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淺談城市雨洪水資源化利用

所屬欄目:城市管理論文 發布日期:2011-03-25 08:51 熱度:

  摘要在城市水資源短缺和洪災并存的情況下,雨洪資源的利用已成為城市可持續發展的重中之重。對城市水管網、小區集水系統以及蓄滯洪區的利用等進行介紹,以達到讓更多的雨洪資源為我所用,減少市內洪澇災害的效果。
  關鍵詞雨洪資源排水管網蓄滯洪區小區集水
  我國600多個城市中有400多個城市存在水量型或水質型缺水問題,且大部分集中在我國北方及西北地區,其中華北地區水資源緊缺最為嚴重。多數城市水資源供應的主體為天然降水和地下水,而地下水主要依靠包括雨洪在內的天然降水來補充。但是隨著城市化進程的加快,原本的林地綠草被一幢幢高樓大廈所取代,原本透水性強的地面被不透水材料覆蓋,阻斷了天然降水的地下滲透,增大了地表徑流量,不僅容易造成城市內澇,大大增加防洪費用,造成一定的經濟損失,更是白白浪費了大量的寶貴的水資源。同時也阻礙了城市的可持續發展。面對缺水與洪澇并存的情況,實現雨洪水資源化,緩解城市的供水壓力,已成為加快城市發展的重中之重。
  城市雨洪資源的利用在發達國家已經有幾十年的歷史了,尤其德國、日本、美國、英國和丹麥等國家,這方面的理論已經比較成熟,取得了顯著的成績,對我國城市雨洪資源的利用有重要的借鑒意義。國內城市雨洪資源的利用起步較晚,真正意義上的雨洪資源利用開始于20世紀80年代,發展于90年代,目前主要在西部干旱半干旱地區應用較多,但大部分主要用于集雨灌溉農田和解決居民生活用水,如甘肅的“121雨水集流工程”,山西的“甘露工程”等,基本上沒有形成產業化、規模化,在綜合考慮雨洪水處理、回用和回灌地下水技術上還需要進行深入的研究。城市雨洪資源利用的發展方向應該是在建立健全法律法規的基礎上,對城市排水管網、小區集水系統以及蓄滯洪區的利用等進行總體規劃,以達到讓更多的雨洪資源為我所用,減少市內洪澇災害的效果。
  1利用城市排水管網收集雨洪水資源
  城市雨洪產生的過程是上下游小區雨水過程、河道調蓄過程、過境雨洪過程綜合的結果。洪水匯流時間短,洪峰流量大,又由于地面的滲透性不夠,導致徑流量增加。所以,為了實現對雨洪的利用,首先要實現對雨洪的收集。在新建、改建、擴建的道路中,鋪設雨水管道采用下滲管道,人行道面采用透水磚鋪設,一可下滲補充地下水,二則可以減少泄洪徑流、減輕管道壓力,一舉有多得。無污染(輕污染)型的雨水可不經預處理在未飽和區直接滲透至地下;中度污染型雨水可進行適當的預處理或通過一定的凈化過程后滲透至地下;重度污染型雨水則可以排入污水處理系統。城市排水管網系統的結構和設施以及其排污處理等一系列配套設施,是為了一定強度和歷時的暴雨而設計的,可利用其作為城市雨洪水收集的配套設施。
  2利用雨洪涵養地下水
  由于水資源的短缺,很多城市無節制的開采地下水,造成地下水位下降,形成地下漏斗,導致地面下沉、裂縫、海水倒灌。由于雨洪水滲入地下,可回補地下水,所以應該好好利用“地下水庫”,涵養地下水。具體措施有:
  (1)結合透水磚的使用,加強地面綠化面積;采用多孔瀝青或多孔混凝土路面,減小地面徑流系數,增加滲水量。在城市建設過程中預留綠地,通過城市綠地接收和利用雨水;在城市廣場、停車場、街道兩側等地面硬化過程中預留透水孔,增加雨水滲透量,灌溉四旁樹木、植物或補給城市地下水。
  (2)廣泛利用城市低洼地。我國大部分地區尤其北方,降雨量的70%主要集中在汛期,甚至集中在汛期的幾場大雨。對于這樣降雨時間集中的城市,為了避免暴雨徑流的增加和道路積水導致交通癱瘓,需要利用低洼地在短時間內將雨洪水暫時蓄存起來,如滲溝、滲塘的利用。可以在低洼地修建運動場,在運動場下面修建“地下水庫”,汛期用來蓄洪。
  蓄存于“地下水庫”的水資源,也要就地加以利用,為下一次的雨水收集提供空間。如搞好配套水處理設施,將該水資源用于綠化用水、環衛用水、居民清潔用水以及應急用水。
  3發展小區集水系統
  小區集水系統的發展需要完善相應的法律規定,需要有政策和資金的扶持。比如德國在法律方面要求新建或改建開發區開發后的徑流量不得高于開發前的徑流量,因此土地開發者必須采取雨洪利用措施。對于未采取措施的開發區需要征收一定的節水費用。而我國目前小區雨洪水的利用還缺乏系統性,缺少法律法規保障體系。在大中城市,小區雨洪水的利用基本處于探索與研究階段。如北京市2003年4月起實行《關于加強建設工程用地內雨洪資源利用的暫行規定》,要求凡在本市行政區域內新建、改建、擴建工程均應進行雨洪利用工程設計和建設,明確雨洪利用的基本原則是“保證開發建設項目建成后降雨徑流系數不能增加”。小區收集利用雨水,是由城市居民小區的物業公司投資購置雨水收集和利用設施,收集和利用雨水,利用方式往往也是綜合利用。例如,濟南東郊林景山莊居民小區,停車場由花磚式的透水型地面取代了傳統的水泥硬化地面,停車場下建有貯水池,用于貯存雨水,同時樓頂雨水也通過改造后的落水管匯入貯水池,所收集的雨水主要用來澆灌花草樹木、清洗車輛、建設水景景觀等。北京市海淀區的雙紫園小區,建有1120平方米的透水地面及兼具收集、儲雨、過濾、沉淀和輸送等多功能于一體、容積為850立方米的地下儲雨池,所收雨水用于綜合利用(灌溉、沖洗等)。因此,只有制定了具體的法律規定,城市雨洪水的利用才會更快的發展,才會系統化和產業化。對于具有一定條件的小區,可以考慮屋頂綠化集水系統,還可改善空氣質量和生活環境。
  4利用蓄滯洪區蓄存雨洪水
  對于匯流時間短、洪峰流量大的雨洪水,應考慮設置蓄滯洪區作為臨時蓄洪的場所,也可利用城市河道兩旁的坑、塘等自然洼地,將其作為臨時蓄存洪水的場所,既可以緩解防洪壓力,又可以改善城市生態環境,調節氣候,增加地下水回補的入滲量,還可以將這些洼地建成自然景觀,甚至可以開發為旅游資源。或人工挖掘建設城市集雨湖(塘),收集利用雨水,建設城市水域景觀,美化城市環境、面貌;在城市大型公共建筑設施上配套建設雨水收集利用系統,收集利用雨水。
  5結語
  城市雨洪資源的利用意義體現在許多方面,其中既包括生態環境意義,又包括社會經濟意義。從生態環境意義來看,城市雨洪資源的利用,能夠涵養和補給城市地下水、緩解地面沉降、調節氣候、凈化空氣、增進城市綠化、防治雨洪災害,還能減輕城市排水和處理系統的負荷、減輕防汛壓力、減少雨水徑流污染,利用城市河湖和各種人工與自然水體、沼澤、濕地,調節氣候、遏制城市熱島效應,改善城市生態環境;從經濟社會意義來看,可以有效增加城市水資源供給,緩解城市水資源緊缺的局面,促進經濟社會發展,節省市政和居民用水開支。簡單地說,城市雨洪資源的利用,具有增利和除弊的雙重作用。因此將城市雨洪的利用與城市防洪、生態環境的改善相結合,有利于促進城市水資源和水環境的可持續發展。
  

文章標題:淺談城市雨洪水資源化利用

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