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摘要：从充分利用雨水资源的角度，提出雨水先在小区集蓄利用，采取多种措施加强雨水入渗，然后对雨水径流加以汇集利用，对超出利用能力的雨水再采用渗透式管沟排出。通过多种途径加强雨水利用，不但可减少雨水外流，缓解城市防洪压力，而且有利于改善城市生态环境。
Abstract: From the perspective of full use of rainwater resources, harvesting rainwater in the community area before use, and taking various measures to enhance water infiltration, and making use of rainwater collection, discharging excess rainwater beyond the ability to re-use through infiltration trench type. Through a variety of ways to strengthen the use of rain water, it not only can reduce the outflow of rain water to ease the pressure on urban flood control, but also help improve the urban environment
关健词：城市；雨水资源化；途径
Key Words: city, rainwater resource, approach
中图分类号：TV213.9 文献标识码：B文章编号：2095-2104（2011）12-0000--02
所谓城市雨水资源化，就是通过规划和设计，采取相应的工程措施，将汛期雨水蓄积起来，并作为一种可用水资源的过程。它不仅可以增加城市水源，在一定程度上缓解水资源的供需矛盾。同时，还可以有效地减小城市径流量，延滞汇流时间，减轻城市排洪设施的压力，减少防洪投资和洪灾损失。城市雨水资源化利用可以通过收集雨水用于冲洗和绿化，从而缓解城市用水压力，还可以通过就地入渗和回灌来调节径流和恢复城区的水文循环，具有生态和经济方面的优势，被看成是一种可持续的水资源利用方式[1]。
1 直接利用
1.1屋面雨水集蓄利用
雨水集蓄利用系统主要用于家庭、公共和工业等方面非饮用水，集雨面主要是屋顶。屋顶材料以水泥混凝土屋面为主。雨水集蓄利用系统可以设置为单体建筑物的分散式系统，也可在建筑群或小区中集中设置。系统由集雨区（屋顶）、输水系统、截污净化系统（过滤）、储存系统（地下水池水箱）及配水系统等组成。
在建筑物顶上设计雨水收集和储蓄设施，将收集到的雨水直接用于消防、小区浇洒路面、植树用水、洗车、冲厕、冷却循环等中水系统，是实现城市雨水资源化的重要组成部分。在我国西部许多缺水地区，很多城市已成功实现了“收集屋面雨水，解决人畜饮用”工程。据有关专家估计，按多年平均降雨量计算。一间80m2的屋面，每年可收集40m3以上的雨水，可满足4～5口之家枯水季节的用水需要。
1. 2雨水径流收集利用
我国现有城市市政工程中，城市排水系统主要有两种情况：（1）老城市中原有污、雨水合流制。（2）新建城市中的污、雨水分流制。由于过去基本没有考虑雨水资源化问题，不管是合流制还是分流制都不能满足雨水收集的需要。因此，要解决雨水大面积收集和大量贮存的问题，必须有具体的工程措施，对原有排水系统进行专项改造或新建专用排水系统。通过专用雨水排水系统收集的雨水，贮存在贮水池或直接排放到就近河道、湖泊或池塘内。贮水池可建在地上，结合城市规划，可建成湖面、水景等，兼有美化城市的功能；也可建在地下，如公园、广场或建筑物底下等，既不占用城市面积，又有利于防止污染。建在地面下，可就近收集，减少管道长度，节省管网造价。
2 间接利用
间接利用是使用多种措施强化雨水就地入渗，使更多雨水留在城市境内入渗地下以补充地下水。雨水入渗的方法主要有以下几种：绿地、透水性地面铺装、渗透管沟、渗透池、渗透井等。
2.1下凹式绿地
建设下凹式绿地，可以充分利用天然降水资源就地转化为土壤水和地下水，同时可以节省大量绿地用自来水和浇水工作量，有效缓解城市缺水的紧张状况，有利于尽快补充城区地下水，缓解城区地下超采漏斗区不断扩大和加深的严重趋势。在每年汛期，很多路面积水比较严重，交通受到影响，需开动全部雨水泵进行排水。如果规划建设成下凹式绿地就可改变上述不利状况，可根据地形和周边建筑规划因势利导建成人工湖沼绿地。住宅小区可将绿化区建設成雨水汇集池，收集楼房屋面雨水和融化雪水，可大幅度缓解城市汛期排水压力，减少雨水站的设置数量，减轻了下游地区的洪涝威胁。路面积水可依靠标高差自流进入凹式绿地，以往道路必备的大量配套雨水井和雨水管可大量减少，降雨可大部分在绿地充分蓄渗吸收，只有入渗不完时才形成径流。采用这种方法可减轻城市汛期排水紧张状况和防止大量天然雨水资源白白流失，其经济、环境、社会效益比较显著。
2.2透水性铺装
利用透水性铺装加大雨水入渗。透水性铺装包括透水性沥青铺装、透水性混凝土铺装及透水性地砖等[2]。我国传统的用于园林铺地的鹅卵石地面也是透水性铺装的一种。透水性铺装的主要优点是能利用表层土壤对雨水的净化能力，对雨水预处理要求相对较低，技术简单，便于管理；缺点是需要在透水层下设置蓄水层进行蓄水，造价相对较高。
透水性混凝土既能满足城市地面硬化的要求，又能满足雨水入渗涵养的生态需求，在城市中较适宜应用。透水性混凝土一般采用特定的骨料、水泥、外加剂和水等经特定工艺制成。其骨料间以点接触形成混凝土骨架，周围包裹一层均匀的水泥浆薄膜，骨料颗粒通过硬化的水泥浆薄层胶结而成多孔的堆聚结构，内部含有大量的连通孔隙。下雨或路面积水时，水能沿着这些贯通的孔隙通道顺利地渗入地下或存于路基中。
有关资料研究表明，透水性铺装成本比传统不透水地面高出10％左右[3]。但综合考虑因径流量减少、地面集流时间延长而导致雨水管道长度缩短及管径减少，排水设施建设的总投资可减少12％~ 38％，同时可产生较大的环境及社会效益。
2.3渗透管沟排放雨水
排放雨水径流时，将传统的非渗透管改为渗透管或穿孔管，管周围回填砾石。渗透管沟兼有渗透和排放两种功能。中心管采用渗透管，管外回填粒径为10～20mm砾石，砾石外包土工布或做反滤层，以保证渗透顺利，同时防止土粒进入渗透管沟发生堵塞。该方案充分利用中心管和周围砾石的空隙体积作为雨水的有效存贮空间，占地面积小、设计简单、方便施工，费用增加不多，安全性和效益均较高，除在雨水口上设置截污装置以外，不需要其他特别设备，管理较容易，适用于旧城区改造。
2.4雨水回灌
在我国许多大中城市，如天津、上海、西安，由于过量开采地下水，导致沉降漏斗范围不断扩大，不少地区甚至出现了严重的地面沉降和断裂带。例如由于过量开采地下水，西安大雁塔向西北方向倾斜了1 m多，西安很多路面因地沉而积水，下雨成灾；北京市南郊的地下水位正以1 m/年的速度下降，沈阳市地下水的超采漏斗已经达到285 km2，并以13km2/年的速度向外扩展。所以采取有效措施，进行雨水回灌地下水，势在必行。雨水回灌要综合考虑地质、地形、周围环境等诸多因素，可以对现有的两用井、渗井等加以利用。渗井是深层入渗工程，它既可补充浅层地下水，也能补充深层地下水。根据入渗程度，选用自流渗井或增压渗井。入渗深度应根据地下水动水位、隔水层等状况而定。对于回灌的雨水水质是有一定要求的，如对于商业区和工业区的雨水基本上不允许直接渗透到地下，而需经过一定的预处理后方可回灌到地下。
3 结语
就目前情况看，城市雨水利用系统建设在全国尚处在起步阶段，但随着全国人民环保意识的增强，城市雨水利用会逐步发展起来，这一点已被西方发达国家所证实。城市雨水利用能有效缓解城市水资源的压力，合理、充分地利用雨水回灌，可涵养地下水源，防止地面沉降，并能防洪减灾、增加土壤中的含水量、调节气候、改善城市的生态环境。城市雨水利用有多种形式，主要包括雨水集蓄与雨水渗透利用，它们均具有较好的环境、社会和生态效益，值得大力提倡和推广。
参考文献：
[1] 季加强，齐仁贵．平原地区浅层地下水降雨人渗补给研究[J]．地下水，2004，26(2)．
[2] 宋志斌．透水材料的试验及应用研究[D]．邯郸：河北工程大学，2006．
[3] 王波，李成．透水性铺装与城市生态及物理环境[J]．工业建筑，2002，32(12)．
[董春玲（1977-），女，籍贯：安徽省东至县，现职称：工程师，学历：硕士，单位：南京市排水管理处。]
Abstract: From the perspective of full use of rainwater resources, harvesting rainwater in the community area before use, and taking various measures to enhance water infiltration, and making use of rainwater collection, discharging excess rainwater beyond the ability to re-use through infiltration trench type. Through a variety of ways to strengthen the use of rain water, it not only can reduce the outflow of rain water to ease the pressure on urban flood control, but also help improve the urban environment
关健词：城市；雨水资源化；途径
Key Words: city, rainwater resource, approach
中图分类号：TV213.9 文献标识码：B文章编号：2095-2104（2011）12-0000--02
所谓城市雨水资源化，就是通过规划和设计，采取相应的工程措施，将汛期雨水蓄积起来，并作为一种可用水资源的过程。它不仅可以增加城市水源，在一定程度上缓解水资源的供需矛盾。同时，还可以有效地减小城市径流量，延滞汇流时间，减轻城市排洪设施的压力，减少防洪投资和洪灾损失。城市雨水资源化利用可以通过收集雨水用于冲洗和绿化，从而缓解城市用水压力，还可以通过就地入渗和回灌来调节径流和恢复城区的水文循环，具有生态和经济方面的优势，被看成是一种可持续的水资源利用方式[1]。
1 直接利用
1.1屋面雨水集蓄利用
雨水集蓄利用系统主要用于家庭、公共和工业等方面非饮用水，集雨面主要是屋顶。屋顶材料以水泥混凝土屋面为主。雨水集蓄利用系统可以设置为单体建筑物的分散式系统，也可在建筑群或小区中集中设置。系统由集雨区（屋顶）、输水系统、截污净化系统（过滤）、储存系统（地下水池水箱）及配水系统等组成。
在建筑物顶上设计雨水收集和储蓄设施，将收集到的雨水直接用于消防、小区浇洒路面、植树用水、洗车、冲厕、冷却循环等中水系统，是实现城市雨水资源化的重要组成部分。在我国西部许多缺水地区，很多城市已成功实现了“收集屋面雨水，解决人畜饮用”工程。据有关专家估计，按多年平均降雨量计算。一间80m2的屋面，每年可收集40m3以上的雨水，可满足4～5口之家枯水季节的用水需要。
1. 2雨水径流收集利用
我国现有城市市政工程中，城市排水系统主要有两种情况：（1）老城市中原有污、雨水合流制。（2）新建城市中的污、雨水分流制。由于过去基本没有考虑雨水资源化问题，不管是合流制还是分流制都不能满足雨水收集的需要。因此，要解决雨水大面积收集和大量贮存的问题，必须有具体的工程措施，对原有排水系统进行专项改造或新建专用排水系统。通过专用雨水排水系统收集的雨水，贮存在贮水池或直接排放到就近河道、湖泊或池塘内。贮水池可建在地上，结合城市规划，可建成湖面、水景等，兼有美化城市的功能；也可建在地下，如公园、广场或建筑物底下等，既不占用城市面积，又有利于防止污染。建在地面下，可就近收集，减少管道长度，节省管网造价。
2 间接利用
间接利用是使用多种措施强化雨水就地入渗，使更多雨水留在城市境内入渗地下以补充地下水。雨水入渗的方法主要有以下几种：绿地、透水性地面铺装、渗透管沟、渗透池、渗透井等。
2.1下凹式绿地
建设下凹式绿地，可以充分利用天然降水资源就地转化为土壤水和地下水，同时可以节省大量绿地用自来水和浇水工作量，有效缓解城市缺水的紧张状况，有利于尽快补充城区地下水，缓解城区地下超采漏斗区不断扩大和加深的严重趋势。在每年汛期，很多路面积水比较严重，交通受到影响，需开动全部雨水泵进行排水。如果规划建设成下凹式绿地就可改变上述不利状况，可根据地形和周边建筑规划因势利导建成人工湖沼绿地。住宅小区可将绿化区建設成雨水汇集池，收集楼房屋面雨水和融化雪水，可大幅度缓解城市汛期排水压力，减少雨水站的设置数量，减轻了下游地区的洪涝威胁。路面积水可依靠标高差自流进入凹式绿地，以往道路必备的大量配套雨水井和雨水管可大量减少，降雨可大部分在绿地充分蓄渗吸收，只有入渗不完时才形成径流。采用这种方法可减轻城市汛期排水紧张状况和防止大量天然雨水资源白白流失，其经济、环境、社会效益比较显著。
2.2透水性铺装
利用透水性铺装加大雨水入渗。透水性铺装包括透水性沥青铺装、透水性混凝土铺装及透水性地砖等[2]。我国传统的用于园林铺地的鹅卵石地面也是透水性铺装的一种。透水性铺装的主要优点是能利用表层土壤对雨水的净化能力，对雨水预处理要求相对较低，技术简单，便于管理；缺点是需要在透水层下设置蓄水层进行蓄水，造价相对较高。
透水性混凝土既能满足城市地面硬化的要求，又能满足雨水入渗涵养的生态需求，在城市中较适宜应用。透水性混凝土一般采用特定的骨料、水泥、外加剂和水等经特定工艺制成。其骨料间以点接触形成混凝土骨架，周围包裹一层均匀的水泥浆薄膜，骨料颗粒通过硬化的水泥浆薄层胶结而成多孔的堆聚结构，内部含有大量的连通孔隙。下雨或路面积水时，水能沿着这些贯通的孔隙通道顺利地渗入地下或存于路基中。
有关资料研究表明，透水性铺装成本比传统不透水地面高出10％左右[3]。但综合考虑因径流量减少、地面集流时间延长而导致雨水管道长度缩短及管径减少，排水设施建设的总投资可减少12％~ 38％，同时可产生较大的环境及社会效益。
2.3渗透管沟排放雨水
排放雨水径流时，将传统的非渗透管改为渗透管或穿孔管，管周围回填砾石。渗透管沟兼有渗透和排放两种功能。中心管采用渗透管，管外回填粒径为10～20mm砾石，砾石外包土工布或做反滤层，以保证渗透顺利，同时防止土粒进入渗透管沟发生堵塞。该方案充分利用中心管和周围砾石的空隙体积作为雨水的有效存贮空间，占地面积小、设计简单、方便施工，费用增加不多，安全性和效益均较高，除在雨水口上设置截污装置以外，不需要其他特别设备，管理较容易，适用于旧城区改造。
2.4雨水回灌
在我国许多大中城市，如天津、上海、西安，由于过量开采地下水，导致沉降漏斗范围不断扩大，不少地区甚至出现了严重的地面沉降和断裂带。例如由于过量开采地下水，西安大雁塔向西北方向倾斜了1 m多，西安很多路面因地沉而积水，下雨成灾；北京市南郊的地下水位正以1 m/年的速度下降，沈阳市地下水的超采漏斗已经达到285 km2，并以13km2/年的速度向外扩展。所以采取有效措施，进行雨水回灌地下水，势在必行。雨水回灌要综合考虑地质、地形、周围环境等诸多因素，可以对现有的两用井、渗井等加以利用。渗井是深层入渗工程，它既可补充浅层地下水，也能补充深层地下水。根据入渗程度，选用自流渗井或增压渗井。入渗深度应根据地下水动水位、隔水层等状况而定。对于回灌的雨水水质是有一定要求的，如对于商业区和工业区的雨水基本上不允许直接渗透到地下，而需经过一定的预处理后方可回灌到地下。
3 结语
就目前情况看，城市雨水利用系统建设在全国尚处在起步阶段，但随着全国人民环保意识的增强，城市雨水利用会逐步发展起来，这一点已被西方发达国家所证实。城市雨水利用能有效缓解城市水资源的压力，合理、充分地利用雨水回灌，可涵养地下水源，防止地面沉降，并能防洪减灾、增加土壤中的含水量、调节气候、改善城市的生态环境。城市雨水利用有多种形式，主要包括雨水集蓄与雨水渗透利用，它们均具有较好的环境、社会和生态效益，值得大力提倡和推广。
参考文献：
[1] 季加强，齐仁贵．平原地区浅层地下水降雨人渗补给研究[J]．地下水，2004，26(2)．
[2] 宋志斌．透水材料的试验及应用研究[D]．邯郸：河北工程大学，2006．
[3] 王波，李成．透水性铺装与城市生态及物理环境[J]．工业建筑，2002，32(12)．
[董春玲（1977-），女，籍贯：安徽省东至县，现职称：工程师，学历：硕士，单位：南京市排水管理处。]