從城市雨水的收集利用談海綿城市的建設

郭丙山

摘要：改革開放以來，我國城市化建設進入加速發展期，伴之而來的是，城市洪澇與缺水的矛盾日益增加，生態與環境問題也進一步加劇。為了解決城市內澇、缺水、環境及生態等一系列問題，有效收集與合理利用雨水成了當前亟需解決的問題。本文從有效收集與合理利用雨水的方面論述了海綿城市建設的重要性。

關鍵詞：海綿城市；；城市內澇；雨水收集；雨水利用

引言

我國的城鎮化進程日益加速，據統計，我國每年進城人口為一千多萬，新建建筑約占世界建筑總量的一半以上，隨之而來的是城市內澇與缺水的矛盾越來越突出，環境與生態問題也進一步加劇。全國不少城市遭遇暴雨侵襲，城市內澇與交通擁堵給人們的日常生活造成了嚴重影響。據人民日報統計，我國有大約62%的城市發生過內澇災害，內澇災害超過3次及以上的城市就高達137個之多。而與此同時，我國又是嚴重缺水的國家之一，我國人均水資源占有率僅為世界人均水資源占有率的四分之一，我國約三百多個城市屬于缺水型城市。

為了有效解決城市內澇、缺水及生態環境等一系列問題，越來越多的國家開始把注意力集中到雨水的收集和有效利用上來。從二十世紀七八十年代開始，世界各國開始重視城市雨水利用的開發與研究工作。為了充分收集和利用雨水資源，涵養地下水、實現雨水資源化、減輕城市洪澇和城市雨水系統的壓力、改善城市生態環境，配套建設雨水收集和利用設施變得越來越重要。只需修建一些簡單的雨水收集和存蓄構筑物，便可以實現雨水資源化，將雨水收集，經過簡單處理后用于綠化用水、清潔道路、沖洗廁所等，可以有效解決城市缺水的問題。

1.我國城市水環境的現狀

城市接受的雨水，一部分滲透到土壤中形成地下水，城市的路面硬化率會嚴重影響雨水滲入量；另一部分雨水會寄存于地面的低洼處，并沿著地面的坡度進行流動，從而形成地表徑流。當強降水或連續性降水超過城市雨水排水能力時，就形成了城市內澇，嚴重影響人們的生產生活。

我國城市面積持續擴張，原來的農業用地不斷開發為新興城區，城市化加速了地面硬化率，不透水地面的比例持續上升。隨著城市的迅速擴張，地面不透水面積逐漸增大，雨水的下滲及匯流速度與原來的農業用地相比大幅度降低。許多過去是土壤和植被的地方，徑流系數僅為0.30左右。但地面硬化后，徑流系數高達0.90-0.95，綜合平均徑流系數也有0.60左右，加上城市的熱島效應，發生城市內澇的概率大大增加。

而與此同時，我國669座城市中高達400多座供水不足，110多座屬于嚴重缺水城市；在32個超過百萬人口的特大城市中，有30多個長期缺水。14個對外開放的沿海城市有9個為缺水嚴重城市。所有省會城市和沿海發達地區城市幾乎都缺水。究其根本原因，大多數城市已經不能再簡單歸納為資源型缺水或水質型缺水城市，越來越多的城市在迅速發展中犧牲了其環境承載能力，延續多年的生態平衡迅速被打破，變成了復雜的生態型缺水城市。

2.國內外收集與利用雨水資源的現狀及發展趨勢

在雨水收集與利用方面，國外發達國家有很好的成功案例。上世紀五十年代，在迅速城市化的浪潮中，日本也是通過提高城市防洪標準，加大城市雨水系統的建設力度，迅速把雨水排出城區。直至進入二十世紀六七十年代，日本才認識到城市內澇與缺水并存的矛盾越來越突出，并及時調整了治水理念：不再認為雨水越快排出城區越好，而是采取雨水蓄留、雨水攔截、雨水滲透等措施，通過停車場、公園和道路等截留雨水的場所，采用滲透池、滲透管和滲透井等滲透設施，及時減輕了防汛壓力，迅速提高了城市雨水資源化利用的程度，取得了良好的治澇效果。

德國是目前在收集與利用雨水方面做的較好的國家之一，德國的城市雨水利用方案主要有以下三種：一、屋面雨水積蓄系統，把屋面的雨水收集起來，經過簡單處理就可以滿足綠化用水、道路沖洗等功能；二、雨水截污與滲透系統，把道路雨水通過下水道排入大型蓄水池或者通過滲透補充地下水，從而有效涵養水源；三、生態小區雨水利用系統，通過滲透溝渠，供雨水流過管渠時下滲。德國的雨水利用技術已經進入了產業化、標準化的階段，已經生產出了大量收集、過濾、儲存和滲透雨水的產品。

我國城市雨水利用的應用與研究起步較晚，目前主要集中在一些缺水地區的小型及局部的非標準性應用中。大型城市的雨水利用與研究基本處于探索階段，北京、天津、上海等大型城市已經相繼開展海綿城市研究工作。在中央城鎮化工作會議上，習總書記提出了“節水優先，空間均衡，系統治理，兩手發力”的治水理念，呼吁建設自然積存、自然滲透、自然凈化的海綿城市。海綿城市是指城市像海綿一樣在適應環境變化方面有一定的彈性，下雨時能夠吸水、蓄水，需要的時候又能將儲存的水釋放出來。海綿城市從根本上改變了傳統城市的建設理念，成功實現資源與環境的協調發展。海綿城市遵循的正是順應自然、與自然和諧共處的低影響發展模式。

3.建設海綿城市必要性的啟示

總之，建立順應自然、尊重自然的低影響城市開發模式，建設自然積存、自然滲透、自然凈化的海綿城市，是徹底解決城市內澇與缺水并存的有效措施。通過自然積存，實現削峰調蓄，控制城市地表徑流；通過自然滲透，恢復城市水生態，修復城市水環境；通過自然凈化，有效減少污染，實現城市水質改善，為水的循環和利用奠定更加堅實的基礎。

只有積極探索海綿城市建設道路，有效減少城市地表徑流，把雨水這一寶貴的資源留住，把水循環利用起來，才能從根本上解決城市洪澇災害、河流水環境惡化、生態水污染加劇等一系列問題，積極走出一條中國特色的海綿城市建設健康發展之路。

參考文獻：

[1]GB50332-2002給水排水工程管道結構設計規范

[2]GB50069-2002給水排水工程構筑物結構設計規范

[3]張玉婷、劉雪松.利用雨水收集回用系統實現城市小區雨水資源化[J]南水北調與水利科技，2009，（3）