城市雨洪資源利用效益分析

侯英杰

（河北省水利水電勘測設計研究院，天津 300250）

1 城市水問題

我國是一個水資源短缺，水旱災害頻繁的國家，隨著城市化建設步伐的加快，“水多、水少、水臟”等水的問題已成為制約城市可持續發展的重要問題。

據統計，我國有668座城市，預計到2030年，將有9億人口生活在城市中，有2/3存在不同程度的缺水問題。隨著城市化進程加速，我國城市化水平將有大幅度提高，隨之而來的是用水量不斷增加。1999年我國總用水量5591億m3，其中城鎮用水占25.5%。隨著城市化水平加快，城市用水量還將進一步增加。綜合而言，城市用水缺水率在10%，城市的發展引發了環境的惡化，地下水體過度超采引發地面下沉、海水入侵等一系列環境問題。截止到2000年，石家莊市漏斗區面積已達390km2，漏斗中心水位埋深大于50mm，平均每年下降1.4m。

2 水資源短缺 供需矛盾加劇

據統計，我國多座大中城市中有333座缺水，受影響的城鎮占全國總人口的29%，日缺水量1240×10000t，其中49座城市缺少水源。因為缺水，北京、天津等20多個城市出現了不同程度的地面沉降，水位持續下降，漏斗面積不斷擴大，沿海城市還出現了海水入侵現象。這些直接影響地下水資源的可持續利用和城市生態環境。基于當前大量農村人口轉入城市，在水資源先天不足的情況下，進一步增加了城市用水壓力。如表1所示。

表1 我國城市生活用水量狀況表

我省的城市缺水問題更為突出：為滿足城市工業和生活用水，由原來開采市區地下水，發展超采市區外地下水；近年來大量開采深層地下水，轉而利用引黃水和實施跨區域引水工程；尤其是干旱年份，城市之間、工農業之間爭水矛盾不斷增加，已影響了生產生活和社會穩定，嚴重制約了城市的可持續發展。

3 水污染日趨嚴重

隨著城市工業化加速發展，城市居民生活方式變化和人口高度集中，造成了廢棄物集中排放，再加上上游水庫攔蓄及近些年偏旱，平原河流失去補給水源，城市地下水體受到不同程度污染，水環境惡化，污染事故時有發生。據監測資料，全省河流長度8683.2km，Ⅰ～Ⅲ類水質河流309.10km，占36%；Ⅳ～Ⅴ類水質河流981.7km，占11.31%；超Ⅴ類水質河流2491.2km，占28.69%。廢污水不僅污染了地表水，而且污染了土壤和地下水。污染物主要有：揮發酚、氰化物、硝酸鹽氮、氨氮等。這些污染物在地下水中含量已超過飲用水標準，部分城市淺層地下水已不能作為飲用水。

4 水體污染和水環境破壞的原因

導致城市水體污染主要原因是大量的城市污水，包括生活污水和未經處理直接排放的工業廢水。這些廢污水富含金屬、重金屬、有機污染物、放射性污染物、細菌、病毒等，未經處理直接排入地表徑流，污染水體。據2001年環境統計公報，我國廢污水排放量428.4億t，其中工業廢污水200.7億t，城鎮生活污水排放量227.7億t，生活污水處理率只有18.5%，80%以上未經處理，直接排入水域。

1998年，我省石家莊99眼水井水質監測資料分析評價如表2。

表2 1998年石家莊機井水質

由此可見，已有41%的機井不能直接作為飲用水源井。

河北省獻縣有1.72萬km2土地受到污染，占耕地面積的24%，1180眼淺井報廢。在受污染嚴重地區，大部分坑塘不能養魚，畜禽因飲用污水有數萬頭（只）死亡。人群中腸道病、皮膚病、癌癥等疾病高于無污染地區。獻縣因水污染造成的直接經濟損失達2億元。

5 城市雨洪資源利用

5.1 雨洪資源

利用城市雨洪，避減洪澇災害，增加城市可利用水資源，改善城市居住環境

5.1.1 雨水收集

對汛期降雨的雨水加以儲存、利用，有效地緩解城區水資源短缺狀況。城區范圍內的建筑屋頂、城市廣場、草坪、庭院、城市道路等可以作為收集雨水的有效界面。

5.1.2 減少封閉地面，增加雨水入滲通道

近年來，城市道路建設中，地面硬化一般在30%～50%，中小城市地面硬化也達到10%～20%，盡管地面硬化對改善城市衛生環境起到了一定作用，但其造成的雨水徑流和生態環境惡化嚴重，所以采取措施：①給雨水留出路，減少封閉路面；②封閉路面兩側預留貯水層、透水層，以減緩雨水地表徑流速度。

5.1.3 增滲設施

增滲設施是將雨水引入較深層地下水入滲的專用設施，包括滲水管溝、滲水井、回灌井等。

（1）滲水管溝是在地下淺層建設的能暫時留住雨水和下滲雨水的溝槽。一般采用透水性管道將雨水引入溝槽內。

（2）滲水井是一種點狀增滲設施，深度可比管溝深一些，雨水主要通過滲井底部滲入地下。

（3）回灌井回灌井的深度更深，底部通常與較大的粗砂或沙礫層接觸，滲水能力更強。

6 城市雨洪綜合利用效益

城市雨洪綜合利用，不僅具有直接經濟效益，還有生態效益和社會效益。不僅可增加城市水資源，在一定程度上還緩解水資源的供需矛盾。同時，還可以有效地減小城市雨期徑流量，延滯匯流時間，減輕城市排洪設施壓力，減少防洪投資和洪災損失。郭永辰在《綜合利用城市雨洪資源——以石家莊為例》一文中，城區面積456km2，人口211.1萬，多年平均降雨量550mm，年城區按蓄存雨量的1/5計量，全年積蓄雨水量可達5016萬m3，相當于一個中型水庫。

雨水綜合利用：①可以有效改善區域生態環境；②涵養地下水；③減輕城市防洪和排水系統壓力；④可以蓄到大雨的前中期水量，還可起到洪水錯峰的作用。

7 結語

城市雨洪利用是解決城市水資源短缺、減少城市洪災的有效途徑。應將雨水利用與城市防洪、生態環境的改善相結合，因地制宜，標本兼治，兼顧經濟、環境和社會效益，綜合利用城市雨洪資源，促進城市水資源和水環境可持續發展。

［1］李菊梅.城市化進程中的水問題思考［J］.河南水利與南水北調，2010（3）.

［2］王英虎，張曉輝.河北省城市水資源可持續利用探討［J］.水科學與工程技術，2005（6）.

［3］張鳳林.河北省地下水超采狀況堪憂，南水北調勢在必行［J］.河北水利水電技術，2002.

［4］李懷正.雨水回灌地下的必要性和可行性［J］.中國給水排水，2002（2）.