城市雨水的收集利用现状分析及海绵城市的开发建设

崔也，高飞

（1.北京森淼天成环保科技有限公司，北京100081；2.甘肃省耕地质量建设管理总站，甘肃兰州730020）

城市雨水的收集利用现状分析及海绵城市的开发建设

崔也1，高飞2

（1.北京森淼天成环保科技有限公司，北京100081；2.甘肃省耕地质量建设管理总站，甘肃兰州730020）

介绍了国内外雨水资源利用的基本状况，提出当前城区具体解决用水短缺问题的主要途径，展望了在城区进行海绵城市的建设开发带来的经济、社会以及生态效益，并论述了海绵城市建设的现实意义。笔者认为在前期周密规划和反复论证的基础上，海绵城市的建设开发具有非常广阔的应用前景，将是提高水资源利用效率及走出城区用水困境的有效途径。

雨水收集；现状；海绵城市

随着人口的不断增长和经济的快速发展、城镇化进程的加速，城市面积不断扩张，城市用水量不断增加，水的供需矛盾已成为制约城市发展的瓶颈。自20世纪80年代开始，西方各国已经开始探索雨水收集利用的技术。凭着先进的技术和完善的制度体系走在了世界雨水收集利用的前列，并且取得了一定的成绩。如早在1989年德国就发布了雨水利用设施标准，对商业、住宅等领域在雨水收集利用的各个环节制定了标准，涉及雨水利用设施的建设和运行管理，以及雨水的水质控制和监测等方面德国的雨水利用技术已发展到第三代[1]，成套设备技术成熟、安装方便、效果运行好等这些积极因素，使该国的雨水收集利用得到广泛地推广。对于同样面临严重缺水问题的我国多数地区，特别是西北干旱半干旱地区，虽在雨水收集利用方面做了一些努力，如甘肃省的“121雨水集流工程”、内蒙古的“112集雨节水灌溉工程”、宁夏的“水窖工程”、陕西“甘露工程”等[2]。随着城市水资源短缺和洪涝灾害的不断发生，北京、上海、青岛、西安等城市相继开展了城市雨水资源利用的研究[2]。但是雨水收集利用的力度还很不够，总体上来讲发展相对滞后，在各方面都与发达国家有很大差距。2013年12月，习总书记在中央城镇化工作会议上提出了建设海绵型城市的发展理念。2015年，全国16座城市入选海绵城市建设试点名单，由此可见，雨水的综合利用将是一项长期的研究课题。本文在对城区雨水资源利用现状分析的基础上，提出以建设海绵型城市为目标，进行城市城区雨水收集利用的办法，建设新型城市水文循环来有效解决城市发展中的水资源短缺问题。

一、雨水利用现状

（一）雨水收集利用的必要性

近年来，随着城镇化进程的加快、城市人口的增加、城市硬化面积迅速扩展，导致城市不透水面积也随之扩大，水资源供需矛盾日益突出，如何最大效率利用水资源是城市发展中的首要问题。相比于其他循环再生水源，雨水有着不可替代的优势，如处理简单、就地收集、硬度低、含有营养成分和不易造成土壤板结与地下水污染等，因此，有效地收集利用雨水对于切实解决城市内涝、地下水过度开采而致使地面下陷、城市恶性水循环等系列问题是一条切实有效的途径。雨水科学高效地收集利用有利于修复城市水生态、涵养水资源，增强城市防涝能力，促进人与自然和谐发展

（二）雨水收集利用现状

1.我国城市雨水利用现状。我国城市雨水利用研究开始于20世纪90年代，2000年北京市启动了“城市雨洪控制与利用”工程。2001年国家出台了《雨水集蓄利用工程技术规范》的政策法规。北京市的雨水收集利用一直走在全国各个城市的前列，在雨水收集利用方面取得一定成效。2003年市政府颁布《关于加强建筑工程内雨水资源利用的暂行规定》[3,4]。2008年北京市以奥运会为契机，大力推广透水砖的利用。到2009年，北京市累积应用透水路面达300万平方米，包括奥运场馆、人行道、广场、庭院、步行街等场所，至2011年，北京市利用雨水收集利用工程利用雨水超过8000万立方米，收集的雨水经过处理后，可以用来洗车、冲厕所、路面洒水等。除

但总体而言，我国城市中雨水利用效率还比较低，对城市雨水处理和综合利用方面还很不完善，大中城市的雨水利用基本处于研究示范阶段。近些年来，当短时间内有大量降水时，雨水造成的城市内涝新闻还时有报道。

2.国外雨水利用现状。西方国家早在上世纪70年代就开始了城市雨水资源的研究开发和利用[5、7]。德国在20世纪80年代开始逐步建立和完善雨洪调蓄技术、行业标准与管理条例。1989年《雨水利用设施标准》标志着第一代雨水利用技术的成熟。各州法规都规定除特定情况外降水不能直接排放到公共管网中，城市开发要实现“排放量零增长”[6]；美国对于雨水的收集利用主要体现在提高雨水的直接入渗能力。在美国很多的大中城市都建立了地表回灌系统。美国政府还颁布了雨水利用相关的法律法规。在停车场采用嵌草路面，在道路沿线两侧设置地下蓄水层[8]；澳大利亚的水敏性城市设计强调将下暴雨时形成的径流和天然的河道充分利用，收集吸纳雨水资源，而不是将其尽快排走。措施包括：管理优化城市中天然形成的各种水系，使其发挥作用；将城市中具有不同功能的用地整合进行系统利用[9]。

二、雨水利用可行性分析

城市雨水收集利用过程具体包括下雨时雨水的收集、净化、贮存，需水时雨水的高效利用等。由于雨水具有硬度低、收集处理简单、污染物少等特点，因此它在解决城市水资源供需矛盾方面成为重要的关注对象。雨水既可以解决城市水资源供需紧张的问题，又可以利用城市本身中的各种人工或自然水体，来改善城市中的水循环，减少城市内涝发生，使城市生态系统向好的方向发展[10]。以兰州市为例，年平均降水量为325毫米，7、8、9三个月的降雨量占全年降雨量的70%左右。兰州市自产地表水资源仅2.23亿立方米，低于全国和全省平均水平，地下水资源总量为2.74亿立方米，无法满足城市快速发展对于水资源的需要[11]。2015年，兰州市城区面积212.1km2，城区每年承接的雨水量达6712.6万立方米。若按海绵城市建设标准收集利用雨水，完全可以解决城市绿地浇灌用水，但目前兰州市大部分城区都没有收集利用雨水相关设施，所以雨水的收集利用拥有巨大潜力可挖。

三、海绵城市

（一）海绵城市概念的提出

2012年4月我国首次提出“海绵城市”这个概念；2013年习总书记在一次讲话中也强调要建设自然渗透、存积、净化的海绵城市。顾名思义，海绵城市是指城市能够在有降雨的时候可以发挥蓄水、净水作用，在需水时再将储存的雨水调出加以利用；海绵城市在应对城市内涝灾害，适应环境变化等方面具有良好调节功能，提升了城市生态系统功能。

（二）海绵城市主要建设内容

海绵城市建设的实质是构建一个先进的城市雨水系统。而世界先进的城市雨水系统为低影响雨水开发系统（LowImpactDevelopment，简称LID）是由美国在20世纪90年代提出并运用的雨水管理思想。在场地开发过程中，采用源头分散式措施，通过“渗、滞、蓄、净、用、排”等不同功能的设施，使土地尽量保持开发前的水文下垫面特征。城市里发挥像“海绵体”一样功能的设施，包括城市中自然存在的天然渠道和池塘以及人造湖等，花园、草地、可渗透材料铺就的广场、路面等设施也属于城市海绵体范畴。海绵城市建设主要包括三部分，一是雨水的收集设施包括：绿色屋顶、植草沟、渗滤沟、道路广场的渗透性铺装、生物滞留、景观水体、雨水湿地以及下沉式绿地等；二是雨水的储存设施：蓄水池、集雨罐、调节池塘、生态型水渠等；三是雨水的过滤设施：植被缓冲带、初期雨水弃流系统、土壤渗透过滤系统等。

（三）海绵城市开发建设意义

海绵城市的开发建设具有巨大的现实意义。海绵城市以“绿色”措施来组织排水，以“慢排缓释”和“源头分散”控制为主要建设理念重新定位了雨水管理与生态环境、城市建设及社会发展之间的关系，能够实现生态效益、社会效益、经济效益的最大化。其次海绵城市能够实现降水集蓄再利用，解决城市水资源供需矛盾、减少城市内涝和进行城市的生态修复；海绵城市的开发建设也是进入“十三五”，拉动经济，替代房地产成为新兴的产业支柱之一。

四、海绵城市发展前景

2014年，中央财政开始对海绵城市建设试点城市进行专项资金支持，持续三年，具体补助数额安城市规模分档确定。2015年10月，中央又提出具体建设海绵城市的指导意见，指出要在2020年至少20%的城镇建成区实现70%的雨水消纳。“十三五”期间，海绵城市的开发建设涉及低影响开发雨水系统、城市雨水管渠系统、超标雨水径流排放系统三大领域，涵盖多个产业，从地上的园林建设，到地表的硬化地面及透水铺装，再到地下的排水管网收集和处理，可以预见未来海绵城市的开发建设将成为国家经济增长的新产业，发展前景十分广阔。

五、结语

雨水对于调节、补充城市水资源和补给地下水有重要作用。城市雨水收集利用是一项涉及多学科的系统工程，在选择雨水利用系统方案时，要因地制宜。我们必须根据城市的特点、类型来设计方案。海绵城市的开发建设对解决城市水资源短缺、防治水环境污染和防洪减灾等，具有重大的社会效益和环境效益，是城市水资源可持续利用的有效途径。政府部门要在雨水收集高效利用研究上加大科研投入力度，提供专项资金支持，使研究成果尽快转化，提高雨水综合利用率。

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（编辑：张琼琼）

TU992

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1673-9019(2016)13-0051-02

2016-04-27

崔也（1990-），男，陕西华阴市人，主要从事环境管理方面的研究。北京外，杭州、青岛、烟台、上海、南京等多个城市都在进行雨水收集利用方面的探索，发展势头良好。