潍坊市雨水资源化利用研究

2014-04-08李飞唐培军刘英昊

山东水利 2014年10期

关键词：潍坊市径流降雨

李飞，唐培军，刘英昊

（潍坊市水文局，山东潍坊 261061）

潍坊市雨水资源化利用研究

李飞，唐培军，刘英昊

（潍坊市水文局，山东潍坊 261061）

针对潍坊市城区降雨径流特点和雨水资源利用的必要性，分析了雨水利用的内涵、特点及其应用前景，结合潍坊市区实际情况，提出市区雨水资源化的可能性和利用途径的合理化建议。

潍坊市；降雨径流；雨水资源化

潍坊市地处北温带季风区，属半湿润大陆型气候，春季风多雨少，夏季炎热多雨，秋季天高气爽，冬季寒冷干燥。全市多年平均降水量为661.9 mm，年内降雨多集中于6～9月，占全年降水量的72%，且水资源分配年际变化较大。河川径流除受降雨影响外，还受下垫面的影响，年内、年际变化更为明显。最大年河川径流深565 mm，出现在1964年；最小河川径流深22.9 mm，出现在1989年，最大值为最小值的24.7倍，1980—1989年10年汛期平均降雨比历年同期降雨减少了20.2%，水资源供需矛盾突出。

1 城市雨水资源利用的必要性

1.1 进一步缓解城市供水紧张状况

潍坊市作为一个严重的缺水型沿海城市，由于水资源的紧张，开源节流势在必行。市区规划面积2 334 km2，年平均降水量为599.8 mm，年平均总降雨量为13.99亿m3，主要集中在7～8月。如果年降雨量的20%产生径流，则年平均径流量为2.80亿m3，日均45.2万m3，这部分径流雨水被收集利用将有效缓解水资源短缺的问题。

1.2 有效降低城市洪涝灾害损失

潍坊市城区河流较多，分布着白浪河、虞河、浞河、张面河等防洪排涝河道。一方面，中心城区的排涝河道均有不同程度的淤积，明显不适应城市排水要求。城区排水管网系统不完善，系统排水能力不足，雨水无出路等问题较为突出，管网之间不配套，出现“上大下小”的现象；管网大多分布在新城区，在老城区很多地方管径偏小，管网偏少，管网建设滞后于城市发展，导致排水不畅，遇短历时暴雨容易被淹。另一方面，市区下垫面条件的改变，使雨水流向排水管网更为迅速，致使洪峰流量增大和峰现时间缩短。城市水文要素的这种变化，导致城市暴雨积水内涝问题日益严重。据潍坊市市政部门统计，每年因强降雨造成积水内涝的次数达10余次。通过收集处理利用，可以减小强降雨造成的排涝负荷，同时可降低暴雨时的洪涝灾害。

1.3 有效补充地下水源

潍坊市由于地下水过量开采，导致地下水位下降，据地下水观测资料分析，全市平原区地下水位大幅度下降始于1980年，平均地下水位埋深由1980年的5.41 m下降到2000年的14.71 m，年平均下降0.44 m，最大年下降达1.62 m，地下漏斗范围不断扩大，北部海水入侵严重，咸淡水分界线不断南移。通过绿地、透水性地面等将雨水渗透地下，或者直接将雨水回灌地下，能够起到涵养地下水、防止地面沉降、海水倒灌的作用。另外，遇干旱年份，还可以抽取地下水作为绿化和生产用水等，可以合理地支配利用水资源。

2 城市雨水资源利用的途径

2.1 兴建雨水拦截和蓄存设施

在规划建设蓄水设施时，应尽量考虑将其建在容易集水，且水质相对较好的地方，此类拦截和蓄积雨水的工程设施，既控制了汛期多余的雨水径流，减少了城市排水设施的压力，又为城市增加了新的供水水源，从而缓解了城市水资源的供需矛盾。潍坊市疾病预防控制中心建筑为“井”型构造，中间地带是绿化区。改造之前,雨水通过竖立在“井”字四周周围的墙上排水管直接排放到地面排水沟中排入城市管网，既浪费了雨水资源，还加大了城市污水处理设施的处理量。改造后，在中间地带的绿化区挖一个150 m3的人工景观湖，并在立管雨水排水口处，加接一根横向PE管，将雨水收集起后，先排入过滤井，经过简单过滤后，排入景观湖，同时人工湖设立雨水溢流管。雨水收集后，可以用于景观和绿化，既减少了排放，节约了水资源，雨水的价值也得到了体现。

2.2 增大雨水就地入渗率

潍坊市内有5条河流经过市区，城区暴雨积水排泄极易与河道洪水遭遇形成顶托，造成排水困难。一方面铺设雨水管道采用下渗管道，人行道路面采用透水砖铺设；另一方面在公共绿地、道路景观隔离带、道路两侧绿化带等公共场地推广下凹式绿地，并在易发生内涝区域修建联通疏浚管道，应用竖井排泄等方式，以增加雨水就地入渗率，涵养地下水源，亦可缓解暴雨洪水对骨干排水系统的压力。

2.3 采取雨污分流制，集中蓄水

根据潍坊市雨水管网现状和规划，结合区内各河道均进行了治理，各河均按沿河地势修建了多座拦河闸坝，雨水可就近排入河道拦河闸坝内存储，作为景观用水和绿化用水，同时也可作为建设或其他非生活用水水源。如在白浪河鸢都湖、民生街橡胶坝、清波桥闸、卧龙桥闸、高速路北橡胶坝的河槽容积近百万立方米，汛期雨水通过沿河入河排放口进入河道存储，既可作景观用水，亦可作为沿河绿化用水或其他非生活用水，同时降低了城市内涝风险和景观调水工程运行费用。另外，通过设置截流干管将雨水集中引入景观生态湿地统一处理，既避免了雨水初期对受纳水体的污染，又提高了雨水的利用率。

2.4 雨水回灌地下水

利用汛期雨水进行合理的地下回灌，不仅可以减少洪水径流量，起到防洪排涝的作用，而且可以增加地下水的存储量，增加春秋旱季浅层地下水可开采量，以7～8月多年平均降雨量298.3 mm，下渗到地下能开发利用的以10%计算，就可达0.7亿m3。这不仅降低积水内涝风险，同时可大大优化水资源的利用配置，极大节省地表水工程调水运行费用。可以对现有的多用途井、渗井等加以充分利用，在含水层渗透性较大的区域扩建回灌井、渗井等设施，从而有效地补充地下水，防止地质环境及水环境的恶化。

3 保障措施

3.1 完善城市雨水利用的相关政策法规

山东省政府办公厅转发了省发展改革委、省财政厅、省国土资源厅、省环保厅等五部门《关于加强雨洪资源利用的意见》，这对于开发利用雨水资源，加强组织领导，落实责任，及时研究解决雨洪资源利用工程建设中的重大问题，推进项目实施起到了指导作用。为了有效利用雨水资源，需要补充和完善雨水利用实施细则，因地制宜地制定各地区的雨水利用技术规范和标准。

3.2 加强雨水利用的科学研究

加快城市水文建设，完善城市水文监测站网，尽快开展市区降雨特性、区域雨水汇流介质水质、土层渗透能力等调查研究，为提高城市雨水资源利用提供技术支撑。

3.3 保证雨水利用的资金投入

建立完善以政府投入为导向、社会资本为重要来源的投融资机制，鼓励民间投资参与雨水资源利用工程建设。探索建立水权交易、水市场与水价形成机制，增强全社会节约用水意识，促进水资源节约集约利用。