江苏城市雨水利用模式研究

汪 晶 ，王 菊 ，韦 诚 ，化 卓 ，徐亚东 ，殷 鹏

（1.江苏省水资源服务中心，210029，南京；2.江苏省河道管理局，210029，南京）

随着江苏省城市化的快速推进以及城市规模的不断扩大，改变了原有下垫面条件，不透水面积比重越来越大，城市降雨径流系数明显增大，部分城市内涝频发；另一方面，城市面源污染已成为城市水环境污染的重要来源。尽管江苏水资源禀赋良好，但仍存在地区差异，淮北地区水资源仍相对紧缺，需依赖过境水和大规模跨流域调水，而目前对雨水等非传统水资源利用重视仍然不够，开发利用率较低。研究新形势下江苏雨水利用途径与模式，是开源节流、改善城市生态环境、减轻内涝灾害的有效途径，是保障防洪除涝安全、改变城市水资源循环、提升城市发展水平、实现人水和谐的客观需要。

一、江苏雨水利用现状

1.城市降雨特性

江苏城市雨水资源丰富，年降雨量在750～1 150 mm之间，呈自南向北、西北方向逐渐递减特征，其中汛期（6—9月）降雨占全年50%以上；以2011年（平水年）降雨为例，江苏各城市全年有30%～44%的天数下雨，其中以中、小雨为主，约占全年降雨天数的85%以上；江苏降雨年际变化小，模比系数0.94～1.10，具有较好的雨水利用条件。

2.利用现状

近几年，江苏各地陆续出台了一些有关雨水利用的政策或规范。南京市2014年出台 《雨水综合利用技术导则》，为加强城市雨水利用提供技术支撑；《苏州市排水管理条例》2015年施行，强调加强雨水利用。截至目前，苏州、南京等多个城市已编制完成雨水综合利用规划。

目前江苏省雨水利用工程措施以直接收集利用为主，主要用于城市杂用水与环境用水。例如，南京聚福园小区利用位于地下的雨水处理收集池和景观水池储存雨水约910m3，经处理后用于景观水补水、绿化、浇洒道路等，每年可节约自来水费约15.5万元；苏州市公共文化中心、工业园区中新生态科技城等通过屋顶、地面收集雨水用于灌溉绿化、冲刷厕所和清洗道路；徐州市在淮海战役烈士纪念塔管理局、古彭大厦、西苑中学、机场小区等地安装或修建雨水储水池、小水窖、储水桶等设施，每年雨水利用量达百万方。

虽然不少城市开展了雨水利用的探索，也出台了一些政策措施，但全省总体仍处于起步阶段，基于低影响开发理念的雨水利用措施不足，城市雨水利用水平亟待提高。

二、江苏雨水利用目标及途径

1.总体目标

经济的快速发展使得江苏苏南出现水质型缺水，苏北水量型缺水与水质型缺水并存，优质水资源的缺乏和水污染问题日渐成为制约城市发展的瓶颈。因此，江苏的雨水利用目标除了要缓解城市内涝外，还需特别突出“减排”，即减少雨量的排放和雨水中污染物质的排放。

结合发展现状及存在的问题，确定江苏城市雨水利用的总体目标是：树立尊重自然、顺应自然、保护自然的生态文明理念，将海绵城市与低影响开发理念贯彻到城市建设中，系统考虑从源头到末端的雨水利用与管理，实现有利于减少雨水径流污染、有利于雨水资源化利用、有利于降低产流系数，减轻城市雨涝灾害。

由于水资源、水文地质等条件差异，不同城市雨水利用的侧重点应有所不同。①对于水资源相对缺乏的苏北城市，雨水利用的目标主要侧重于收集利用，削减径流总量，可将雨水作为非常规水源纳入水资源统一调配体系，通过供需平衡确定雨水收集利用量，在整个城市范围内全面推广雨水收集利用设施建设；②对于水资源相对丰沛的苏南城市，雨水利用的目标主要侧重于径流污染及径流峰值控制，减少径流总量及径流污染排放，从而改善城市水环境，减轻城市雨涝灾害。

2.实现途径

（1）径流污染控制

由于径流污染物变化的随机性和复杂性，目前单纯的雨污分流排水机制并没有对初期雨水进行截留处理，径流污染的控制仍依赖于源头控制阶段，主要途径仍然是雨水下渗、雨水收集利用等削减径流总量的方式。源头控制径流污染方法较多，按处理方式及规模可分为集中处理和分散处理两类，其中集中处理以调蓄处理及生态净化为主，分散处理以小型的初雨收集系统进行就地收集就地处理。建议采用小型、分散的截留处理系统，如屋面雨水截留技术、地面雨水截留技术等。

（2）雨水收集利用

一般雨水收集的集雨面包括屋面、地面和水面三类，屋面雨水因易于收集，且水质相对较好，应优先选择，不宜收集道路等污染较严重的下垫面上的雨水。因此，雨水收集利用的主要实现途径是建筑和居民小区的雨水集蓄利用系统，对江苏而言，收集的雨水经处理达到相应的水质标准后应优先用于生态环境补水；其次是公共场所、家庭的非饮用水，如绿化、室外保洁等，可考虑将处理后的雨水进一步用于消防系统和公共卫生间卫生设备的用水，将雨水利用最大化。

（3）径流总量及径流峰值控制

径流总量控制主要途径包括雨水收集利用和下渗减排，两者的比例需依据各地实际情况，通过合理的技术经济比较来确定。径流峰值流量控制途径除了雨水收集利用和生态利用外，主要依靠调节排放。结合江苏实际，在土地资源有限的条件下，可充分利用天然洼地、坑塘、河流、沟渠塘坝等现有水面作为调蓄池，重要区域或易涝区域可视情况建设地下调蓄池；新建区域应结合城市雨水系统、自然和人工水体合理规划雨水集蓄池的空间布局，适当开挖人工湖或建设人工湿地来增强雨水调蓄能力。

三、城市雨水利用模式探讨

1.不同下垫面雨水利用模式

城市下垫面一般由建筑物屋顶、各种道路、绿地以及水面等组成。不同类型下垫面因功能定位、用水特点等存在差异，雨水利用模式也有所不同，见图 1。

（1）屋顶

①老旧建筑和小区可通过雨落管单独收集进入雨水樽，或在雨水管处放置雨水桶收集，雨水经初雨弃除或简单处理后用于道路冲洒、绿地浇灌、洗车等。若建筑物周边有一定规模的绿地或透水路面，可以将雨水管直接接入绿地或透水路面内，通过绿地或透水路面滞蓄入渗地下。

②新建建筑和小区可将雨水管接入室外排水管道，与其他下垫面雨水统一收集，经处理回用后可与小区建设同步实施。

③新建、改建的公共建筑可进行屋顶绿化。

④对于没有足够空间建设调蓄池的地区，可利用屋顶建设调蓄池，对径流进行临时滞留或暂时储存，延迟雨水径流到达下游管道时间。

（2）道路

①人行道、非机动车道、机动车道均进行透水铺装，增加入渗，一般机动车道铺设透水沥青或透水混凝土，人行道铺设透水砖。

②道路旁如有绿地，可将道路坡向一侧或两侧的绿地，如现有的绿地设置是高位的，可改造为低位的绿地，雨水口可设置在绿地内。

图1 不同下垫面雨水利用模式

③道路中间或两边配有景观绿化带、隔离带，且路幅较宽的可建设雨水花园。

④道路有绿化隔离带且绿地不高于路面的，可将高出行车道边缘的两侧路缘石设置缺口或低于路面。

（3）绿地

①公园绿地一般面积较大，可在道路两侧、广场四周地势较为平缓处将绿地设置为下凹式；若绿地土质密实、渗透能力有限，则在绿地内部增设集雨口，蓄集后加以利用。公共建筑一般绿地面积小，且较分散，可视情况建设下凹式绿地，雨水排入绿地滞蓄和入渗后，超过标准的再经绿地雨水口排入市政雨水管道。

②对于面积不是很大的道路两边的绿地，可建设植草沟作为景观性地表沟渠排水系统。

③对于有景观湖体或大型蓄水池的公园绿地，可将屋顶、广场和绿地雨水一起收集，利用雨水管道系统排入景观水体，作为生态补水。

④在保证绿化覆盖率的基础上，进一步优化城市绿地布局，提升城市绿地的生态环境效益和雨水的积蓄能力。

（4）水系

①在保证防洪安全条件下，将城市河道硬质护坡改为生态护坡，截留雨水，提升河道自净能力。

②定期开展河道清淤和疏浚，对河道地段狭窄处进行拓宽，增大调蓄空间。河道旁如有洼地或砂石坑，可在其周围修筑围堤，内部进行植物绿化，汛期用来蓄水，或河道与周边砂石坑连通，利用周边砂石坑引蓄增渗。

③打通断头浜，将相邻水系连通，提高河道调蓄和排泄能力。

④结合地形地势在竖向规划时使四周岸坡朝向水体，降雨时使雨水径流自行汇入水体。

2.不同区域雨水利用模式

如将城市划分为已建成区和待建新区，已建成区一般按照传统雨水利用与管理理念建设，单纯依靠泵站及管道这类灰色雨水设施，排水方式单一，存在合流制溢流和内涝频发问题，雨水利用模式主要是通过改造的方式扩展其饱和的排水系统容量，并加强后续的管理维护，达到减少径流、削减径流峰值，缓解内涝，降低径流污染的目的。

待建新区要树立可持续发展的观念，按照低影响开发及现代雨水管理理念，从提高城市综合竞争力、建设现代化生态城市的角度全方位考虑城市排水系统及雨水资源化利用，雨水利用模式是坚持规划引领，先规划后建设，通过加大区域绿化，整治区域河道，保护和改善现有水体，修建各种储水和渗透设施，以增加城市的容蓄和入渗能力，减少排入排水管网和城市内河的水量。

（1）已建成区

①改造

遵循改造后的综合径流系数不超过改造前、不增加既有排水防涝设施额外负担的原则。

a.在下水道管网老化、排水管径小的道路或建筑区，原有河道、蓄水沟或排水沟因开发建设被填埋的地区，地势低洼、周边降水汇聚而无法及时外排地区因地制宜建设调蓄池。

b.对淤堵河道进行清淤和疏通，对地段狭窄处进行拓宽，沿岸地区进行绿化，加大调蓄空间；主要景观湖泊设置排水口，并在湖泊周边推行浅草沟的排水方式，作为排水进入湖泊前的前置库工程，调蓄的同时保护湖泊水质安全。

c.可采用简便易行、方便使用的雨水樽，或直接用雨水桶收集建筑和小区的屋顶雨水，或将雨水管直接接入小区或公共建筑内的花坛或绿地。

d.可结合道路改造，在路缘石设置缺口使雨水进入绿化带，在机动车道铺设透水沥青，人行道铺设透水砖，同时合理设置雨水口。

e.利用广场正常的翻修和改扩建，将硬质路面改造成透水路面，如有停车场、公众娱乐休闲场地，铺装透水砖或嵌草砖；如有绿地，尽量改造成下凹式以增强入渗，道路可坡向绿地。

f.对有条件的绿地进行下凹式改造，非下凹式绿地周围的道路、广场等硬化地面，在其低洼处、变坡点设置普通或环保型集雨口，将雨水径流通过管道系统输运后收集利用。

②管理

a.按照优水优用、分质供水原则，对具备公共绿化、道路冲洗使用再生水、河水和雨水的基础条件的地区，通过工程、管理等综合措施，逐步禁止公共绿化、道路冲洗取用自来水，强制将再生水、河水、雨水作为替代水源。

b.建立有效的雨水警报和反应策略系统，及时掌握实时雨水情信息；当城区主要河湖水位均接近警戒水位时，应根据预警信号，综合调度水利工程向外排水，预降水位，增大河道蓄水空间。

c.做好排水管道的疏通养护工作，加强管理，保证其正常运行，广泛使用新技术、新工艺，让养护手段逐渐向机械化过渡，降低养护成本，提高养护质量。

（2）待建新区

①规划

遵循最大限度降低对原有水系统、水环境、水生态影响的原则，地区综合径流系数一般不超过0.5。

a.控制土地开发利用强度，合理确定城市空间增长边界和城市规模，提倡节约型开发模式，保障城市生态空间。

b.控制开发区域水面率在8%～10%，不得低于8%；绿地率在35%～40%。

c.可参考北京等发达地区，将新建区的雨水排放标准提高到3年一遇，经济条件略差的地区，可调整到2年一遇。

d.规划建设用地面积2万 m3以上新建建筑物，必须配套建设雨水收集利用系统；逐步禁止公共绿化、道路冲洗使用自来水。

e.积极采取各种渗透措施加强雨水渗透效果，硬化地面中，透水地面比例不小于40%。

②建设

a.在开发建设过程中整治沿途河道水系，每建成一块区域就形成一个完善的以内部河道为中心的排水体系。尽量保护现有湖泊、池塘等天然水体；可开挖较大面积水体，增加水环境景观的同时，满足城市排水和大量蓄积雨水；可利用公共设施如公园、校园、体育场、停车场等建地表或者地下雨水贮流设施，甚至可在道路下方修建大型地下贮流池。

b.利用河道旁的洼地，在其周围修筑围堤，内部进行植物绿化，平时作为人们休闲的场所，汛期用来蓄水。

c.新建绿地有条件的均采用下凹式，绿地中应有30%为滞留雨水的下凹式。

d.园林广场、道路、停车场等硬化地面进行透水铺装，可在停车场地面下铺设级配石料的过滤盲沟或多孔混凝土过滤板对雨水进行简单过滤后收集回用于广场水景和日常浇洒。

e.新建市政道路隔离带或绿化带有条件的均建设雨水花园。

f.新建建筑和小区同步建设雨水利用工程，可优先采用天然洼地、池塘、景观水体等进行雨水收集，无天然条件下，采用人工调蓄设施或者雨水收集回用设施补充。

[1]潘安君，张书函，陈建刚，等.城市雨水综合利用技术研究与应用[M].北京：中国水利水电出版社，2010.

[2]汤萌萌.基于低影响开发理念的绿地系统规划方法与应用研究［D］.北京：清华大学，2012.