城市雨水利用——實現生態城市的必由之路

郭丕旻 張泰源

（1.南陽市建筑設計研究院，河南 南陽 473000；2.南陽市城鄉規劃局，河南 南陽 473000）

城市雨水具有危害性及資源性。隨著城市化進程的加快，城市中硬質路面鋪砌面積和建筑密度不斷增加，引起地面雨水徑流量增加，下滲量減小，洪澇頻發，危害加劇；初期徑流雨水含有大量雜質，直接排入水體，污染河道；許多城市由于水資源短缺，過度開采地下水，地下水得不到有效補充，地下漏斗越來越大。而經過簡單處理后的雨水，不僅可以作為開源節流的一種手段回用于城市綠化、噴灑道路等，還能滲透回灌地下減緩城區雨水洪澇和地下水位的下降，控制雨水徑流污染，改善城市生態環境，實現經濟和社會的可持續發展。

目前，城市雨水利用技術分以下幾類：分散住宅的雨水收集利用中水系統；建筑群或小區集中式雨水收集利用中水系統；分散式雨水滲透系統；集中式雨水滲透系統；屋頂花園雨水利用系統；生態小區雨水綜合利用系統（屋頂花園、中水、滲透、水景）等。

國內外雨水利用情況

在發達國家，城市化導致的水文生態失衡，洪澇災害頻發問題，早在20世紀50年代就已經開始明顯化。從20世紀80年代起，一些國家就開始研究城市雨水的收集利用并使之資源化的問題，也取得了很多成果和經驗。

德國此項技術走在世界前列，已進入標準化、產業化階段。從屋頂雨水的收集、截污、儲存、過濾、滲透、提升、回用到控制，都有一系列的定型產品和組裝式成套設備。

德國的MR雨水滲透，包括各個城市就地設置的洼、滲渠等組成部分，與帶有孔洞的排水管道連接，形成一個分散的雨水處理系統。通過雨水在低洼草地中短期儲存和在滲渠中的長期儲存，保證盡可能多的雨水得以下滲。該系統具有減少因城市化而增加的暴雨徑流量，補充地下水，凈化地表徑流的優點，而且設計可靈活多樣，適合各種土壤條件。MR系統代表了一種排水系統的新概念，即“徑流零增長”，這個概念的目標是“使城市范圍內的水量平衡更加接近其在這片地區發展起來之前的狀況”。

另外，像英國的“蓄水地面”與中水利用，日本的貯、滲性雨水排放系統等，都在雨水利用方面取得了很多的經驗和成果，綜合效果顯著。

國內城市雨水利用起步較晚，北京、上海、大連、天津等許多城市相繼開始研究。走在龍頭的北京已進入示范與實踐階段，已建成一些生態小區，考慮了雨水的滲透、滯留和回用。如北京某辦公區的雨水利用工程，考慮小區約1/2屋面面積和道路面積的徑流雨水收集利用，其余雨水就近坡向附近綠地匯集、貯存，超出綠地調蓄和滲透能力的雨水徑流排入市政雨水管。收集后的雨水凈化采用低能耗、易管理的人工植被過濾技術，出水質可達雜用水標準，可供綠化、洗車、沖洗道路之用。

南陽市中心城區的雨水利用

目前，南陽市中心城區的雨水利用尚處在起步階段，現有的管理和設計思路還徘徊在將雨水如何排入河體的階段，未將雨水是資源納入到生態循環和再利用之中。

南陽市中心城區年降水量為805.5mm，各季節分布不均，分別為：春季169.6mm，占21%，夏季425.1mm，占53%，秋季為171.4mm，占21%，冬季為41.7mm，占5%。降雨強度可觀，一日最大降雨量可達200-300mm。2000年7月3日24小時降雨量369mm的特大洪水，更給南陽市造成了6億多元的經濟損失。雖然形成洪災的原因眾多，但原因之一就是傳統雨水排放系統是以盡快匯集與排除地面徑流為目標，加速了雨水向城市各條河道的匯集，使河道洪峰流量迅速形成，對低洼地帶造成了巨大沖擊。不僅如此，因初期雨水徑流污染較大，也成為河體污染源之一。城區供水方式以開采地下水為主，過度的開采中心城市曾形成白河以北62.97km2，年變幅2.55m的降落漏斗和白河以南12.17km2，年變幅1.92m的降落漏斗。由于二、三、四級橡膠壩的蓄水，沿白河兩岸的地下水補給情況有了很大的好轉，趨于動平衡。但對整個城區來說，仍很不均衡。

從系統的觀點看，目前城區所面臨的上述生態環境問題，反映了現有的雨水管網系統已經與大規模城市化發展不相適應，強烈地干擾了城市原有的水文生態系統，破壞了自然的水循環。因雨水具有的資源性與危害性的二重屬性，開展雨水利用是可行且必要的。

如何借鑒國際上先進的理論和方法，借助國內一些大中城市的經驗和思路，結合南陽市中心城區的實際情況，探索出具有南陽特色的，把城市規劃、建設和雨水利用結合起來，實現城市發展與生態環境平衡的和諧統一的利用發展之路呢？這不僅是城市設計師要思考的問題，也是城市管理者和決策者要面對的問題。

值得慶賀的是，在雨水滲透回灌補充地下水方面，市中心城區一些工程已做到了有益的嘗試。在以獨山大道為首的幾條新建道路工程及幾條道路的人行道改造工程中，人行道鋪裝采用了生態面磚，基礎采用了砂石基礎，滲水性強。解放廣場、新一中及一些小區、廠礦等采用草皮磚，鋪砌于停車場、公共綠地及道路邊，都對減少路面雨水徑流，補充地下水起到了一定的積極作用。

南陽市作為中國21世紀可持續發展的試點城市之一，正為塑造“水城、綠城、歷史文化名城與生態型新城”的形象而努力。生態城市的目標之一就是“給水需求零增長和污廢排放零增長，城市范圍內的水量平衡，水文地質條件更加接近這片地區的自然狀況，實現城市區域內的良性水循環”。筆者認為，應隨著南陽市中心城區總體規劃的調整，排水工程從規劃到建設管理的思路也應加以調整，以適應生態城市的規劃理念和要求。

根據南陽市中心城區近期建設規劃，隨著四水廠的興建，利用鴨河水庫作為水源，將大大緩解城市高峰用水期缺水現狀，供需基本平衡；又因雨水回用工程的建設費用和運行費用較高，多用于嚴重缺水地區，而南陽市財力有限，因此在近期應將雨水利用重點放在雨水滲透上。新雨水排放系統應以補充地下水、凈化地表徑流可滲性雨水排放系統為主，即在雨水管道系統設計、用地規劃和地面覆蓋上考慮雨水滲透、合理、充分利用雨水涵養地下水源，既能緩和城市水資源危機，又能增加土壤中的含水量，調節氣候，從而改善中心城區的生態環境，還能減少雨水系統的投資和管理費用，并減輕城區水澇危害和水體污染。

雨水利用需要政策的支持，有關部門應出臺技術規定，以促進雨水利用項目的進行。從總規、詳規、施工建設到建后管理，管理人員和設計人員都應樹立“變直排為滲透利用”的理念，重視雨水利用，并建一些示范工程，總結雨水滲透設施的利弊，便于以后推廣。

技術方面，雨水滲透設施目前有三種形式：滲透地面、滲透池、滲透管，可以因地制宜單用或混用。

除了綠化面積外，人工滲透設施主要分為兩類：一類是多孔瀝青及多孔混凝土地面；另一類是草皮磚。它們可用于停車場、交通較少的道路及人行道，特別適用于學校、廠礦及居民小區。

滲透池分地面和地下滲透池。當土地可得且土壤滲透性能良好時，可采用地面滲透池。若能利用天然低洼地做滲透池是最經濟的。若對池底再作一些簡單處理，如鋪設鵝卵石等透水性材料，其滲透性將會大大提高。地面滲透池可與周邊環境配合設計，成為區域水景觀的組成部分，如人工湖便是一種很好的方式。地面滲透池可以用于公共綠地、街頭游園、大型娛樂休閑場所，尤適用于新開發區，無市政配套設施區域。地下滲透池用于土地緊缺的地方，在城市重要區域，雨水徑流量最高可達90%，地下滲透相當于一種地下貯水裝置，利用碎石孔隙、穿孔管、滲透渠等貯存雨水。可以根據地段重要性，暴雨量在36小時內全部滲入地下來計算其容量。

滲透管一般采用穿孔PVC管，或用透水材料制成。匯集的雨水通過透水性管渠進入四周的碎石層，再進一步向四周土壤滲透。可以與雨水管系、滲透池等綜合使用，也可單獨使用，使用范圍廣泛。

以上三種方式經濟性強、易操作,可以靈活選用,并應加以提倡和推廣。

城市雨水利用方興未艾，前景廣闊。雨水滲透作為雨水利用首選是把南陽建成一個水文生態系統平衡，走向持續發展之路的生態型城市的必由之路。