陜西省關(guān)中地區(qū)雨水回收利用及排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)劃的分析

劉利娜?解銳楠?李巖?艾鑫?崔軼

當(dāng)前，各行各業(yè)的快速發(fā)展以及人們生活質(zhì)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(guī)劃中，將成為改善城市宜居環(huán)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(guān)中地區(qū)的城市排水規(guī)劃，運(yùn)用關(guān)中地區(qū)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(tǒng)設(shè)計(jì)的規(guī)劃方法。

引言

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，水資源的可持續(xù)利用已成為這個(gè)時(shí)代的焦點(diǎn)，水資源的短缺使人們?cè)絹?lái)越注重對(duì)水資源的多次利用，而作為陜西省經(jīng)濟(jì)最發(fā)達(dá)，人口最密集的關(guān)中地區(qū)，人均水資源需求量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于絕對(duì)缺水線(xiàn)，然而人們很少把水資源再利用應(yīng)用于生活實(shí)際當(dāng)中。針對(duì)以上問(wèn)題，在以后的城市規(guī)劃及地下管道的設(shè)計(jì)中考慮雨水資源化的想法，將雨水通過(guò)回收、凈化利用在城市水資源當(dāng)中，構(gòu)建可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)安全格局。之后，隨著人們對(duì)城市雨水資源化的開(kāi)發(fā)及利用領(lǐng)域研究的不斷深入，城市規(guī)劃中的雨水回收及利用將具備比以往任何時(shí)候都更強(qiáng)的可操作性。

關(guān)中地區(qū)包括西安、寶雞、咸陽(yáng)、渭南、銅川五市及楊凌區(qū)。關(guān)中地區(qū)人口占全省80%的工業(yè)固定資產(chǎn)和科技力量，為徹底貫徹好十二五的經(jīng)濟(jì)發(fā)展戰(zhàn)略，對(duì)關(guān)中地區(qū)縣城供水現(xiàn)狀的調(diào)研及近期2020年用水量的科學(xué)預(yù)測(cè)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(kāi)挖、窖壁防滲、混凝土窖體澆筑和窖蓋等，窖蓋為預(yù)制鋼筋混凝土并在窖頂預(yù)留安放進(jìn)水管口。這種水窖的施工方法大致分為：窖口開(kāi)挖、混凝土窖體澆筑、人工預(yù)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(lái)蓄水且具有一定容積的建筑物，由進(jìn)水管、沉沙管、過(guò)濾管、集水井等部分組成。具有儲(chǔ)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(tǒng)整體規(guī)劃

1.構(gòu)建地下排水通道

無(wú)論采用何種排水系統(tǒng)，當(dāng)遇到超過(guò)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的自然雨時(shí)總是不可避免的會(huì)形成地面徑流。面對(duì)如上問(wèn)題，選擇合適的城市排水體制之前，首先需要構(gòu)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(biāo)，對(duì)道路交叉口的地面高程進(jìn)行高差設(shè)計(jì)，避免路面徑流匯集在道路交叉口附近形成人為設(shè)計(jì)導(dǎo)致的路面積水。因而構(gòu)建合理的雨水排流通道的重要性不言而喻。總結(jié)以前的教訓(xùn)都都到一個(gè)共同的啟示：系統(tǒng)不合理、通道不通暢，及超標(biāo)雨水到來(lái)后衍生出的一系列問(wèn)題，是城市時(shí)常發(fā)生內(nèi)澇的真正原因。近年來(lái)，盡管多數(shù)地區(qū)降雨量稀少，但建造一個(gè)沒(méi)有低洼地、沒(méi)有死角的排水地下通道，確保橫向排水系統(tǒng)的合理與豎向系統(tǒng)的合理是極其重要的。

2.雨水回收利用技術(shù)

現(xiàn)在國(guó)內(nèi)外雨水利用的研究與示范主要集中在收集、入滲、儲(chǔ)存、初期雨水處理和再回用等環(huán)節(jié)。在雨水利用規(guī)劃設(shè)計(jì)的同時(shí)，應(yīng)根據(jù)不同的氣候條件、地形地勢(shì)、經(jīng)濟(jì)條件和雨水控制利用的目的，因地制宜的選取適合當(dāng)?shù)匦枨蟮募夹g(shù)環(huán)節(jié)。

3.居民小區(qū)雨水利用

在居民小區(qū)內(nèi)設(shè)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(chǔ)蓄雨水以達(dá)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(qū)綠地率為30%計(jì)算，所有綠地平均下沉深度為 8 厘米，當(dāng)一小時(shí)最大降雨量達(dá)到 20毫米時(shí)，居住區(qū)內(nèi)的綠地足以滿(mǎn)足雨水集中入滲的需求。城市用地中，居住區(qū)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為一年一遇降雨外排量為零，并在較大型綠地內(nèi)設(shè)置地下排水溝渠，使之與林間滲渠連通，渠底標(biāo)高略高于林間滲渠，以保證地塊內(nèi)超標(biāo)雨水可以留入林間滲渠而不會(huì)倒灌。

小區(qū)建筑可以沿豎向設(shè)立更多的外置式雨水豎管，直接排入建筑綠地內(nèi)的溝渠中，使屋頂?shù)挠晁梢院翢o(wú)保留地匯聚到綠地中。建筑、綠地和大型綠地內(nèi)的溝渠等建筑設(shè)施都需要嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)家相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。居住區(qū)內(nèi)的地面停車(chē)場(chǎng)、人行道、小區(qū)內(nèi)部道路均使用透水性地磚，如此一來(lái)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(bǔ)。

4.超標(biāo)雨水的處理

超過(guò)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的雨水在以往的城市排水系統(tǒng)的規(guī)劃中較少涉及，從最近三四年各大城市頻遭澇災(zāi)的教訓(xùn)中得到啟示，超標(biāo)雨水對(duì)于越來(lái)越發(fā)達(dá)的城市來(lái)說(shuō)，會(huì)嚴(yán)重影響其交通、通信、供電等各方面的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。因此，需要在地下排水系統(tǒng)的規(guī)劃階段就將超標(biāo)雨水的風(fēng)險(xiǎn)納入到整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中。針對(duì)排水規(guī)劃在各個(gè)環(huán)節(jié)可以設(shè)立針對(duì)超標(biāo)雨水的措施：

（1）居住區(qū)內(nèi)的超標(biāo)雨水沿道路匯入集中式地面，并通過(guò)地表內(nèi)的溝渠匯入道路兩側(cè)的地表滲渠；

（2）地表滲渠系統(tǒng)可以收納超標(biāo)雨水。當(dāng)雨水從防護(hù)帶外溢后，規(guī)劃允許雨水沿道路向下游自流；道路豎向系統(tǒng)設(shè)計(jì)可以保證道路系統(tǒng)中沒(méi)有積水路段。

（作者單位：陜西理工學(xué)院土建學(xué)院）

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

本文為陜西理工學(xué)院創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目（58）