浅谈城市雨水资源化的收集与利用

       　0 引言 
　　随着人口数量的增加和社会经济的高速发展，部分地区水资源供应状况一度吃紧，制约了当地工、农、商等城市产业的可持续发展。雨水回收利用对缓解当前水资源紧缺的状况有积极作用。本文先简要分析我国北方城市雨水利用现状，解析城市雨水收集技术的结构和原理，进而提出有效的雨水利用途径，为解决水资源供需紧张的问题建言献策。 
　　1 我国北方城市雨水利用现状 
　　目前，我国北方城市一方面普遍面临水资源短缺问题，另一方面宝贵的雨水资源未能得到有效利用。在现代城市化进程中新增的大片不透水地面，大大增加了城市的排涝压力，使得各个城市不得不耗费巨资扩建管网，把大量雨水排走。针对这种状况，专家指出，应通过工程技术手段和管理措施，在城市实现雨水资源化利用，即把雨水蓄集起来或就地入渗，这对缓解城市供水危机、改善生态环境具有重要意义。 
　　有关专家指出：2030年，中国将出现一个缺水高峰期，缺水量将达到400亿m3～500亿m3，北方地区缺水状况将变得更严重。我国北方地区的降水量80%以上集中在夏季汛期。对汛期雨水的回收与利用有助于环节北方地区水资源匮乏的现状，并且可减轻城市排水泄洪压力，确保城市在洪峰期排水顺利，利用雨水对地下水进行有效回补。北京市目前已经开始对雨水回收利用的研究，并且已在几个试点小区成功实践，只是还未大规模推广。近年来国内外的实践证明，城市雨水完全可以实现资源化利用。因此，加强对雨水的回收和利用，用以缓解水资源匮乏的现状，已迫在眉睫。 
　　2 城市雨水收集技术与系统 
　　西方发达国家几十年前早已对城市雨水的收集与利用展开了研究，其中有不少成功经验值得借鉴。收集雨水首先要有一个集水面，再配一套输水管，再通过沉淀、过滤一部分的杂物，最后汇总到蓄水池。收集雨水的系统并不复杂，投入最大的是蓄水池，其次是输水管。就雨水收集系统而言，集水面一般是在构筑物顶和道路路面，输水管可与一般的雨水排放管道相同，唯一需要注重考虑的是蓄水池的尺寸与位置的选择，位置与环境的协调融洽等因素。 
　　雨水的收集方式要根据不同区域进行不同的选择：对于城区，雨水设有专门的收集系统，与生活、工业废污水收集系统分离，通过自来水厂处理，作为饮用水；对于非城区，修建雨水收集坡面，沟渠，所有收集到的雨水导入大小不等的水坝，通过湿地等技术进行处理，然后作为非饮用水进行利用。 
　　住宅区、大型公用建筑或建筑群等屋面或地面的雨水，经过回收处理后，一部分可回补地下水，多余的雨水可浇灌绿化带、冲洗路面、冲厕或用作洗车场用水等等。厂房雨水可进行回收，经过简单处理后直接用到车间流水线上。由此可见，只要因地制宜做好规划，根据生活或生产需要进行雨水回收与利用，就能有效节约水资源，使当前水资源紧缺的现状得到缓解。 
　　3 城市雨水的利用途径 
　　我国城市雨水利用的研究与应用起步较晚，总的来讲技术水平有待提高，相关政策法规也有待完善。上世纪九十年代以后，国内部分城市建筑已装配了雨水收集系统，但是在雨水处理和利用方面仍是技术空白。如果利用特定的技术进行雨水回收和利用，其所产生的经济价值将比治理轻污染更大。 
　　3.1 建立雨水收集贮存系统，加大雨水的蓄积或就地入渗量 
　　北方城市必须转变“只重视增加排涝能力、而不重视增加雨水收集利用”这一错误观念。目前，从工程技术的角度看，现阶段城市雨水利用主要包含两方面的内容： 
　　一是建立城区雨水收集及地下贮存系统，加大雨水的贮留量； 
　　二是推广应用透水性铺装材料，加大雨水就地入渗量。 
　　推广雨水渗透设施，目的是在降雨区就地截留雨水并渗透入地下。在城区内，可将有些不透水地面改换成透水地面，例如，在人行道上铺设透水砖，道路路面以下设置回填砂石、砾料的渗沟、渗井等，可增加入渗量，同时可减低暴雨径流的流速，延长过流时间。如果将硬化区域与绿化区域设计为无阻碍衔接，并将绿化区改造得低于路面，可以加大居民区、道路上的雨水渗入量。

       3.2 利用城市雨水构造住宅区的水体景观 
　　国人择居讲究依山傍水，水与绿植和住区景观有机融合，住宅小区便有了回归自然的感觉。但现实是，多数“亲水住宅”水供应紧缺。 
　　人造水景观需要定期换水，否则水质恶化后混浊发臭，不仅失去了水体的灵性，而且会破坏小区整体的美观度。所以亲水住宅一定要定期补水，以确保水具有灵性，滋养万物。 
　　此外，当前在生态、养生等购房理念的影响下，住宅小区人造水景观的面积不断扩大，建造成本不断上涨，在景观设计环节必须着重考虑节水、节能等问题，以节约成本。在水资源紧缺的地区，更应该重点考虑这个问题。鉴于此，在进行景观规划时切忌过度追求“高大上”，建议选择最经济可行的雨水或城市再生水进行综合利用。 
　　在小区内构造高低不同、曲折蜿蜒的河道，让水顺势而流变成活水。其次，亭台、山石和各种花树沿河布置，顺着河道的高低走势或河道形状构造出各式各样的景观小品，提高景观的观赏价值和整座小区的文化内涵。亲水小区在造景时，需要重点考虑当地的降雨规律和降水量，对雨水沉淀、过滤、消毒等细节进行合理设计，使雨水能够用在小区绿化和免费洗车等项目中，凸显出小区整体的服务档次，同时使小区居民真正体验到水景观的益处。 
　　3.3 设置建筑物顶部雨水收集系统，构造三维水体景观 
　　我国北方的许多城市水資源匮乏，要缓解城市用水压力，就应该将建筑顶部雨水进行回收和利用。一般来说，屋面雨水收集系统不仅指的是屋面雨水汇集系统，屋顶的绿化系统也属于该系统的一部分。屋面雨水汇集系统是针对屋面降水进行收集，经过输水和雨水净化最终实现对雨水的利用。屋顶绿化有助于缓解城市热岛效应，美化小区景观，并且能够有效降低屋面径流系数，防止雨水流失。 
　　如果城市景观可将流体的动感效应加以合理利用，就能使静态的建筑物变得生动且充满活力。三位水体景观，即基于水体的流动性从多个视角构造出具有视觉冲击力的水景观。 
　　一般情况下，大型购物广场、宾馆等具有广阔开放的屋面，在降雨季节雨水大量汇集，因此设计者可利用这个特点和屋顶到地面的高度差构造出水帘、瀑布等三维水体景观，再用雕塑、假山辅助造景，即可设置一些具有流动性和多种形态的水景观。 
　　3.4 利用雨水打造城市水体景观 
　　在构造水景观时，需要准确把握当地的自然地理条件和水循环特征，尽量在不打破雨水渗流规律的条件下，构造出最贴近自然条件和生态特征的景观，以满足“生态平衡”的发展要求。 
　　城市景观的设计者可以根据当地的地形条件、气候条件，充分利用自然资源和水体自身的循环系统营造城市水体景观，在面积较大的雨水汇集范围内，合理利用临近水域的地块，将其开发成滨水公园、水上游乐园等。将人工建造的环境和自然的水体融为一体，既增强了人与自然的亲密性，又把握了自然开放空间对于城市、环境的调节作用，可以形成一个科学、合理、健康而完美的城市格局。 
　　4 国家应尽快制定城市雨水利用法规、标准 
　　国家应尽快着手建立有关城市雨水收集利用的倡导机制，鼓励各单位在办公建筑及附属用地范围内建设集水设施。 
　　出台法规，强制性要求工程建设设计单位、开发商，今后新建项目必须配套建设相应的雨水利用设施，初期可考虑实行一些奖励补助政策，并借鉴国外经验，对达不到要求的收取排放费。 
　　增加建设领域透水性材料的研制投入，加大强制推广使用的力度，建设部应制订出台技术规范，禁止城市新建项目使用釉面砖等透水性差的材料。此外，目前国内一批研究雨水利用的企业正在慢慢兴起，研究雨水利用技术，这必将有力地推动我国雨水利用工作的进度。 
　　5 结束语 
　　随着人们节水意识的增强，雨水利用逐渐地被大家所接受，直接或间接地得到逐步发展，雨水利用已进入实质性的研究、实施阶段，这是一个符合可持续发展理念并具有巨大发展潜力的领域。 
　　当务之急是尽快制定出有关雨水利用的技术指南、技术标准，设计规范；加强雨水利用工作的技术立法；因地制宜，推广雨水利用技术；采用“贴近自然，还原生态”的方式，以达到保护环境，科学发展，充分合理利用城市雨水资源的目的。 
　　参考文献： 
　　[1]车伍，等.城市雨水利用技术与管理[M].中国建筑工业出版社，2006，8. 
　　[2]吴普特，等.人工汇集雨水利用技术研究[M].黄河水利出版社，2002，4. 
　　[3]尉永平，等.国内外雨水利用情况综述[J].山西水利科技，1997，2.