城市雨水资源利用分析

祁丽燕

（河北省岗南水库管理局，河北 石家庄050410）

1 城市水资源现状

随着我国城市化进程加快，制约城市可持续发展的干旱缺水、洪涝灾害、水环境恶化3大水问题越来越严重。为维持城市发展，不得不进一步挤占已非常紧张的农业用水。尽管如此，以城市为中心的地下漏斗面积还在不断扩大，地下水位还在持续下降。城市建设的发展，不透水地面面积增大，城市地表径流系数大大提高，排水设施压力很大，汛期一遇暴雨就积水成灾，影响城市生活，堵塞交通，甚至淹没设施，经济损失很大。同时雨水的肆虐，污水泛滥，加大了城市治污难度，环境恶化。因此，如何缓解城市干旱缺水，充分利用雨水资源，变害为利，改善水环境，是城市发展中急需解决的关键问题之一。

2 城市雨水利用的概念

城市雨水也称城市雨洪，是指城市区域内由于汛期降雨所产生的雨水径流或洪水。城市雨水的利用不是狭义的利用雨水资源，还包括减缓城区雨洪和地下水的下降，控制雨水径流污染，改善城市生态环境等意义。因此，城市雨水利用是一种多目标的综合性技术。城市雨水利用指的是通过工程和非工程措施，分散实施、就地拦蓄、储存和利用城镇雨水，避减洪涝灾害，增加城镇供水量，改善城镇生态与环境的过程。

3 城市雨水的收集

城市雨水收集应根据各地的具体条件选择不同的收集方式：①对于城市市区路面，要加大城市绿化面积，使绿地集雨并渗透地下；②小区内或郊区庭院内解决人畜用水的集流面应首先采用屋顶，还可在庭院内铺设混凝土作为补充集流面；③对于以解决城市杂用、节水灌溉等为目的的雨水集蓄尽量采用现成的集水效率较高的集流面，如公路面、场院、郊区土路等，必要时也可以采用人工防渗集流面，如塑料薄膜集流。

4 城市雨水的蓄存

雨水蓄存是对收集的雨水进行贮存和调控。城市雨水贮存从工程设施的地理位置上可分为就地贮存和异地贮存。

4.1 就地贮存

绿地收集的雨水主要为本绿地供水，多余的水渗透到地下水中。对于渗透地面收集的雨水直接渗透到地下，用来涵养地下水，如果雨量大而不能渗下的就排入径流收集系统。有的地方建设了屋顶花园、水窖、塘坝、小水库等。

4.2 异地贮存

主要是将集雨面较大而不渗透的地面等收集的雨水通过专用雨水排水系统调到大的专用雨水贮水池或排放到河道、湖泊、水库或池塘内。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，如马路、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，并且建在地面下可就近收集，减少管道长度，节省管网造价。

5 城市雨水的利用

城市收集储存的雨水用途很多，根据水质和收集方式的不同，雨水的利用方式也不同。

5.1 补充地下水

雨水补充地下水方法很多，大致可分为入渗补充地下水和直接回灌地下水两大类。

（1）入渗补充地下水。绿地收集的雨水主要为本地植物提供水分和涵养地下水。将用于城市绿化的草地和花池稍加改造变成浅水蓄水池，一般蓄水池深度可达10～20cm，大面积草地可根据地势变化情况分块蓄水，这样雨季可蓄存一部分雨水，蓄存的雨水随着时间的推移可自动渗透地下，补充地下水；另外，由于贮存的雨水对草地和花池起到灌溉作用，因此可减少对草地和花池灌溉的次数和用水量，节省自来水。在绿地建设中，应使绿地低于周围的地面或道路，不仅使绿地上的雨水能入渗下去，而且还能使周围地面上的雨后产流汇入绿地，补给地下水。除绿地外，渗透地面、渗透管、渗透沟、渗透池(坑)等也是渗透补充地下水的常用设施。而且，城市要充分考虑增加雨水入渗的问题，应尽可能建设透水路面。

（2）直接回灌地下水。在雨季，利用城市中已有渗井或人工建成的渗井将雨水加压渗透地下，或在城市周围建设雨洪地下水回灌系统，发展地下调蓄，利用雨洪水和上游水库的汛期弃水进行地下水回灌，以补充地下水，抬高地下水位。这对于地下水超采已使地面沉降，甚至海水倒灌的城市尤其重要。

5.2 城市雨水的中水利用

雨水中水利用是将收集的雨水，经过处理后达到一定的水质标准，用于居民杂用、城市清洁、绿化、喷洒路面、消防和维持城市水体景观等。我国人均综合日用水量约为300～350 L／(人·d)，其中用于不直接接触人体的各种杂用水约占总用水量的50%。因此，收集城市雨水加以适当处理后进行中水利用，有很大的节水潜力。

5.3 用作饮用水水源

在一些极度缺水的城市，可以根据雨水水质进行雨水处理，以生产自来水。一般降雨的初始阶段（降雨2mm以内）水质比较差，此后雨水水质较好。将雨水直接处理达到饮用水标准后用于饮用，或者将水质比较好的雨水集中收集到自来水的来源水库、河流中，经水厂处理后提供饮用；还可以雨水回灌地下水后再抽取地下水作饮用水。

6 城市雨水利用带来的效益

6.1 经济效益

雨水集蓄利用工程在经济上来说，人均资金投入仅为人畜饮水常规工程的1／3～1／15,不需要国家补助运行费，雨水集蓄工程的成本为远距离调水的1／6～1／18,雨水集蓄工程大部分可以依靠群众自筹，国家只需补助造价中的一小部分，是一项费省效宏的工程。

6.2 社会及环境效益

雨水利用的效益更多地表现为社会效益、环境效益等间接效益，所以评价雨水利用更应该看它的社会效益和环境效益。

6.2.1 防洪

雨水合理利用具有防洪的作用。由于城区的扩张，不透水面积逐年增加，使城区的雨水径流峰值明显增大。流出时间缩短，当出现较大的降雨时，易造成市内雨水积存，影响交通，破坏建筑物，给城市的生产和生活造成极大的影响。这样就形成了城市水资源短缺与暴雨季节排水压力增大矛盾，雨水渗透和利用能有效地解决这个矛盾。此外，人们认识到城区雨水的快速排出增加了接纳水体洪涝危害及河岸侵蚀和污染物冲击负荷，还造成合流制系统中污水处理厂运行的困难及一部分雨污水合流外溢而污染水体。雨水利用工程建成后，可有效地减轻排水系统压力和路面积水问题。

6.2.2 涵养地下水

通过绿地、透水性地面等将雨水渗透地下，或者根据情况直接将雨水回灌地下，能够起到涵养地下水、防止地面下沉、海水倒灌的作用。另外，地下水补充的足够多时，还可以抽取地下水作为生活用水等。同时，地面土壤起到净化雨水的作用。

6.2.3 美化环境

由于工业的兴起、人口的增多、城市的扩张、污染的加重，使得水资源越来越短缺，很多以水为主要特征的景观都不存在了。充分利用雨水能够补充水体、滋养绿地、补充景观用水、美化环境，产生很大的环境效益。

6.2.4 社会损失

据分析，为消除污染每投入1元可减少3元的环境资源损失，即投入产出比为1∶3。雨水收集和入渗可以大大减少污染雨水排入水体，也减少了因雨水的污染而带来的河流水体环境污染，减少污染产生的经济效益也是很大的。

6.2.5 节省城市排水设施的运行费用

雨水渗透与利用后，减少向市政管网排放雨水，减轻市政管网的压力，也减少市政管网的维护费用。管网运行费用为0.08元/m3，则雨水渗透与利用每年可节省巨大的城市排水设施的运行费用。

6.2.6 雨水利用对水环境的影响

雨水利用对水环境不会造成负面影响。雨水利用量占整个雨水资源量的比例很小，从远景看，即使是最乐观的估计，开发利用的雨水也只可能占全部雨水资源的1%～2%，我国北方地区的径流系数为0.05～0.3，南方地区为0.2～0.5，消耗的雨水所减少的河川径流充其量也只是0.1%～0.5%，不会造成对河川径流大的影响，可以说是一种生态环境友好的工程。

总之，城市雨水利用是解决城市水资源短缺、减少城市洪灾和改善城市环境的有效途径。将雨水利用与雨水径流污染控制、城市防洪、生态环境的改善相结合，因地制宜，择优选用，标本兼治，有利于城市的可持续发展。

［1］雨水及城市雨水利用的概念［EB/OL］.淄博水文信息网， 2009－11－10.

［2］胡晓亮.城市雨水利用的技术经济与环境影响分析［J］.海河水利，2008（3）.

［3］王国平，庄敏.城市雨水利用途径及措施的探讨［J］.能源技术与管理，2005（1）：1.

［4］朱强，李元红.论雨水积蓄利用技术［A］.中国雨水利用研究文集［C］.1998.

［5］车伍.现代城市雨水利用技术体系［J］.北京水利，2003（3）.

［6］李俊奇.现代城市雨水利用技术体系［J］.北京水利，2003（3）.