簡介：城市雨水利用不僅可以解決部分城市的水資源短缺問題，開辟新的水資源渠道，為水資源的長期可持續(xù)發(fā)展提供一個有效途徑；另外城市雨水利用與城市雨水、給水管網(wǎng)相結(jié)合，可以減小雨水和給水管網(wǎng)的管徑、降低管網(wǎng)投資，同時可改善城市微觀環(huán)境。雨水利用措施和設(shè)備經(jīng)過實踐開發(fā)已經(jīng)達到實用化，為今后大規(guī)模利用提供了技術(shù)和設(shè)備方面的保證。
　　關(guān)鍵字：水資源,城市雨水利用,透水,徑流系數(shù)
　　一、水資源及雨水利用的現(xiàn)狀
　　隨著我國城市化進程的加快和國民經(jīng)濟的高速發(fā)展，水資源短缺和水環(huán)境污染日趨嚴重。對水資源進行合理開發(fā)、高效利用、全面節(jié)約、有效保護和綜合治理，已經(jīng)是迫在眉睫的戰(zhàn)略任務(wù)。加強水資源管理，控制水資源污染，從根本上解決我國水資源短缺問題，已成為我國經(jīng)濟和社會可持續(xù)發(fā)展的重要因素。
　　我國是一個水資源相對貧乏、時空分布又極不均勻的國家。水資源在時間上變化大，降水及徑流的年內(nèi)分配集中在夏季的幾個月中；豐水枯水不規(guī)則交替出現(xiàn)，造成一些地區(qū)干旱災(zāi)害出現(xiàn)頻繁和水資源供需矛盾突出等問題。我國水資源總量28000多億m3，居世界第6位，但人均水資源占有量只有2300m3，約為世界人均水平的1/4。全國水資源的81％集中分布在長江及其以南地區(qū)，而淮河及其以北地區(qū)，水資源量僅占全國的19％[1]。
　　因而，總體來說：水資源的分布是南方多于北方，東部地區(qū)多于西部地區(qū)。由于水資源分布的差異以及我國水資源污染的日益加重，我國城市的水資源正在面臨著不足和短缺等問題。造成城市水資源不足和短缺的主要原因：一是水資源總量先天不足，人口多，人均水資源少。二是水源水質(zhì)日趨惡化，不能滿足水體正常循環(huán)使用的功能要求，大大減少了有效水資源的利用狀況。城市中的一部分污水沒有經(jīng)過處理直接排入江河湖海中，造成天然水體的污染，破壞了天然水體的良性循環(huán)。目前，全國七大水系有一半以上被污染，流經(jīng)42個大中城市的44條河流中大約有93％被污染。
　　河北省是嚴重的資源型缺水省份，多年平均水資源量為203億m３，人均水資源占有量為311m３，是全國平均值的1/7，不及國際上公認的人均1000m3缺水標準的1/3，甚至比不上以干旱缺水著稱的中東和北非地區(qū)。近幾年，由于經(jīng)濟的快速發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，河北省用水量逐年增長，年用水量已經(jīng)高達220億m3，但可利用量僅為170億m3，供需矛盾十分突出。
　　二、城市雨水利用技術(shù)流程
　　各個國家的雨水利用技術(shù)發(fā)展的程度因重視程度不同而參差不齊。成熟的雨水利用技術(shù)從屋面雨水的收集、截污、儲存、過濾、滲透、提升、回用到控制都有一系列的定型產(chǎn)品和組裝式成套設(shè)備。對于雨水的利用工程可分為三個部分：雨水收集、處理和供應(yīng)。
　　1、雨水收集
　　雨水的收集利用，廣義的范圍內(nèi)，包括了大型水庫的建設(shè)，河川徑流的取用等。雨水收集的方式有許多種型式，例如屋頂集水、地面徑流集水、截水網(wǎng)等。
　　建筑工程中的雨水收集有三種方式：如果建筑物屋頂硬化，雨水應(yīng)該集中引入綠地、透水路面，或引入儲水設(shè)施；如果是地面硬化的庭院、廣場、人行道等，應(yīng)該首選透水材料鋪裝或建設(shè)匯流設(shè)施，將雨水引入透水區(qū)域或儲水設(shè)施中；如果地面是城市主干道等基礎(chǔ)設(shè)施，應(yīng)該結(jié)合沿線綠化灌溉建設(shè)雨水利用設(shè)施。
　　2、雨水處理
　　雨水收集后的處理過程，與一般的污水處理過程相似，由于雨水水質(zhì)比一般回收水的水質(zhì)好，依據(jù)試驗研究顯示，雨水除了pH值較低（平均約在5.6左右）以外，其主要污染物是初期降雨所帶入的收集面污染物或泥砂。而一般的污染物（如樹葉等）可經(jīng)由篩網(wǎng)過濾，泥砂則可經(jīng)由沉淀及過濾的處理過程加以去除。處理方法與處理裝置的組合主要取決于:①集水方式；②雨水利用目的與處理水質(zhì)的標準；③收集面積與雨水流量；④經(jīng)濟能力與管理維護條件等。
　　雨水處理設(shè)備趨向于定型化產(chǎn)品和組裝式成套設(shè)備方向發(fā)展。如適合于屋面雨水收集的獨立式分散型雨水收集器、帶過濾斗的環(huán)保型雨水口、集成式雨水處理系統(tǒng)等。
　　3、雨水的回用類型
　　雨水的使用，在未經(jīng)過妥善處理前（如消毒等），一般建議用于替代不與人體直接接觸的用水（如衛(wèi)生用水、澆灌等）為主。也可將所收集下來的雨水，經(jīng)處理與儲存的過程后，用水泵將雨水提升至頂樓的水塔，供廁所的沖洗使用。
　　雨水除了可以作為沖廁用水外，也可作為其它用水如空調(diào)冷卻水、消防用水、洗車用水、綠地澆灌、景觀用水、道路澆灑等使用。
　　三、雨水利用技術(shù)的設(shè)施
　　1、透水地面磚
　　對傳統(tǒng)的鋪裝地磚進行了革新，解決了透水性的提高與地面磚強度相對降低的矛盾，不僅能使磚的透水系數(shù)達到0.5毫米/秒以上，還能使抗壓強度達到35兆帕以上。磚的顏色和形狀可以根據(jù)具體情況變化。
　　
　　2、截流式雨水口
　　雨水徑流由雨水箅子初步攔截較大污物后進入箅子下的過濾斗，過濾斗底封閉，水從側(cè)壁的縫隙進入雨水口內(nèi)，縫隙的寬度5~10毫米。初期雨水先進入雨水口的前部存儲空間內(nèi)，當(dāng)降雨小于初雨量時，全部截留在雨水口內(nèi)，不向下游流。雨水口內(nèi)的初雨由下部的透水墻逐漸滲入周圍的土壤，自然排空。當(dāng)來水量超過初雨量時，經(jīng)堰板溢流到末端的小格內(nèi)，沿管道排向下游。溢流板前有一個攔污板，擋板具有隔油作用并可以攔截漂浮、懸浮污染物。可以將漂浮的污染物攔截。溢流板下的透水墻，還能將雨水過濾后下排。池內(nèi)攔截的初期雨水通過透水墻自然滲出到周圍土壤，節(jié)省動力消耗，設(shè)計合理，技術(shù)可靠，材料環(huán)保，可做成一體化產(chǎn)品，便于安裝和管理。
　　3、填料蓄水池
　　填料蓄水池由單元模塊組成，其整體的95%的空間可用于存水，表面積的43%可用于滲水。單元模塊可相互連接成一層，而后多層疊放在一起。通過不同的連接頭，儲水器與普通的排水管網(wǎng)相連。每一個單元內(nèi)部結(jié)構(gòu)的設(shè)計都要能夠控制大量的雨水并暫時對它們進行儲存。采用基本單元模塊結(jié)構(gòu)對現(xiàn)有儲水池的工作原理和結(jié)構(gòu)形式進行了徹底改變，減少了施工量和投資。單元模塊結(jié)構(gòu)，便于安裝，高強度、高堅固性，甚至可用于停車場等地面荷重較高的場所而無需特殊處理[3]。
　　四、雨水利用技術(shù)的推廣應(yīng)用
　　結(jié)合我國城市的實際情況，可通過以下途徑來實現(xiàn)對雨水的綜合利用：
　　1、建設(shè)屋面雨水集蓄與回用系統(tǒng)。從屋頂收集后的雨水經(jīng)沉淀和過濾等簡易處理后主要用于公共場所、企業(yè)和家庭的人體非直接接觸用水（如冷卻循環(huán)水、地面沖洗用水、綠化用水、廁所沖洗水等）。該方法應(yīng)用時間長，技術(shù)、管理上都已經(jīng)很成熟。
　　2、改進城市綠化帶的模式，使其具備收水功能。推廣下凹式綠地，提高綠地草坪的雨水入滲能力。城市道路分隔帶的路緣石可采用鋸齒形或穿孔形，同時兼顧過水和安全隔離的作用。
　　3、在學(xué)校、小區(qū)、大型公共場所等單位內(nèi)部道路的兩側(cè)興建滯洪和蓄洪池，將積蓄的雨水處理后用作噴灑路面、灌溉綠地、消防、水景景觀用水等城市雜用水，也可回灌補充地下水，努力實現(xiàn)社區(qū)雨水零排放。這些設(shè)施大多建在地下，以充分利用地下空間。
　　4、建設(shè)雨水下滲設(shè)施，如滲井、滲溝、滲池等。在新建、改建的廣場、道路中，鋪設(shè)下滲式雨水管道，路面雨水通過管道排入沿線蓄水池或通過滲透補充地下水；人行道面采用透水磚鋪設(shè)等。
　　5、制定相關(guān)雨水利用的法律法規(guī)。規(guī)定新建的工業(yè)、商業(yè)和居民小區(qū)，均要設(shè)計雨水利用設(shè)施等。
　　由于雨水本身存在不確定性，對雨水利用有較大影響，如雨水收集、處理的容量計算，雨水利用備用水源的設(shè)置等方面，這些問題需要多個部門共同來協(xié)調(diào)。
　　五、雨水利用對城市排水系統(tǒng)的影響
　　隨著我國城市化進程的加快，城市面積不斷擴大，城市硬化率也不斷增加，這在方便交通、減少揚塵的同時也帶來了很多負面效應(yīng)。比如在原始森林，一場大雨形成徑流需要幾個小時甚至幾十個小時，而在城市，有時一場大雨會在一小時或更短時間形成洪峰，威脅城市的安全。這主要是因為硬化率的增加直接加大了徑流系數(shù)、縮短了徑流時間，徑流系數(shù)由城市化前的0.2-0.3增加到0.6-0.7甚至更高。地面徑流量的增加、集水時間的縮短，不僅威脅城市安全，同時也將我國城市發(fā)展中最緊缺的水資源帶走。
　　目前城市發(fā)展是由中心城區(qū)向外擴大，按規(guī)劃計算雨水流量較大，而城市道路斷面位置比較緊張，通常做法是將雨水管設(shè)在機動車道下，這樣大管徑的管道鋪設(shè)在道路下對交通有一定的影響，而且道路的路基需要特殊處理。
　　實施城市雨水利用不僅可以降低雨水徑流、延緩徑流時間、增加城市可利用的水資源、補充地下水，同時又可以減小排水管網(wǎng)投資，而且也會減小城市供水管網(wǎng)管徑。
　　參考資料：
　　[1]尉永平，張國祥.《國內(nèi)外雨水利用情況綜述》.山西水利科技
　　[2]晏中華.《國外雨水利用的方法》.節(jié)能
　　[3]雨洪利用技術(shù)在住宅小區(qū)中的實踐《住宅產(chǎn)業(yè)》2005年01期