城市雨洪资源利用效益分析

侯英杰

（河北省水利水电勘测设计研究院，天津 300250）

1 城市水问题

我国是一个水资源短缺，水旱灾害频繁的国家，随着城市化建设步伐的加快，“水多、水少、水脏”等水的问题已成为制约城市可持续发展的重要问题。

据统计，我国有668座城市，预计到2030年，将有9亿人口生活在城市中，有2/3存在不同程度的缺水问题。随着城市化进程加速，我国城市化水平将有大幅度提高，随之而来的是用水量不断增加。1999年我国总用水量5591亿m3，其中城镇用水占25.5%。随着城市化水平加快，城市用水量还将进一步增加。综合而言，城市用水缺水率在10%，城市的发展引发了环境的恶化，地下水体过度超采引发地面下沉、海水入侵等一系列环境问题。截止到2000年，石家庄市漏斗区面积已达390km2，漏斗中心水位埋深大于50mm，平均每年下降1.4m。

2 水资源短缺 供需矛盾加剧

据统计，我国多座大中城市中有333座缺水，受影响的城镇占全国总人口的29%，日缺水量1240×10000t，其中49座城市缺少水源。因为缺水，北京、天津等20多个城市出现了不同程度的地面沉降，水位持续下降，漏斗面积不断扩大，沿海城市还出现了海水入侵现象。这些直接影响地下水资源的可持续利用和城市生态环境。基于当前大量农村人口转入城市，在水资源先天不足的情况下，进一步增加了城市用水压力。如表1所示。

表1 我国城市生活用水量状况表

我省的城市缺水问题更为突出：为满足城市工业和生活用水，由原来开采市区地下水，发展超采市区外地下水；近年来大量开采深层地下水，转而利用引黄水和实施跨区域引水工程；尤其是干旱年份，城市之间、工农业之间争水矛盾不断增加，已影响了生产生活和社会稳定，严重制约了城市的可持续发展。

3 水污染日趋严重

随着城市工业化加速发展，城市居民生活方式变化和人口高度集中，造成了废弃物集中排放，再加上上游水库拦蓄及近些年偏旱，平原河流失去补给水源，城市地下水体受到不同程度污染，水环境恶化，污染事故时有发生。据监测资料，全省河流长度8683.2km，Ⅰ～Ⅲ类水质河流309.10km，占36%；Ⅳ～Ⅴ类水质河流981.7km，占11.31%；超Ⅴ类水质河流2491.2km，占28.69%。废污水不仅污染了地表水，而且污染了土壤和地下水。污染物主要有：挥发酚、氰化物、硝酸盐氮、氨氮等。这些污染物在地下水中含量已超过饮用水标准，部分城市浅层地下水已不能作为饮用水。

4 水体污染和水环境破坏的原因

导致城市水体污染主要原因是大量的城市污水，包括生活污水和未经处理直接排放的工业废水。这些废污水富含金属、重金属、有机污染物、放射性污染物、细菌、病毒等，未经处理直接排入地表径流，污染水体。据2001年环境统计公报，我国废污水排放量428.4亿t，其中工业废污水200.7亿t，城镇生活污水排放量227.7亿t，生活污水处理率只有18.5%，80%以上未经处理，直接排入水域。

1998年，我省石家庄99眼水井水质监测资料分析评价如表2。

表2 1998年石家庄机井水质

由此可见，已有41%的机井不能直接作为饮用水源井。

河北省献县有1.72万km2土地受到污染，占耕地面积的24%，1180眼浅井报废。在受污染严重地区，大部分坑塘不能养鱼，畜禽因饮用污水有数万头（只）死亡。人群中肠道病、皮肤病、癌症等疾病高于无污染地区。献县因水污染造成的直接经济损失达2亿元。

5 城市雨洪资源利用

5.1 雨洪资源

利用城市雨洪，避减洪涝灾害，增加城市可利用水资源，改善城市居住环境

5.1.1 雨水收集

对汛期降雨的雨水加以储存、利用，有效地缓解城区水资源短缺状况。城区范围内的建筑屋顶、城市广场、草坪、庭院、城市道路等可以作为收集雨水的有效界面。

5.1.2 减少封闭地面，增加雨水入渗通道

近年来，城市道路建设中，地面硬化一般在30%～50%，中小城市地面硬化也达到10%～20%，尽管地面硬化对改善城市卫生环境起到了一定作用，但其造成的雨水径流和生态环境恶化严重，所以采取措施：①给雨水留出路，减少封闭路面；②封闭路面两侧预留贮水层、透水层，以减缓雨水地表径流速度。

5.1.3 增渗设施

增渗设施是将雨水引入较深层地下水入渗的专用设施，包括渗水管沟、渗水井、回灌井等。

（1）渗水管沟是在地下浅层建设的能暂时留住雨水和下渗雨水的沟槽。一般采用透水性管道将雨水引入沟槽内。

（2）渗水井是一种点状增渗设施，深度可比管沟深一些，雨水主要通过渗井底部渗入地下。

（3）回灌井回灌井的深度更深，底部通常与较大的粗砂或沙砾层接触，渗水能力更强。

6 城市雨洪综合利用效益

城市雨洪综合利用，不仅具有直接经济效益，还有生态效益和社会效益。不仅可增加城市水资源，在一定程度上还缓解水资源的供需矛盾。同时，还可以有效地减小城市雨期径流量，延滞汇流时间，减轻城市排洪设施压力，减少防洪投资和洪灾损失。郭永辰在《综合利用城市雨洪资源——以石家庄为例》一文中，城区面积456km2，人口211.1万，多年平均降雨量550mm，年城区按蓄存雨量的1/5计量，全年积蓄雨水量可达5016万m3，相当于一个中型水库。

雨水综合利用：①可以有效改善区域生态环境；②涵养地下水；③减轻城市防洪和排水系统压力；④可以蓄到大雨的前中期水量，还可起到洪水错峰的作用。

7 结语

城市雨洪利用是解决城市水资源短缺、减少城市洪灾的有效途径。应将雨水利用与城市防洪、生态环境的改善相结合，因地制宜，标本兼治，兼顾经济、环境和社会效益，综合利用城市雨洪资源，促进城市水资源和水环境可持续发展。

［1］李菊梅.城市化进程中的水问题思考［J］.河南水利与南水北调，2010（3）.

［2］王英虎，张晓辉.河北省城市水资源可持续利用探讨［J］.水科学与工程技术，2005（6）.

［3］张凤林.河北省地下水超采状况堪忧，南水北调势在必行［J］.河北水利水电技术，2002.

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