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【摘要】本文针对邢台市水资源短缺的现状，分析了该区域的降水径流特性，在此基础上提出了雨水资源化模型，并进行了效益分析。
【关键词】降水特性；雨水资源化；治理；邢台市
随着城市化进程的加快，以城市为中心的地下漏斗面积在不断扩大，地下水位持续下降；同时，城市建设不断扩大，不透水地面面积不断增加，排水设施压力增大，汛期遇到暴雨经常积水成灾，影响城市生活，堵塞交通，甚至淹没交通设施。因此，为缓解城市干旱缺水，改善人居环境，充分利用雨水资源是解决城市发展中急需解决的关键问题之一。
1.概论
邢台市城区面积138Km2，城市化加速发展产生了一系列的水问题。一方面，城市经济的迅速发展，使得水资源用量迅猛增加，加之地面水源污染加重，地下水开采量明显增加，导致地下水位下降，并进一步诱发地质灾害。另一方面，由于人口和经济活动的集中，城市建筑面积不断扩大，不透水面积增加，雨水通过土壤补给地下水的自然循环方式被改变，地下水补给量明显减少。与此同时雨水导致的洪涝灾害却呈现上升趋势。如果全部或部分降水径流量排入城市雨水管网之前，就被截蓄而补充地下水，或者积蓄起来加以利用，不仅能够减小城市排水管网的压力，还可以有效抑制洪涝灾害的发生。
2.邢台市区水资源概况
邢台市区水资源总量为1590.7万m3，保证率20%、50%、75%、95%的水资源量分别为2274.7万m3、1065.8万m3、668.1万m3及540.8万m3。邢台市人均占有水资源220m3，为全国人均水资源量的13%，按照国际标准，人均水资源量2000m3就处于严重缺水的边沿，人均水资源量1000m3为维持社会、经济发展的最低需求，人均500m3为水资源危机线。以该标准衡量，邢台市为严重缺水区域。
3.邢台市城区降水特性
邢台市区多年平均降水量516.2mm，降水量7193.9万m3，50%、75%、95%保证率的降水量分别为482.3mm、377.1mm、及275.5mm。全市多年平均年降水量为516.2mm，降水量年际变化大，最大降水量1269mm发生在1963年，最小降水量222.9mm，发生在1986年，全市年面降水量最大最小之比为5.7倍；降水量年内分配集中，全年降水量的75～80%形成于6～9月的汛期，而汛期的降雨又主要集中在7月下旬至8月上旬，且多以暴雨的形式出现。多年平均径流深21.9mm，年平均水面蒸发量为1234.9mm。
4.雨水径流水质分析
4.1主要污染物含量分析。邢台市降雨径流中的主要污染物包括有机质、氮类以及重金属等。天然降雨与绿地径流中有机污染物含量较低，CODcr含量均在地表水Ⅲ类水质标准以内，屋顶径流CODmn含量为V类水水体，人行道与机动车道径流的TN均超V类；就氮类而言，道路径流的氮类含量最高，人行道及机动车道路的径流的TN均超过V类；绿地地表径流次之，但NH3-N、TN仍属超V类水质；屋顶径流氮类含量比绿地径流稍低。就重金属含量而言，机动车道的径流总锌、总铜、总铅都能达到地表水Ⅲ类水水质标准，机动车道的挥发酚也能达到地表水Ⅲ类水标准（初期径流除外），机动车道径流的石油类能达到地表水Ⅳ类标准。
4.2降雨径流水质随时间和降雨量的变化规律。
4.2.1水质量随时间的变化规律。径流的水质随降水时间的延长逐渐好转。在产流零时刻到30min之前各污染物指标随降雨量的增大而逐渐下降并趋于稳定。
4.2.2水质随降雨量变化规律。雨水水质不仅随降雨历时而变化，同时也与降雨强度和降雨量有关。降雨径流在1～3mm时，水质污染情况较严重，在此降水径流之后，雨水水质基本能达到V类水质标准（机动车道除外），机动车道的临界降水量约为6～7mm。针对以上情况，在进行城区雨水利用的工程时，首先应考虑将降雨初期污染较为严重的径流量除去，使其直接排入污水管道，从而降低污水净化的成本。
5.雨水资源化模型
从以上的分析可以看出，雨水利用一方面与降雨特性有关，另一方面也与不同的下垫面条件相关。降雨的时间随机性和空间的不均匀性以及不同下垫面形式都决定了资源量的时空不均匀。这不仅使雨水利用复杂化，而且也决定了其利用形式的分散性和广泛性。为了有效利用雨水资源，需根据不同的下垫面条件对雨水进行分区利用。
5.1广场道路雨水积蓄利用。广场道路在城市区域占据面积比例较大，且大多为不透水路面，径流系数大，如何利用这部分径流是必须考虑的，针对邢台市的实际情况，认为对新建小区和开发区广场道路采用透水性材料修建停车场、广场和人行道的路面，从而减少径流损失，增大雨水入渗量；对于已建区域，则通过部分改造的方式增加其透水地面的比例。此外，针对降水集中的特性以及道路雨水水质差的特点，应选择适宜地段蓄水池或人工湿地系统，以达到有效收集和净化水质的目的。
5.2绿地雨水积蓄利用。根据邢台市城市总体规划，将公园、游园、专用绿地综合利用，相互叠加。提高绿地覆盖率，增加绿地的降水入渗量，减少径流损失。为了增加绿地拦蓄入渗雨水水量，同时将道路、屋顶雨水引入绿地，在具体实施时，因使绿地低于周围的路面，具体高度应根据汛期降雨特性设计。
5.3建筑物雨水积蓄利用。建筑物雨水具有便于收集和利用的特点，通常可利用建筑物屋顶的落水管将雨水导入地面以下的蓄水槽，也可以预建蓄水池直接储存雨水，在经过过滤及其他的处理措施，可作为建筑物或住宅的冲洗、空调或浇灌的杂用水。根据邢台市的降雨特性和水质情况，应尽量做到一栋建筑物配有一个小型的贮水槽和蓄水池，同时应配有专门的弃雨装置。
5.4利用市区河道积蓄利用。邢台市区有七里河、小黄河、茶棚沟、白马河等几条河流。这几条河流均为季节性河流，可在河道内建设挡水坝，截留汛期雨水，即可以美化环境，改善城区小气候又可以为城区绿化提供水源。
5.5在城市郊区建造集雨大棚种植蔬菜。邢台市西部山丘区推广大棚集水技术，主要通过人工控制环境条件，利用人工调节植物生长的水热环境代替自然环境，摆脱自然环境构成的风险，高效利用集雨设备发展的先进、适用技术体系，在大棚内把集雨、滴灌微灌、无土栽培、沼气增温等技术组装配套，为该区实现农业可持续发展开辟一条新路。
6.雨水资源化效益分析
6.1是节省巨额市政投资。小区雨水利用工程可以减少需由政府投入的用于大型污水处理厂、收集污水管线和扩建排洪设施的资金。将地面雨水就近收集并回灌地下，不仅可以减少雨季溢流污水，改善水体环境，还可以减轻污水厂负荷，提高城市污水厂的处理效果；雨水蓄水池和分散的渗渠系统可降低城市洪水压力和节省封闭路面下的排水管网负荷。小区雨水利用实施后，可以节省市政收集污水管线和扩建排洪设施的部分资金。
6.2是节省市政和居民用水开支。雨水利用运行费用低廉，经济效益突出。假如使用1m3的自来水费用（含污水处理费）为3.00元，而从运行管理和小区用水费用支出分析，投入收集1m3雨水的年运行费用不足0.10元，这样可以大大减少居民用水开支。
6.3是有良好的产业前景。能形成新的经济增长点，雨水利用的市场前景巨大。未来若干年内，雨水与中水利用设备产业可以吸引大量的民间资本进入，形成一个吸引民间资本的新产业。不仅城区可以形成这样的产业，郊区小城镇也可以采用相同的方式形成产业。这项产业在减少政府财政支出、促进经济增长、吸纳就业、促进小城镇建设等方面都会发挥出积极作用。
参考文献
[1]乔光建.区域水资源保护探索与实践[M].北京：中国水利水电出版社，2007.
[2]张艳红城市雨水利用的趋势、现状和措施探讨[J].南水北调与水利科技，2005（3）：27～29.
[3]史文娟，张振华，张建丰，褚桂红.西安市降雨特性及雨水资源化模式研究[J].变化环境下的水安全，2008：192～196.
[4]陈卫，孙全文，孙慧.《城市雨水资源利用途径及其生态保护》.中国给水排水.2000年（6）：26～27页.
[5]那燕.《城市雨水资源利用途经的探讨》.辽宁师专学报（自然科学版），2001年（2）.
[6]徐航，何品晶，宗兵年.《城市雨水的“防洪、减污、回用”系统》.中国给水排水.2001年02期.
【关键词】降水特性；雨水资源化；治理；邢台市
随着城市化进程的加快，以城市为中心的地下漏斗面积在不断扩大，地下水位持续下降；同时，城市建设不断扩大，不透水地面面积不断增加，排水设施压力增大，汛期遇到暴雨经常积水成灾，影响城市生活，堵塞交通，甚至淹没交通设施。因此，为缓解城市干旱缺水，改善人居环境，充分利用雨水资源是解决城市发展中急需解决的关键问题之一。
1.概论
邢台市城区面积138Km2，城市化加速发展产生了一系列的水问题。一方面，城市经济的迅速发展，使得水资源用量迅猛增加，加之地面水源污染加重，地下水开采量明显增加，导致地下水位下降，并进一步诱发地质灾害。另一方面，由于人口和经济活动的集中，城市建筑面积不断扩大，不透水面积增加，雨水通过土壤补给地下水的自然循环方式被改变，地下水补给量明显减少。与此同时雨水导致的洪涝灾害却呈现上升趋势。如果全部或部分降水径流量排入城市雨水管网之前，就被截蓄而补充地下水，或者积蓄起来加以利用，不仅能够减小城市排水管网的压力，还可以有效抑制洪涝灾害的发生。
2.邢台市区水资源概况
邢台市区水资源总量为1590.7万m3，保证率20%、50%、75%、95%的水资源量分别为2274.7万m3、1065.8万m3、668.1万m3及540.8万m3。邢台市人均占有水资源220m3，为全国人均水资源量的13%，按照国际标准，人均水资源量2000m3就处于严重缺水的边沿，人均水资源量1000m3为维持社会、经济发展的最低需求，人均500m3为水资源危机线。以该标准衡量，邢台市为严重缺水区域。
3.邢台市城区降水特性
邢台市区多年平均降水量516.2mm，降水量7193.9万m3，50%、75%、95%保证率的降水量分别为482.3mm、377.1mm、及275.5mm。全市多年平均年降水量为516.2mm，降水量年际变化大，最大降水量1269mm发生在1963年，最小降水量222.9mm，发生在1986年，全市年面降水量最大最小之比为5.7倍；降水量年内分配集中，全年降水量的75～80%形成于6～9月的汛期，而汛期的降雨又主要集中在7月下旬至8月上旬，且多以暴雨的形式出现。多年平均径流深21.9mm，年平均水面蒸发量为1234.9mm。
4.雨水径流水质分析
4.1主要污染物含量分析。邢台市降雨径流中的主要污染物包括有机质、氮类以及重金属等。天然降雨与绿地径流中有机污染物含量较低，CODcr含量均在地表水Ⅲ类水质标准以内，屋顶径流CODmn含量为V类水水体，人行道与机动车道径流的TN均超V类；就氮类而言，道路径流的氮类含量最高，人行道及机动车道路的径流的TN均超过V类；绿地地表径流次之，但NH3-N、TN仍属超V类水质；屋顶径流氮类含量比绿地径流稍低。就重金属含量而言，机动车道的径流总锌、总铜、总铅都能达到地表水Ⅲ类水水质标准，机动车道的挥发酚也能达到地表水Ⅲ类水标准（初期径流除外），机动车道径流的石油类能达到地表水Ⅳ类标准。
4.2降雨径流水质随时间和降雨量的变化规律。
4.2.1水质量随时间的变化规律。径流的水质随降水时间的延长逐渐好转。在产流零时刻到30min之前各污染物指标随降雨量的增大而逐渐下降并趋于稳定。
4.2.2水质随降雨量变化规律。雨水水质不仅随降雨历时而变化，同时也与降雨强度和降雨量有关。降雨径流在1～3mm时，水质污染情况较严重，在此降水径流之后，雨水水质基本能达到V类水质标准（机动车道除外），机动车道的临界降水量约为6～7mm。针对以上情况，在进行城区雨水利用的工程时，首先应考虑将降雨初期污染较为严重的径流量除去，使其直接排入污水管道，从而降低污水净化的成本。
5.雨水资源化模型
从以上的分析可以看出，雨水利用一方面与降雨特性有关，另一方面也与不同的下垫面条件相关。降雨的时间随机性和空间的不均匀性以及不同下垫面形式都决定了资源量的时空不均匀。这不仅使雨水利用复杂化，而且也决定了其利用形式的分散性和广泛性。为了有效利用雨水资源，需根据不同的下垫面条件对雨水进行分区利用。
5.1广场道路雨水积蓄利用。广场道路在城市区域占据面积比例较大，且大多为不透水路面，径流系数大，如何利用这部分径流是必须考虑的，针对邢台市的实际情况，认为对新建小区和开发区广场道路采用透水性材料修建停车场、广场和人行道的路面，从而减少径流损失，增大雨水入渗量；对于已建区域，则通过部分改造的方式增加其透水地面的比例。此外，针对降水集中的特性以及道路雨水水质差的特点，应选择适宜地段蓄水池或人工湿地系统，以达到有效收集和净化水质的目的。
5.2绿地雨水积蓄利用。根据邢台市城市总体规划，将公园、游园、专用绿地综合利用，相互叠加。提高绿地覆盖率，增加绿地的降水入渗量，减少径流损失。为了增加绿地拦蓄入渗雨水水量，同时将道路、屋顶雨水引入绿地，在具体实施时，因使绿地低于周围的路面，具体高度应根据汛期降雨特性设计。
5.3建筑物雨水积蓄利用。建筑物雨水具有便于收集和利用的特点，通常可利用建筑物屋顶的落水管将雨水导入地面以下的蓄水槽，也可以预建蓄水池直接储存雨水，在经过过滤及其他的处理措施，可作为建筑物或住宅的冲洗、空调或浇灌的杂用水。根据邢台市的降雨特性和水质情况，应尽量做到一栋建筑物配有一个小型的贮水槽和蓄水池，同时应配有专门的弃雨装置。
5.4利用市区河道积蓄利用。邢台市区有七里河、小黄河、茶棚沟、白马河等几条河流。这几条河流均为季节性河流，可在河道内建设挡水坝，截留汛期雨水，即可以美化环境，改善城区小气候又可以为城区绿化提供水源。
5.5在城市郊区建造集雨大棚种植蔬菜。邢台市西部山丘区推广大棚集水技术，主要通过人工控制环境条件，利用人工调节植物生长的水热环境代替自然环境，摆脱自然环境构成的风险，高效利用集雨设备发展的先进、适用技术体系，在大棚内把集雨、滴灌微灌、无土栽培、沼气增温等技术组装配套，为该区实现农业可持续发展开辟一条新路。
6.雨水资源化效益分析
6.1是节省巨额市政投资。小区雨水利用工程可以减少需由政府投入的用于大型污水处理厂、收集污水管线和扩建排洪设施的资金。将地面雨水就近收集并回灌地下，不仅可以减少雨季溢流污水，改善水体环境，还可以减轻污水厂负荷，提高城市污水厂的处理效果；雨水蓄水池和分散的渗渠系统可降低城市洪水压力和节省封闭路面下的排水管网负荷。小区雨水利用实施后，可以节省市政收集污水管线和扩建排洪设施的部分资金。
6.2是节省市政和居民用水开支。雨水利用运行费用低廉，经济效益突出。假如使用1m3的自来水费用（含污水处理费）为3.00元，而从运行管理和小区用水费用支出分析，投入收集1m3雨水的年运行费用不足0.10元，这样可以大大减少居民用水开支。
6.3是有良好的产业前景。能形成新的经济增长点，雨水利用的市场前景巨大。未来若干年内，雨水与中水利用设备产业可以吸引大量的民间资本进入，形成一个吸引民间资本的新产业。不仅城区可以形成这样的产业，郊区小城镇也可以采用相同的方式形成产业。这项产业在减少政府财政支出、促进经济增长、吸纳就业、促进小城镇建设等方面都会发挥出积极作用。
参考文献
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