区域雨洪资源利用潜力及应用模式

孙 伟 严 亚

（贵州省水利科学研究院）

0 前言

尽管我国有充足的水资源但人均水资源拥有量却相对较低。此外，受到地形影响，我国的水资源利用还会受到时间和空间分布等因素制约，而水污染问题加剧则导致水资源变得稀缺。假定全球气候发生重大变化则暴雨的强度和频率将增加城市发生洪灾的风险，在这一前提下我国全国2/3的城市都将面临严重的水资源短缺问题。其中缺水主要是由水污染、水环境破坏等问题引起的，特别是重金属污染和细菌病毒感染等问题会导致水资源中的有机污染物含量急剧升高，如果不及时处理就将其直接排入河流中，则会在危害水质的同时严重影响人们的生命健康安全。在此基础上，实施雨洪资源综合管理（利用、开发与保护）就成为了解决城市缺水、洪涝、水污染等问题的关键所在。

1 区域雨洪资源利用潜力简析

1.1 具有较高性价比

雨洪主要是指由暴风雨带来的大规模降水，多为在高降雨强度条件下发生的洪水，其可能导致河流和湖泊中的水位迅速增加，特别是在低纬度地区这一情况则更为明显。我国目前的降雨和洪水主要是雷暴雨、台风降水和暴雨所致。考虑到水资源稀缺地区的洪水将导致洪水灾害，但是合理利用雨洪资源也将有助于地区经济的快速发展。近年来我国许多城市在市政规划和市政建设过程中，其人行道的施工标准是不可渗透的，正是由于人行道的不渗透性则有可能导致在大雨期间洪水泛滥，从而影响城市的稳定发展。如果这一问题不能够得到有效解决，发生雨洪时人行道将会长时间浸泡在雨洪中，进而缩短路基和路面的使用寿命。因此可以认为，雨洪资源的管理应当针对不同的雨洪规模和降雨情况，并通过综合、全面、针对性的解决方案来实现雨洪的控制和利用。尽管现阶段我国的雨洪管理技术尚未得到完全的开发，但是遵循“因地制宜”的原则就能够有效根据雨洪资源管理的成本绩效来选择管理技术。

1.2 雨洪收集方式多样化

雨洪资源的利用和雨洪收集是一项具体性的工作。以雨洪资源为核心的管理工作可以提高饮用水的利用率并在一定程度上避免发生洪涝灾害，从而控制水资源污染并改善人们的生活条件。在正常情况下，雨洪收集主要是基于汛期降雨，在这一过程中供水压力被雨洪的储存和使用所抵消。此外，常见的雨洪收集设施主要包括建筑屋顶、城市广场、绿地公园和园林庭院、城市街道等，在这些设施中收集雨洪资源将排入水库中。另外，政府机构在加强雨洪渗透通道时为避免雨洪资源的无端浪费，应当在城市道路规划中预留雨洪排水孔并在人行道两侧铺设可渗透层和储水层，才可以有效控制雨洪的流向。

1.3 雨洪利用效益较大

雨洪利用效益与雨水渗透系统间有着千丝万缕的联系。许多情况下渗透设备被用作管理雨洪深层渗透的专用设备，并多用于渗漏沟、渗漏井和回填井中。渗漏沟属于雨洪的浅通道，在这一过程中地表水可以通过透水管引入通道，而渗水井为点状渗流且深度略大于管道沟，通常用于渗入雨洪。此外，进入地下连接处时补给井的深度最大，其底部经常与粗砂砾层相连，这使得其入渗能力强并具有容易收集雨洪的优点。对于现代化城市而言，雨洪资源和管理的利用不仅意味着促进城市的经济发展，而且还带来了客观的社会效益和环境效益，这是因为增加城市水资源可以减少水资源供需矛盾，因此具有重要现实意义。

2 雨洪资源应用与管理体系架构

2.1 做好专项规划工作

合理利用雨洪资源能够使城市的各个方面受益，但由于这一工作的复杂性和繁琐的管理体系，有关部门需要通过科学规划、改进政策、技术援助和其他手段才能够达到上述预期目标。在这一过程中相关部门应当转变城市规划观念，合理设计排水系统总体规划方案并明确具体规划和施工过程，在合理利用雨洪资源的同时实现城市的可持续发展和生态平衡。此外，雨洪资源控制还应当以城市硬指标为前提，例如水资源获取率、绿化覆盖率和透水性等指标都具有重要意义。因此，相关工作人员应当根据城市雨洪灾害的风险防控要点来绘制相应的风险结构图，使其成为城市规划和雨洪资源管理的前提。另外，政府部门在住宅小区、停车场街道和防洪工程建设中应深入分析雨洪资源的积累与利用规律，才能够建设更为完备的雨洪资源利用体系。

2.2 注重规范排水标准

在我国的城市排水计算中，目前多使用水生产模块法和元计算方法来对地表雨洪汇聚现状进行真实的数据反馈。而随着科学技术的发展，传统的雨洪计算方法逐渐失去了计算优势，因此选择合理、科学的雨洪计算方法才可以实现雨洪资源的高效利用与合理管理。目前我国大多数城市通常通过指定模拟值来结合水文学和水力学来计算降雨和洪水，以准确计算降雨点和水位、水面和水深。此外，雨洪资源的广泛利用可以控制和减少城市地区深层地下水使用，进而避免地下水位逐渐升高导致的过度使用问题，在这一过程中一系列地质灾害能够得到遏制，并促使深层地下水环境得到治理和恢复，这对促进生态环境良性循环具有重要促进作用。

2.3 改善浅层地下水环境

通常来说城市地区的浅层地下水主要是咸水和微咸水，而雨洪资源的大量利用增加了地表水的渗透，进而稀释了浅层地下水并改善了浅层地下水质量,达到了调节小气候环境的效果。近年来我国许多地区的降雨减少且气候干燥，雨洪资源的广泛使用可以大大减少城市地区的水资源短缺现象，确保农村地区灌溉水供应，有效改善人民群众的生活水平和生活质量。此外，雨洪资源的广泛利用能够促进节水环保社会发展，不仅可以增加当地水资源的利用率，还可以减轻汛期的洪水压力，故具有重要社会价值。

3 区域雨洪资源利用及应用要点

3.1 加强水利设施管理

加强水利设施管理有助于社会稳定，而雨洪资源的储存则能够控制和减少地下水使用量，考虑到深层地下水中的氟化物含量高而浅层地下水中的盐分高、污染严重，因此上述措施有助于减轻水资源使用危机并避免因给供水造成的水资源纠纷，在事实上达到了维护社会稳定的效果。此外，雨洪资源作为可以在一定周期内定期获取的宝贵水源，可以显著减少人们对地下水的开采并避免地下水枯竭现象，因此可以认为雨洪资源的广泛使用对于保护地区水资源环境至关重要。

3.2 完善技术支撑体系

为了改善雨洪资源管理的技术支持体系，相关工作人员可以从四个方面进行详细分析，分别是预测技术、模拟技术、耦合技术和管理技术。预测技术是通过借助地面气象站、雷达雨量测量等辅助功能，结合微波预测和监测技术选择来提前记录120h的风暴预报以及降水强度和距离、持续时间、中心和关键范围等数据。模拟技术则是基于卫星遥感技术、GPS技术和其他现代手段，评估城市信息（如建筑物和构筑物、地下管线和立交桥），并选择精美的图形形状以反映城市的微观地形，从而快速检测地下输水管线的位置和高度，有助于雨洪渗透系统的合理构建。耦合技术不仅包括规模化的交通技术和雨洪管道流量控制技术，还基于差异模拟精度的城市供水系统控制技术，技术人员可以应用这一技术来计算雨洪的流动情况。与之相对的，管理技术则是根据雨洪积水现状，在河流与管道规划系统之间建立模型，从而做好风险管理与决策管理等工作，达到健全雨洪管理体系的目的。

3.3 回补浅层地下水

回补浅层地下水的重要性是不言而喻的。我国城市地区的浅层地下水多为第四纪潜水，且分布在全国各地区的不同流域内。地下水回补是采用人工措施将地表水或其他水源的水注入地下以补充地下水，以达到增加地下水资源量、缓解地下水位持续下降、净化水质、遏制海水入侵和其他生态环境效益的目的，又称地下水人工补给、地下水回灌。含水层补给技术则是有目的地将水储存到适宜的含水层中的技术方法，并采用一系列管理措施确保人体健康和环境安全不受损害，有助于生态环境的改善，通过回采水解决尤其是季节性水资源短缺，获得可观的经济效益。

4 结 语

雨洪资源利用是城市规划、发展和管理的关键与困难部分。只要相关部门做好雨洪灾害防控，则这一过程中带来的雨洪资源就可以有效地控制水资源短缺和城市水资源污染问题，从而减少水资源稀缺带来的矛盾。因此，现代城市管理应当以雨洪利用为核心，并依靠系统规划和先进技术来制定雨洪管理系统，在提高防洪意识的同时能够在最大限度上利用水资源，促进自然和谐城市创建。