我国城市雨水资源化的研究进展

陈健康 刘亚琳

(贵州省交通规划勘察设计研究院股份有限公司，贵州 贵阳 550081)

我国城市雨水资源化的研究进展

陈健康 刘亚琳

(贵州省交通规划勘察设计研究院股份有限公司，贵州 贵阳 550081)

在分析初期雨水特点的基础上，提出了初期雨水处理的一些方法，总结了目前国内外雨洪管理和利用的研究进展，并结合国内雨水利用过程中的一些问题，提出了雨水资源化的一些建议。

雨水，利用，雨洪管理，资源化

近年来，随着我国城市化的快速发展，城市水环境问题日益突出，一方面是水资源短缺与雨季大量的雨水资源无处可去引发大量的城市雨洪灾害的问题，另一方面初期雨水带来的城市面源污染问题。雨水作为一种宝贵的资源，在区域自然水文循环与城市人工水循环系统中起着重要的作用，为此许多国家都在开展雨水资源化的研究，至今全球已经有至少40个国家和地区开展了雨洪管理与利用的研究和实践。

1 我国城市雨水资源化的重要性

城市的大规模建设和快速发展，给我国带来了一系列水环境问题。一方面，我国人均水资源短缺，人均水资源拥有量低于国际公认的1 750 m3用水紧张线，全国600多个城市中，有400多个城市出现供水不足的状况，这些城市缺水严重的有110多个[1]，一些北方城市超采地下水，造成了严重的地下漏斗现象；另一方面，城市的大规模建设显著改变了原有的下垫面，大量蓄水场地被占，不透水面积大幅度增加，城市雨水的径流量和流速明显增大，短时间内大流量径流得以发生，引发洪峰流量；与此同时近年来全球气候变化引发的城市热岛效应也使得短历时降雨的次数越来越多，使得城市暴雨引发的洪涝灾害频发。依据住房和城乡建设部对我国351个城市进行的专项调研结果，仅2008年～2010年间，就有62%的城市发生过不同程度的内涝，其中包括北京、武汉、杭州、深圳等地，带来了巨大的人身和财产损害，造成了巨大的损失[2]。鉴于雨水在区域自然水文循环与城市人工水循环系统中所起的重要作用，因此合理利用雨水资源，有助于解决我国城市化进程中出现的缺水、洪灾与生态环境的问题。

2 我国雨水资源化的研究现状

2.1 城市初期雨水的特点

城市雨水水质随着降雨过程而变化，降雨初期,雨滴经过淋洗大气,冲刷城市路面、建筑物、废弃物等之后,携带氮氧化物、重金属、有机物以及病原体等污染物质。据统计，降雨量小于10 min时屋面径流污染物总量的70%包含在初期2 min降雨所形成的径流中；当降雨量大于15 min时，污染物总量的30%～40%包含在初期2 min降雨所形成的径流中。

许多研究资料表明，初期雨水的水质受所在区域及下垫面类型的影响很大，由表1可以看出滇池流域初期雨水的COD由城市到农村呈现出逐渐减小的趋势，但TN,TP呈现出升高的趋势，这主要是农村区域的农业面积较大，农业面源污染的缘故，与此同时还可以看出北京城区沥青油毡屋面和道路初期雨水的水质污染严重，不能达到直接排放标准，而且城区道路初期雨水的污染较沥青油毡屋面要严重得多，这与汽车尾气的排放及轮胎与道路之间的磨损是分不开的。

表1 我国部分地区初期雨水水质状况

2.2 城市初期雨水处理的研究现状

携带污染物质的城市初期雨水直接进入地表水和地下水,会加重城市水源的污染,影响水资源的可持续利用，与此同时若将初期雨水与后期雨水一起收集处理后利用会增大雨水资源化的成本，也不利于雨水资源化的推广和应用，因此必须采取必要的工程措施以高效收集和处理城市初期雨水。

2.3 雨水资源化技术的研究现状

雨水资源化技术主要是针对大型公共建筑、居住小区、道路等不同下垫面产生的径流分别采取针对性的技术措施予以收集、贮留、处理后用于补充地下水、绿化、冲厕等非生活用水，以达到抑制城市暴雨径流，进而改善城市水环境目的的技术措施。发达国家对于雨水利用的研究起步较早，20世纪70年代雨水总体规划的概念便在美国诞生，美国、德国、日本、澳大利亚等国家经过长期实践探索，已经形成了相对成熟的技术和保障体系，主要包括收集和渗透利用体系。城市雨水资源化技术主要包括集蓄净化回用的直接收集利用、雨水渗透利用的间接利用和人工净化雨水和自然净化雨水相结合的综合净化利用系统，见图1。

在重地面、轻地下的传统排水理念的影响下[7]，我国的雨水利用只在缺水的甘肃、陕西、宁夏得以试点，但总体发展较慢，进入90年代以后，随着城市雨洪灾害的频发以及水环境问题的日益突出，我国的北京、上海、西安、深圳、武汉等城市在雨水资源化方面得到了很大的发展。

2.4 我国雨水资源化过程中面临的问题

虽然近年来我国在雨水资源化方面取得了一定的成就，国内许多城市也相继设立了雨水综合利用小区的示范基地，但目前国内对雨水的收集利用主要集中在社区、广场及公共绿地等范围内，对城市道路雨水的收集与利用在国内还处于研究阶段，很多地区对雨水的管理还处于水量和水质的管理阶段，还没有真正步入可持续管理阶段，与此同时，我国排水系统的设计标准较一些发达国家偏低，排水系统的建设跟不上城市化发展的水平，遇到短时强降雨往往引发城市内涝。

3 我国雨水资源化的建议与展望

1)在借鉴国外雨水管理模型的基础上，结合各个城市的实际情况在理论研究的基础上不断开展试点示范工程；2)将城市雨水资源规划纳入城市整体规划，制定城市雨水资源利用的技术规范和标准，结合已有的研究成果，开发雨水管理相关软件及设备，不断强化雨水的管理和调度；3)加快城市初期雨水的高效收集与处理研究，针对不同排水系统开展雨污联合调蓄控制技术，逐步实施城市初期雨水截流干管，在对调蓄池的影响范围和位置对集流时间影响的研究的基础上，依据水循环理论，在城市设立调蓄池和绿地结合的蓄水调水设施；4)健全管理机制基础上，加强雨水资源化的宣传，结合我国国情，针对新建小区和已建成的老式住宅区采用不同的雨水利用措施，做到因地制宜。

[1] 沈 瑞.城市雨水资源化利用研究[D].合肥：合肥工业大学,2010.

[2] 王清华,陈大群.建筑小区屋面雨水利用快捷计算[J].山西建筑,2012,38(7):120-121.

[3] 牛文全,吴普特,冯 浩,等.区域雨水资源化潜力计算方法与利用规划评价[J].中国水土保持科学,2005，3(3):40- 44.

[4] 王 振,胡 瑜,郭 军.雨水资源化利用技术及工程案例探讨[J].绿色科技,2012(1):67-69.

[5] 刘俊良.城市节制用水规划原理与技术[M].北京:北京化学工业出版社,2003.

[6] 蒋海涛,丁丹丹,韩润平.城市初期雨水径流治理现状及对策[J].水资源保护,2009,25(3):33-36.

[7] 周 毅,陈永祥.城市雨水可持续管理技术在我国的应用障碍和对策[J].中国给水排水,2014,30(4):21-24.

Research progress of domestic urban storm water recycling

CHEN Jian-kang LIU Ya-lin

(Guizhou Traffic Planning Survey & Design Academy Co., Ltd, Guiyang 550081, China)

On the basis of analyzing primary rainwater features, the paper puts forward some primary rainwater treatment methods, summarizes storm water management and utilization research progress at home and abroad, and puts forward some suggestions by combining with domestic rainwater utilization problems.

rainwater, utilization, storm water management, recycling

1009-6825(2014)36-0136-02

2014-10-20

陈健康(1986- )，男，硕士，助理工程师

TU991.114

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