大连市雨水利用的历史回顾与展望

高永敏

(大连市水务局 116001)

孙持平

(大连市自来水集团有限公司 116011)

1 前言

大连市是一个资源性缺水城市，多年平均降水量682.0mm，人均水资源占有量679m3，仅为全国人均水资源占有量的1/4，缺水成为制约大连经济发展的重要因素，为了解决城市的生产和生活用水问题，建设了170km的碧流河水库引水工程和200km的英那河水库引水工程，现在正在进行大伙房水库引水工程，这些工程建设投资大、线路长、管理难度大、运行成本高，因此，利用雨水显得尤为重要。

2 大连市雨水利用的历史回顾

大连市地处辽东半岛最南端，多年平均降雨量较小、河流汇流面积小、河短等自然条件决定了大连地区历来水源条件不佳的客观事实。随着经济社会的发展，水资源利用量不断增加，雨水利用成为一种水源选择。近100年来的不同时期，大连市雨水利用的方式也产生了与时俱进的变化。

2.1 城镇雨水利用

2.1.1 老铁山灯塔对雨水的利用

大连市雨水利用可追溯到1893年，至今已有118年历史。1893年建成的辽东半岛最南端的老铁山灯塔，距旅顺港约12km，灯塔三面环海，由北向南的海面恰为泾渭分明的黄海、渤海分界线。老铁山灯塔所在位置没有淡水资源，在建塔的同时就建设了供管理人员生活用水的集雨工程，在管理房的房檐上安装集雨槽，通过竖管和地下管道将雨水收集到蓄水池(容量约120m3)供管理人员使用，这是大连最早的集雨工程。

2.1.2 中心城区雨水资源利用示范工程

实施雨水资源利用是开发水资源的重要举措，采取各种措施蓄渗雨水，可以非常有效地涵养地下水，改造城市排水系统体系、提高城市防洪能力、减轻低洼地受淹几率、改善城市水环境，是一举多得的好事，是经济社会可持续发展的必然选择。现在雨水利用被大连市列为生态城市建设的重要内容。首先，市排水专业部门与日本日中都市开发株式会社合作编制《大连市雨水资源利用工程规划》;其次，实施了中心城区雨水资源利用示范工程。2009年5月结合胜利路、太原街道路拓宽改造，市政府投资230万元，分别在胜利路和太原街铺设钢筋混凝土渗透侧沟总计6059m，将天然雨水通过渗透侧沟渗入地下，改变了过去天然降雨排入污水管道的做法，补充和涵养了地下水，目前该工程已竣工并发挥作用。

2.1.3 金州区日发光明家具厂集雨工程

该工程在地下建750m3的集雨窑1座，留有自动泄水口，利用家具车间厂房拱型屋面和排水口，在车间内安装集雨主管道500多m，将800m2的拱型屋面的雨水经排水管和集雨主管汇集到地下蓄水窑中。窑旁建有泵房，分别安装专用消防水泵和生活用水泵，雨水经过滤和净化后，用于消防、生产和卫生用水。该工程投资30万元，每年可集蓄雨水4800m3，基本上满足了工厂的杂用水需求。

2.1.4 住宅小区的雨水利用

近十几年以来，在新开发的生活小区的建设中，采用了雨水利用或中水利用措施，使雨水利用技术发挥了较好的社会效益和生态环境效益，也体现了雨水利用技术的现代特色。

2.1.4.1 大有恬园住宅小区

大有恬园住宅小区位于大连西郊，占地15.56hm2，始建于2001年，建筑面积18.5万m2，一期工程建设住宅1688户。2005年被辽宁省和大连市建委批准为节能省地示范工程，2006年获国家环境保护总局颁发的首届“国家环境友好工程”称号。

大有恬园对雨水的利用情况:在建设之初就对浅层地下径流进行勘探，并在浅层地下径流出口点设置大井收集和储存浅层地下水，小区多种树少种草的绿色植被形成了浅层地下水涵养水库，使雨水、山涧溪水在出口点得以使用，能满足5万m2公建的用水需求。

对中水的利用情况:自筹资金建设中水站，日处理1000t，市政污水通过生物氧化的再生处理，达到可利用的中水标准，然后送到自建的可蓄水4万m3的地面水库，可周转储存中水40天。水库是中水利用系统循环的关键环节，通过水库自然净化，再经过二次处理达标后通过管网进入用户家中冲厕。冲厕用水占家庭总用水量的1/3，大有恬园每个用户的座便器都安装有自来水和中水两根管，用户基本上都使用中水。中水还可以作为浇花草、浇树、消防及洗车用水。仅使用中水一项，就使小区节省自来水30%以上。

2.1.4.2 海昌·枫桥园

海昌·枫桥园是位于大连市绿山湖畔的高档别墅小区，建有120栋别墅和一栋会所及一处高尔夫球练习场，占地面积10万m2，建筑面积9万m2，绿化面积5.5万m2。该小区为了利用雨水，建设了雨水收集系统兼排洪系统，包括1800m的暗渠、260m的截洪沟、280m的明渠，6个集雨井、1个22.8m×11.4m×4.0m的蓄水池，雨水经过截洪沟、明渠、暗渠、集水井到达蓄水池供小区绿化、清洁使用，多余水量排入绿山湖。小区还建设了污水处理工程，设计日处理能力250m3，将小区居民生活污水经过处理达到中水回用水质标准，再通过自流进入蓄水池，与雨水混合用于浇树、浇花草和清洁。

2.1.4.3 农村的雨水利用

大连市农村的雨水利用主要是将路面、屋顶、温室大棚的雨水收集到所建方塘、水池等储水设施中，作为农田灌溉及饮用水水源。

近几年在农田基本建设“大禹杯”竞赛的推动下，加大了农村小型水源的建设力度，据统计，仅就自然坡面、路面、屋檐、温室大棚集雨所建设的各种蓄水设施就达800多处，年调节水量3881万m3，可浇灌蔬菜、果树、花卉等农作物1.37万 hm2，有效地利用了雨水资源。

a.屋檐接水，解决饮水困难。长海县岛屿较多，淡水资源匮乏，居民饮水困难，为了解决这个问题，1985年，市县两级水行政主管部门在海岛的部分居民住户进行屋檐接水试点工作，取得成功后进行了推广。屋檐接水是以居民住宅为单位，利用屋顶的集雨面积，在屋檐下安装直径150mm的汇流雨槽，由竖管输送到过滤池，经消毒处理送入蓄水池中，供居民饮用，每户蓄水池容积为20～30m3，投资1.5万～2.2万元。此种雨水收集的特点是:投资少、见效快、操作简单易行，为此深得海岛居民的欢迎。到目前为止，长海县利用屋檐收集雨水已发展到2345户，解决了8210人生活饮用水问题。

旅顺口区位于辽东半岛最南端，水资源匮乏，雨水资源的利用显得非常迫切，据统计，利用屋檐接水的有300多户，可解决1000多人的饮水问题，每户的蓄水池容积为30～50m3。现在城市供水管网已实现了全部覆盖，但屋檐接水设施还在继续使用，群众用收集的雨水浇灌蔬菜、果树等。

b.利用温室大棚的顶部收集雨水。把温室大棚面上的雨水通过大棚周边的U型槽及集雨渠道输送到平塘中蓄存起来，用来浇灌农作物。全市已经利用197万m2的温室大棚收集雨水，最典型的属金州区向应街道城西村菊兰园。该园区由150座温室大棚组成，占地面积33.35万m2，在大棚两侧建有水泥U形槽30000多延长m，将U形槽的雨水通过2600m集雨渠道输送到所建的方塘(90m×70m×9.0m)中，可蓄水5.0万 m3，用于灌溉大棚内的花卉及农作物53.33hm2。

c.利用路面收集雨水。为了充分利用雨水资源，瓦房店市水利局工程技术人员利用沈大高速公路路面收集雨水。选择经过炮台镇和土城乡的高速公路，在地势比较低的地方建设平塘，通过高速公路两侧的排水沟，将雨水汇集到平塘中。据测算，利用沈大高速公路32万m2路面，年收集雨水约10万m3，可浇灌农田及果树33.33hm2。

3 雨水利用存在的问题

3.1 雨水未能滞蓄，加大了排水系统的压力

大连市城区座落在丘陵地带，土层薄，下渗量小，降雨汇流速度快，将大量的污染物带入雨污混合排水管道，使管道堵塞和淤积，城市低洼区的雨水不能及时排除，局部受淹灾害时常发生，按多年平均降雨量的35%可利用计算，市区有效集雨面积按356km2计算，每年汛期约有8500万m3的可利用雨水流入大海，使雨水资源大量浪费。

3.2 地下水位下降，导致海水入侵

随着城市化进程的加快，城市不透水地面增加，人为地阻断了地表水补充地下水的通道，使天然降水很快流入排水系统汇入大海。而另一方面，人们还在不断取用地下水，使地下水水位连年下降，海水大面积侵入。海水的大量倒灌，将引起地下水污染和土地盐碱化，导致地面树木盐渍而亡。

2010年《大连市水资源公报》显示:“2010年大连的海水入侵面积为638km2(不包括长海、交流岛、长兴岛等沿海岛屿)，占大连行政区域面积12573.85km2的5%。目前，大连地区的海水入侵形势仍比较严峻，海水入侵纵向最大入侵深度达7km，海水入侵面积最大的区域是‘旅顺—甘井子—金州’沿海地带，为295km2。”海水入侵面积虽比2009年有所减少，但仍不容乐观。

4 雨水利用效益分析

如果大连市中心城区全面实施雨水资源利用，每年可有效利用雨水资源按8500万m3计算，其经济效益为:ⓐ增加财政收入。目前国家每缺水1m3造成的财政损失为5.48元，年均可收益4.65亿元;ⓑ消除污染而减少的损失。据分析，消除污染的投入产出比为1∶3，通过雨水利用可减少降雨径流带来的水体污染。如以大连市现行的污水综合排放费2.0元/m3作为消除污染投入的费用，则每年因雨水利用消除污染而减少的损失为3.4亿元;ⓒ节省城市排水设施运行费用。通过雨水渗透利用，可削减地表径流，减轻市政管网压力，也减少了低洼区的受淹风险，更减少了维护费。据测算，大连市每输送1m3污水的管网维护费大约为0.04元，每年可节省排水设施运行维护费340万元;ⓓ节省自来水用量。按大连市中心公共绿地面积2911万m2、每平方米绿地用水1m3/年、大连市现行综合水价3.50元/m3计算，实施雨水资源利用工程后，将节约水费1亿元;ⓔ防止地面沉降，减少海水侵蚀，回补地下水，改善地下水环境。

综上分析，每年通过雨水利用可获得收益约为9亿元，效益非常可观，而生态效益和社会效益是不可估量的。

5 雨水利用展望

大连市多年平均降雨量小，水资源占有量仅为全国人均占有量的1/4，而金州以南则是全国的1/16，是一个资源型缺水的城市，所以，大连市非常有必要充分利用雨水资源，把雨水留住。像新加坡那样将雨水收集起来，用于洗车、浇树、浇花草、冲厕，质量好的雨水可以送到净水厂处理后作为生产和生活用水。另一方面，大连市的建成区在改革开放30年间扩大了数倍，填海造陆面积较大，在生态环境改善和综合治水方面，也需要加强雨水的利用与管理。为此，提出如下建议:

a.借鉴国外的经验，尽快制定和出台地方性法规和经济可行、生态环保的雨水利用技术规范及标准，像日本、新加坡那样将雨水收集起来加以利用，使雨水利用落到实处。

b.在市政设施建设的同时将雨水利用工程考虑进去。如:地面停车场应建成透水性的，回补地下水;建设透水性道路、下凹式绿地、渗水池、渗水沟和井等，将相应面积内的5年一遇降雨量全部入渗或滞留，既可减轻城市防洪的压力，又可回补地下水，使地下水环境得到改善。

在工程措施方面，应加强市政、建筑、水务、交通等部门之间的协调，在建设主体工程的同时将雨水收集工程考虑进去，这样既可减少城市型洪水给城市防洪造成的压力，又利用了雨水，保护了城市水环境，是一举两得的好事。

c.雨水利用试点。ⓐ在新建小区建设雨水与中水利用系统，积累经验后再向全市推广;ⓑ新建学校或校舍改建应建设雨水利用设施，并对学生进行雨水利用教育，使新一代从小树立雨水资源化的观念。

d.加强节水型农业的建设，大力推广和发展喷滴灌技术;加大灌区改造力度，提高渠系利用系数;在淡水资源匮乏的地方采取民办公助的办法建设屋檐接水设施。

e.加强雨水收集技术的推广，强化技术服务，普及雨水利用方面的知识，对从事雨水利用规划、设计、施工和管理的工程技术人员进行培训。

6 结语

大连市是全国节水型社会建设试点单位，节水工作任务很重，而利用雨水资源是节水措施之一，其生态效益、经济效益非常显著。把雨水留住，充分利用天然降水，节约有限的水资源，保护水环境即保护我们生存的自然环境，也是实践科学发展观的具体体现。