淺析城市雨水資源的利用途徑與效益

張?jiān)鲚x 舟山市水務(wù)集團(tuán)有限公司

隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，城市水資源短缺問(wèn)題日益突出。水資源是城市發(fā)展的基礎(chǔ)條件，雨水作為自然水循環(huán)中十分重要的組成部分，在水土保持、調(diào)節(jié)氣候方面具有無(wú)可替代的作用。采取科學(xué)合理的措施對(duì)雨水資源進(jìn)行集蓄利用，可有效緩解城市水資源緊缺的局面，是目前城市水資源的一種開源節(jié)流的有效途徑。

本文基于水務(wù)管理視角，就城市雨水資源的利用策略及其產(chǎn)生效益等進(jìn)行分析探討，為促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供一些幫助。

一、加強(qiáng)雨水資源回收利用的重要性

我國(guó)城市化進(jìn)程迅速，人口的大量增加和工業(yè)生產(chǎn)的集約規(guī)模化，面臨著水資源短缺的嚴(yán)峻考驗(yàn)。在全國(guó)670 多座城市中，有400 多座城市不同程度缺水，其中嚴(yán)重缺水的城市達(dá)130 多座。許多缺水城市過(guò)量開采地下水，導(dǎo)致了植被干枯和荒漠化、耕地鹽堿化、海水入侵，呈現(xiàn)了區(qū)域性地下水位下降、地面沉降等問(wèn)題，缺水城市枯水期往往與工農(nóng)業(yè)爭(zhēng)水，嚴(yán)重影響區(qū)域經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展。

近年來(lái)，許多城市通過(guò)引水、造水、節(jié)水、中水等措施，努力擴(kuò)大水源保障。但也有不同程度的缺陷，如造水-海水淡化雖可解決海島城市缺水，但在現(xiàn)有的技術(shù)條件下，因其造價(jià)太高而無(wú)法全面推廣；引水-跨流域遠(yuǎn)距離調(diào)水耗資巨大，需連續(xù)投入對(duì)財(cái)政壓力較大。雨水作為自然界水循環(huán)系統(tǒng)中的重要環(huán)節(jié)，是最為直接可靠的水資源。采取科學(xué)措施集蓄利用雨水，可有效緩解城市水資源緊缺，也是開源節(jié)流的有效途徑。

二、雨水資源利用現(xiàn)狀

我國(guó)對(duì)于雨水資源的利用古已有之，夏朝時(shí)期的區(qū)田法、戰(zhàn)國(guó)末期的高低畦種植法、明代的水窖都是對(duì)雨水資源的合理利用。但作為一個(gè)水資源相對(duì)短缺的發(fā)展中國(guó)家，傳統(tǒng)的供水機(jī)制已無(wú)法從根本上保證日益增長(zhǎng)的供水需求。雨水是世界公認(rèn)的解決21 世紀(jì)水資源短缺問(wèn)題的重要途徑，如何在新形勢(shì)下積極利用雨水資源，發(fā)揮雨水資源效益，為城市經(jīng)濟(jì)總量擴(kuò)張?zhí)峁┏渥愕乃幢Ｕ?，成為?dāng)務(wù)之急。

從20 世紀(jì)中后期開始，我國(guó)逐步加強(qiáng)了雨水資源的開發(fā)利用，但這些工程主要應(yīng)用于農(nóng)業(yè)方面，集中于人畜飲水和農(nóng)業(yè)灌溉上，注重對(duì)城市地表水和地下水的開發(fā)利用，忽視了對(duì)雨水的利用。為此，我國(guó)在城市雨水集蓄、回灌技術(shù)及管理措施等方面與發(fā)達(dá)國(guó)家相比還有較大差距，城市雨水資源化和利用缺乏系統(tǒng)研究，在集源匯流、綜合利用方面不能形成前瞻性規(guī)劃和系統(tǒng)性建設(shè)。

三、雨水資源收集利用的有效途徑

1.加大雨水自然滲透。城市綠地是天然滲透設(shè)施，不僅滲透能力強(qiáng)，而且植被根系是良好的過(guò)濾系統(tǒng)。因此，要充分將城市公路綠化帶、公園草坪等現(xiàn)有綠地改造成良好的入滲場(chǎng)地，接納城市雨水徑流。積極將城區(qū)不透水地面改造成透水地面，推廣運(yùn)用在城市適宜地段營(yíng)造滲透池、滲透孔、滲透槽、滲透管等方法，加大雨水的滲透量。對(duì)住宅區(qū)、辦公區(qū)域、生產(chǎn)廠地布設(shè)大面積的貯滲花木草地，采用在綠色植被與土壤之間增設(shè)貯水層、透水層等辦法，減緩雨水地表徑流速度，增加城市土壤的相對(duì)含水量，從而為雨水滲透提供有利條件。

2.推廣雨水貯留設(shè)施。雨水貯留設(shè)施可以是蓄水池、水庫(kù)、塘壩等，主要分為地面蓄水和地下蓄水兩種。有許多歐洲發(fā)達(dá)國(guó)家采用鐵皮屋頂集流貯存在蓄水池中，但投資較大。最經(jīng)濟(jì)直接的辦法是改造優(yōu)化城市低洼地，配以適當(dāng)?shù)囊O(shè)施，就能有效蓄存雨水徑流。同時(shí)，要充分利用城市已建雨水排水管網(wǎng)體系，結(jié)合不同的地形走向，建立綜合性、系統(tǒng)化的蓄水工程設(shè)施，如在城區(qū)適宜地方營(yíng)造大型的管道蓄水池、塘壩等工程設(shè)施，為收集和蓄存雨水打造更為堅(jiān)實(shí)的硬件基礎(chǔ)。針對(duì)城市土地資源緊缺的實(shí)際，要充分考慮利用地下蓄水池，結(jié)合雨水下滲而設(shè)計(jì)，擴(kuò)大貯留雨水設(shè)施分布。

3.興建屋面攔蓄工程。集蓄利用系統(tǒng)是將屋頂作為集雨面，通過(guò)收集-輸水-過(guò)濾-凈化-儲(chǔ)存等渠道利用雨水，屋面雨水?dāng)r截主要分為集蓄利用和屋頂綠化。實(shí)施屋面攔蓄工程，要從方便就地集水、就地用水的角度出發(fā)，設(shè)置單體建筑的分散式系統(tǒng)，或在建筑群體集中設(shè)置，其收集到的水可用于家庭、公共設(shè)施、工業(yè)等方面的非飲用水，如澆灌、沖洗、冷卻循環(huán)等。選擇適宜的植被和土壤類型，在屋頂鋪設(shè)一定厚度的土壤層種植植被和花卉，為確保屋頂花園不漏水和屋頂下水道通暢，應(yīng)考慮增設(shè)一道防水和排水措施，確保雨水收集最大化。

四、雨水資源利用的效益分析

1.具有良好的社會(huì)效益。興建雨水集蓄工程后，可充分利用汛期雨量較為充沛的有利條件，蓄積雨水，提高雨水利用水平，對(duì)城市防洪減災(zāi)，保持水土、保護(hù)生態(tài)平衡都具有積極的推動(dòng)作用。有利于當(dāng)?shù)厣鐣?huì)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)、快速、健康發(fā)展，為建設(shè)人水和諧的城市奠定基礎(chǔ)。

2.具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。雨水集蓄利用工程適合集水工程分散的城市，維護(hù)費(fèi)用低，使用時(shí)間較長(zhǎng)，能發(fā)揮最大的效益。工程項(xiàng)目實(shí)施后，城市及小區(qū)綠地用水得到解決，可降低城市用水消耗提高水資源利用效率，有利于推進(jìn)和諧城市的建設(shè)步伐。

3.具有良好的生態(tài)效益。對(duì)城市雨水資源的開發(fā)利用，地表河流及地下水等水體的用水量相對(duì)減少，有利于維持河、塘、地下水源等天然水體的正常生態(tài)環(huán)境用水量，同時(shí)，利用雨水補(bǔ)給地下水源可維持正常的地下水位，使區(qū)域大氣水-地表水-地下水三者之間正常的水分循環(huán)和水量轉(zhuǎn)換體系得到明顯的改善，自然界水循環(huán)系統(tǒng)得到有效恢復(fù)。利用雨水資源加強(qiáng)城市綠化，將改變城市及周邊的區(qū)域環(huán)境，調(diào)節(jié)氣溫，改善氣候，進(jìn)而達(dá)到凈化城市空氣、改善城市生態(tài)環(huán)境的目的。