分為兩大類,一類是由磚石或漿砌石砌筑,前期以蓄水為目的,后期用于澆灌或其他用途;另一類是將蓄水池池壁用土工布或其他防滲材料處理,以營造景觀為主。蓄水池的容積根據周邊地表徑流總量、蓄排工程、施工條件、使用條件來確定[3]。

(2)樹盤是樹木栽植中常見的一種保水蓄水的形式,通常是在樹木周邊筑成高 15～20 cm的灌水土堰,其土堰內邊略大于樹穴邊長 10 cm。樹盤技術在城市園林綠地施工中應用較多,2008年北京市路政局、北京林業大學經過調查研究,結合北京市實際情況編制完成了《北京市公路生態綠化指導性意見》,其中推薦將樹盤技術作為今后北京市公路綠化的主要技術。此外,北京市門頭溝區水土保持試驗站、北京市路政局門頭溝分局和北京林豐源生態環境規劃設計院有限公司在門頭溝地區進行山區公路生態建設研究發現,對于山區公路植被恢復,樹盤技術是保證樹木成活率及有效利用雨水資源的手段之一。

(3)下凹式綠地是一種綠地微地形整治方式。通常綠地高程低于周邊區域 5～10 cm,用于攔蓄周邊地表徑流。有研究表明,當綠地平均比周圍低 10 cm時,對于 5年一遇的 24小時降雨,可以入滲消納綠地本身和相同面積不透水面(道路或屋頂)的雨水徑流,基本不發生徑流外排[4]。城市園林綠地建設研究表明,下凹式綠地在大大緩解城市洪澇災害的同時,還能增加土壤水資源量和地下水資源量,減少綠地澆灌的次數,對于水資源緊缺城市開發建設項目的綠地養護具有重要的現實意義。同時,下凹式綠地施工簡單、經濟,能有效利用雨水資源,有利于建設資源節約型社會。

(4)其他措施。多數開發建設項目受征占地的限制,不能設置大面積的雨洪集蓄利用設施。為有效利用天然降水,除在綠化區域進行植被恢復外,還應盡可能地減少項目區內的硬化面積,如房地產建設項目、城市道路的人行步道可采用鋪設透水磚的方式硬化;房地產建設項目、工礦企業等的停車場可采用鋪設植草磚的方式;山區公路、旅游休閑項目區內的停車場、觀景臺的鋪裝應盡可能與周邊環境相結合,減少硬化地面。

4 結 語

作為開源和節流并舉的一項措施,雨洪集蓄利用是充分利用天然雨洪資源、有效補充城市地下水、緩解城市水資源緊張的重要措施。加強開發建設項目雨洪集蓄利用設施建設,有效利用天然降水,緩解區域性洪水,是目前全球氣候惡化、水資源日益緊缺背景下保護水資源行之有效的手段之一。如何實現雨洪資源化,探索因地制宜的雨洪集蓄利用模式,緩解城市供水壓力,就成為城市建設中亟待解決的問題。筆者對北京市水資源現狀、國內外雨洪集蓄利用概況和北京市開發建設項目雨洪集蓄利用現狀進行初步分析,總結得出了適宜北京市開發建設項目的雨洪集蓄利用模式,以期為全國開發建設項目雨洪集蓄利用提供可資借鑒的經驗。

[1]胡偉濱.城市和小區雨水資源利用概況及利用途徑研究[J].環境保護與循環經濟,2008,28(3):42-44.

[2]董蕾,車伍,李海燕,等.我國部分城市的雨水利用規劃現狀及存在問題[J].中國給水排水,2007,23(22):1-5.

[3]趙永軍.開發建設項目水土保持方案編制技術[M].北京:中國大地出版社,2007.

[4]張書函,劉志建,丁躍元,等.北京城區雨水利用的基本設想[J].城市管理與科技,2007,9(3):19-22.