陜西省關中地區雨水回收利用及排水系統設計規劃的分析

劉利娜?解銳楠?李巖?艾鑫?崔軼

當前，各行各業的快速發展以及人們生活質量的提高，致使水資源日趨緊張。在此背景下，將城市雨水利用的理念融入排水規劃中，將成為改善城市宜居環境、提高城市水資源支撐能力的有效途徑。本文主要講述了陜西關中地區的城市排水規劃，運用關中地區特色水窖為原型，探討了一種嶄新的雨水回收利用及排水系統設計的規劃方法。

引言

隨著社會經濟的發展，水資源的可持續利用已成為這個時代的焦點，水資源的短缺使人們越來越注重對水資源的多次利用，而作為陜西省經濟最發達，人口最密集的關中地區，人均水資源需求量遠遠低于絕對缺水線，然而人們很少把水資源再利用應用于生活實際當中。針對以上問題，在以后的城市規劃及地下管道的設計中考慮雨水資源化的想法，將雨水通過回收、凈化利用在城市水資源當中，構建可持續發展的生態安全格局。之后，隨著人們對城市雨水資源化的開發及利用領域研究的不斷深入，城市規劃中的雨水回收及利用將具備比以往任何時候都更強的可操作性。

關中地區包括西安、寶雞、咸陽、渭南、銅川五市及楊凌區。關中地區人口占全省80%的工業固定資產和科技力量，為徹底貫徹好十二五的經濟發展戰略，對關中地區縣城供水現狀的調研及近期2020年用水量的科學預測顯得尤為重要。

雨水收集的措施

利用以前水窖收集雨水的方法。水窖為全混凝土窖體水窖，窖體由窖口、窖頂和窖筒等部分組成。其施工工序分為窖體開挖、窖壁防滲、混凝土窖體澆筑和窖蓋等，窖蓋為預制鋼筋混凝土并在窖頂預留安放進水管口。這種水窖的施工方法大致分為：窖口開挖、混凝土窖體澆筑、人工預制鋼筋混凝土蓋板、土石回填。集水井又叫水窖，是修建在地面以下用來蓄水且具有一定容積的建筑物，由進水管、沉沙管、過濾管、集水井等部分組成。具有儲存雨水和地表水源，用以提供人畜飲水、旱地灌溉、城市綠化用水的水源及減輕水土流失等功能。

地下排水系統整體規劃

1.構建地下排水通道

無論采用何種排水系統，當遇到超過設計標準的自然雨時總是不可避免的會形成地面徑流。面對如上問題，選擇合適的城市排水體制之前，首先需要構建流暢的地下雨水排水通道。以路面徑流沿道路排水通暢為目標，對道路交叉口的地面高程進行高差設計，避免路面徑流匯集在道路交叉口附近形成人為設計導致的路面積水。因而構建合理的雨水排流通道的重要性不言而喻。總結以前的教訓都都到一個共同的啟示：系統不合理、通道不通暢，及超標雨水到來后衍生出的一系列問題，是城市時常發生內澇的真正原因。近年來，盡管多數地區降雨量稀少，但建造一個沒有低洼地、沒有死角的排水地下通道，確保橫向排水系統的合理與豎向系統的合理是極其重要的。

2.雨水回收利用技術

現在國內外雨水利用的研究與示范主要集中在收集、入滲、儲存、初期雨水處理和再回用等環節。在雨水利用規劃設計的同時，應根據不同的氣候條件、地形地勢、經濟條件和雨水控制利用的目的，因地制宜的選取適合當地需求的技術環節。

3.居民小區雨水利用

在居民小區內設置多處集中匯流的下沉式地面及下沉式雨水花園，用于滯留儲蓄雨水以達到集中入滲，并利用植物凈化的方式削減初期雨水中的污染物濃度。如果按新建居住區綠地率為30%計算，所有綠地平均下沉深度為 8 厘米，當一小時最大降雨量達到 20毫米時，居住區內的綠地足以滿足雨水集中入滲的需求。城市用地中，居住區的設計標準為一年一遇降雨外排量為零，并在較大型綠地內設置地下排水溝渠，使之與林間滲渠連通，渠底標高略高于林間滲渠，以保證地塊內超標雨水可以留入林間滲渠而不會倒灌。

小區建筑可以沿豎向設立更多的外置式雨水豎管，直接排入建筑綠地內的溝渠中，使屋頂的雨水可以毫無保留地匯聚到綠地中。建筑、綠地和大型綠地內的溝渠等建筑設施都需要嚴格執行國家相關規范標準。居住區內的地面停車場、人行道、小區內部道路均使用透水性地磚，如此一來不但可以加大雨水的入滲率，還可以有效地提高地下水的回補。

4.超標雨水的處理

超過設計標準的雨水在以往的城市排水系統的規劃中較少涉及，從最近三四年各大城市頻遭澇災的教訓中得到啟示，超標雨水對于越來越發達的城市來說，會嚴重影響其交通、通信、供電等各方面的正常運轉。因此，需要在地下排水系統的規劃階段就將超標雨水的風險納入到整個系統的設計中。針對排水規劃在各個環節可以設立針對超標雨水的措施：

（1）居住區內的超標雨水沿道路匯入集中式地面，并通過地表內的溝渠匯入道路兩側的地表滲渠；

（2）地表滲渠系統可以收納超標雨水。當雨水從防護帶外溢后，規劃允許雨水沿道路向下游自流；道路豎向系統設計可以保證道路系統中沒有積水路段。

（作者單位：陜西理工學院土建學院）

作者簡介：劉利娜（1991-），女，籍貫：陜西咸陽，本科，研究方向：工程管理。

本文為陜西理工學院創新實驗項目（58）