秦皇岛市“在水一方”住宅小区雨洪利用工程示范研究

闫淑娟

（秦皇岛市水土保持工作站，河北秦皇岛066000）

秦皇岛市“在水一方”住宅小区雨洪利用工程示范研究

闫淑娟

（秦皇岛市水土保持工作站，河北秦皇岛066000）

秦皇岛市“在水一方”住宅小区在建设过程中实施了雨水收集或入渗回补地下等措施，取得了良好的经济效益、生态效益和社会效益。为促进城市水资源的可持续利用和城市水环境的不断改善，秦皇岛市要加大宣传力度，强化公众参与意识；完善相关政策，规范雨洪利用行为；利用经济手段，激励人们自觉利用雨洪资源。

住宅小区；雨洪利用；效益分析；示范研究

1 示范区基本情况

秦皇岛市“在水一方”旧城改造项目位于秦皇岛市海港区西部，和平大街以南，西港路以西，汤河以东，滨河路以北。规划占地总面积56hm2，规划总建筑面积为150万m2，总投资约30亿元人民币，由秦皇岛市五兴房地产有限公司开发兴建，是目前秦皇岛市占地面积最大的城市住宅小区。小区建筑配套设施齐全，包括住宅楼、学校、商场、饭店等服务设施，以及小区道路、停车场、学校操场和人工湖区草地等基础设施。为更高效地利用雨水资源、改善小区居住环境、减少热岛效应、保持水土平衡，小区整体规划设计直接引用了国内外环保、节能、节水等先进理念和先进技术。2007年5月，该小区被河北省水利厅列为城市雨水利用试点工程[1]。

根据总体规划，“在水一方”居民小区设三区分五期建设。一区项目面积17.81万m2，小区建筑屋顶面积3.95万m2，硬化道路面积2.78万m2，渗水砖铺设面积4.57万m2，绿化面积5.86万m2，水系面积6500m2。一区雨水收集利用工程于2010年8月竣工，投资约1000万元人民币。目前已入住4000户，入住人口1.2万人，用水量3700m3/d。

2 示范区雨水利用情况

2.1 雨水利用工程建设内容

小区雨水利用工程包括：屋顶雨水收集系统、地下雨水收集池、渗透式或非渗透式下凹绿地和人工湖雨水收集系统[2]。

在小区30号楼与39号楼之间建设500m3地下雨水收集池一座，用于收集雨水，作为小区绿地灌溉、冲厕和景观湖补充用水。建设渗透式下凹绿地10处，面积2000m2；利用楼房雨水管将屋顶雨水收集至室外绿化带内，绿化面积5.66万m2；小区人行道路铺设透水砖，面积为45700m2；停车场地面铺装采用空心草皮砖，面积3000m2；中心水系人工湖面积6500m2，作为中心区域雨水收集池。

2.2 雨水利用工程进度安排及收集工艺

本工程严格按照国家标准《建筑与小区雨水利用工程技术规范》及设计图纸进行施工。

施工期为2007年7月至2010年8月。2007年完成中心水系施工、雨水收集池施工；2008年完成全部道路施工、50%渗水砖路面施工、20%绿化工程；2009年全部完成渗水砖路面施工和室外雨水收集管路施工，完成30%绿化工程；2010年完成全部绿化工程。

渗水砖路面施工程序：路基挖槽—路基基层—透水基层—透水垫层—找平层—透水面层—清扫整理。

图1 小区雨水径流控制示意图

2.3 雨水利用监测

2.3.1 集雨利用量

2008年海港区全年降水量532.7mm，小区集雨利用量5750m3，其中生活杂用450m3，绿地浇灌1300m3，补充水系4000m3；2009年海港区全年降水量562.7mm，小区集雨利用量6014m3，其中生活杂用480m3，绿地浇灌1334m3，补充水系4200m3；2010年海港区全年降水量691.8mm，小区集雨利用量6300m3，其中生活杂用600m3，绿地浇灌1334m3，补充水系4366m3。年均集雨利用量6021m3。

2.3.2 增加雨水入渗量

透水路面、停车场及下凹式绿地增加了雨水入渗量[3]，2008-2010年入渗量分别为1249m3、2853m3、4825m3。小区入住后，按秦皇岛市近10年的年均降水量587mm计算，年均入渗量约为3275m3。

3 雨水利用工程效益分析

3.1 经济效益分析

雨水利用示范工程取得的效益是综合的，包括利用雨水置换的自来水效益、因消除污染而减少的社会损失效益、节省城市排水设施的建设和运行的效益以及雨水渗透回补土壤和地下水的效益等。

3.1.1 节水（自来水）效益（B1）

该示范工程通过雨水集蓄利用置换自来水，减少城市自来水供应量。按照秦皇岛市现行3.6元/t自来水计算，年均可直接节约水费为：

B1=3.6×6021=2.7（万元/a）

3.1.2 消除污染而减少的社会损失效益（B2）

根据北京市已有研究成果[4]，为消除水污染每投入1元成本可以减少的环境资源损失是3元，也就是说，投入产出比为1∶3。因此，雨水利用示范工程实施后，大大减少了污染雨水排入河道水体量，从而也减少了因为雨水的污染而带来的河流水体环境的污染。以秦皇岛市现行排污费0.9元/m3作为消除污染需要投入的费用，则因消除污染而减少的社会损失效益为：

B2=0.9×（6021+3275）×3=2.51（万元/a）

3.1.3 节省城市排水设施的建设和运行效益（B3）

城市雨水收集利用可减少向市政管网排放雨水量，不但减轻了市政管网的压力，而且也降低了市政管网的维护费用。按0.08元/m3的管网运行费用计算，每年可节省城市排水设施的建设和运行费用效益为：

B3=0.08×（6021+3275）=0.07（万元/a）

3.1.4 雨水渗透回补土壤和地下水的效益（B4）

建设雨水渗透设施，使雨水更多地入渗回补土壤和地下水，可以有效地补充和涵养地下水资源。根据北京市研究成果[5]，按照0.40元/m3地下水源实际价格计算，工程区雨水渗透回补土壤和地下水的效益为：

B1=0.4×3275=0.13(万元/a)

3.1.5 雨洪治理工程的综合效益（B）

根据以上分析，雨水利用示范工程的综合效益为：

B=B1+B2+B3+B4=2.17+2.51+0.07+0.13=4.88（万元/a）

3.2 社会、生态效益

在过去的许多年中，城市地面铺设只注重“艺术观赏性”，而忽略了“环境实用性”，许多城市广场、停车场、人行道和居民区的地面铺设材料不是花岗岩、大理石、釉面砖，就是混凝土或柏油沥青等几乎不透水的材料。这种被称作“死亡性地面”的不透水铺装对城市环境的主要危害有以下几个方面：一是阻隔了雨水直接渗透，加重了城市排水管网的负担，使城市一遇降雨就满地积水，而晴天时地面又极为干燥，尘土飞扬；二是大量反射、储留然后释放太阳辐射热，极大地增加了城市热岛效应，使环境舒适度大大降低；三是直接影响城市植被健康，进一步加重城市的干旱、缺水状况，形成恶性循环的生态环境[6]。

监测结果表明，地面硬化之前降雨形成的地面径流与土壤入渗量之比约为3∶7；硬化后二者的比例变为7∶3。数字的颠倒意味着地面硬化已经严重干扰了自然的水文循环，显而易见，这种干扰产生的效果是负面的。通过实施雨洪综合治理工程，可以有效地改善城市区域生态环境。将雨水就地收集、就地利用或回补地下水，可减轻城市防洪压力，防止城市因排涝设施不足而导致的城市雨水排泄不畅和洪涝灾害的发生；削减雨季峰流量，增加水分蒸发，改善生态环境；减少或避免马路及庭院积水，改善小区水环境，提高居民生活质量。

4 结论与建议

随着城镇建设的迅猛发展，城区地表硬化面积逐年增加，汛期往往积水严重，污水处理量增加，宝贵的城区雨水资源成了祸水。采取有效措施把雨水进行收集、利用，或入渗回补地下，既充分利用了宝贵的雨水资源，又减少了排水投资，缓解了城市水资源短缺，减轻了内涝灾害，调节了人居环境。可见，开展城市雨水资源利用技术研究具有十分重要的意义。为保证城市雨水利用技术的顺利实施，以促进城市水资源的可持续利用和城市水环境的不断改善，现提出以下建议：

4.1 完善相关政策

目前，国家和省有关部门已经颁布了雨水利用的技术规范和暂行规定，对城市雨水利用步入法制轨道起到了重要的推动作用。秦皇岛市作为旅游沿海开放城市，应尽快出台“城市雨水利用管理条例”，对城市雨水利用的目标、任务、使用范围，责、权、利的进一步划分，对污染材料的限制使用，控制废物倾倒等作出明确规定。

4.2 充分利用经济杠杆

秦皇岛市应通过经济手段，把企业、个人的局部利益同全社会的共同利益有机结合起来。建立雨水排污费（税）制度和积极的激励机制，实施雨水排放许可证制度，按照雨水排出量或径流中污染物总量收取环境资源费等。

4.3 强化公众参与意识

城市雨水利用的公众参与是解决城市旱涝问题的重要组成部分，是城市环境治理方案能够得以实施的重要手段。秦皇岛市应通过各种新闻媒体的宣传，提高广大城市居民对城市雨水利用必要性的认识，使他们自觉地参与其中。

[1]宋伟，周庆华，郭永辰.着力开展以雨洪利用为重点的城市水土保持生态建设工作[J].河北水利，2006（4）：13-14.

[2]张艳红.城市雨水利用的趋势、现状和措施探讨[J].南水北调与水利科技，2005，3（3）：27-29.

[3]魏飒，郭永晨，王军.城市雨水径流水质监测及影响因素[J].河北师范大学学报，2009，33（1）：124-127.

[4]邬扬善，屈燕.北京市中水设施的成本效益分析[J].给水排水，1996，22（4）：31-33.

[5]李俊奇，车武，孟光辉，等.城市雨水利用方案设计与技术经济分析[J].给水排水，2001，27（12）：25-28.

[6]郭永辰.综合利用城市雨洪资源[J].南水北调与水利科技，2004，2（6）：27-28，57.

Demonstrative Research on Rainfall Utilization of the Residential Community of In the Water Side of Qinhuangdao City

Yan Shujuan
（Water and Soil Conservation Workstation of Qinhuangdao,Qinhuangdao Hebei 066000,China）

The measures of rainfall collection and infiltration to replenish groundwater have been conducted during the construction of the residential community of In the Water Side,and gained good economic,ecological and social benefits.In order to make sustainable use of urban water resources and improve the urban water environment,Qinhuangdao city need to enhance publicity and public awareness,improve relevant and regulate rainfall utilization behaviors,encourage the public to utilize rainfall resources simultaneously by economic measures.

residential community；utilization of rainfall；benefit analysis；demonstrative research

TU201

A

1008-813X（2011）04-0029-03

10.3969/j.issn.1008-813X.2011.04.009

2011-07-18

闫淑娟（1967-），女，河北省遵化市人，毕业于河北农业大学土木工程系农田水利专业，现任秦皇岛市水土保持工作站站长，高级工程师，从事水土保持工作。