浅析平顶山市的城市雨水利用

□史靖雯 □李晓红 □翟保健

（1平顶山水文水资源勘测局；2河南省水利科学研究院；3济源市水利局）

1 概述

平顶山市1957年建市，以其得天独厚的地理位置、丰富的自然资源、雄厚的经济实力以及源远流长的灿烂文化，越来越受瞩目，现已成为以能源、原材料工业为主体，煤炭、电力、钢铁、纺织、化工等工业综合发展的新兴工业城市，市区人口100万，市区建成面积80。然而随着平顶山市城市工业化程度的不断提高，可利用水资源的问题也日益突出。因此如果能合理、有效的利用城市雨水资源，将会为平顶山市的经济发展和环境保护开创新局面。2014年平顶山市降水644.20mm，较常年均值823.70mm少22%，降水量出现了自有水文统计以来的最少年份。平顶山市用水困难，启动Ⅱ级抗旱响应，在省委省政府及相关部门的大力支持下，实施了丹江口水库向平顶山应急调水工程，缓解了平顶山市用水紧张的局面。

水资源作为生命之源、生产之要、生态之基，关系到一个城市的经济安全、生产安全、生活安全。一个城市或地区水资源的占有量和可持续利用量，是衡量一个城市或地区能否具备可持续发展的一个重要因素。由于水资源在时空分配的不均匀，加之城市发展中城市化、工业化程度的提高，对水源的污染加重等等，使用水矛盾越来越突出。如果在雨水资源未转化成其他水源之前，将其收集利用起来，不仅会节约大量宝贵的河、湖及地下水资源，而且也为城市的可持续发展提供道路。

2 城市雨水利用的概念

城市雨水利用是将直接排入河流或大海的而损失的雨水，利用一些技术方法将其收集、储存或渗入地下，用来涵养地下水，有效地抑制城市暴雨径流，还可以作为城市在非常情况下，如地震、战争、灾后等时期的水源，来改善城市水环境，恢复生物多样性。

3 平顶山市雨水利用的可收集量分析

平顶山市目前市区总面积约为80 km2，多年平均降水量823.70mm。根据公式1：雨水可收集量=集雨面积×年平均降雨量×径流系数，可对平顶山雨水的可收集量进行计算。

由于市区内各种地面种类的径流系数不同（径流系数参照表1），且差异较大，为保证数据计算的可用性，故本文在采用公式1对平顶山市雨水可收集量进行计算时，在平顶山市市区集雨面积的定量中，采用2013年国务院办公厅发布的《关于做好城市排水防涝设施建设工作的通知》中要求：“新建城区硬化地面中，可渗透地面面积比例不宜低于40%”为参考，综合平顶山市实际情况，集雨面积采用市区总面积的50%作为集雨面积。另由于不同地面的径流系数不同，本文均采用径流系数为0.60，来保证数据的可用性。

由上述可得：平顶山雨水可收集量=80×106×0.50×0.82×0.60=19704000m3

根据上述公式的保守计算，即可得出平顶山市城市雨水利用每年可以增加约1900万m3。

表1 不同地面径流系数参照表

4 城市雨水利用的方法与途径

城市雨水按利用方法主要分为三类：城市雨水直接利用、间接利用、直接利用和间接利用的结合。

4.1 城市雨水的直接利用

将雨水收集处理后直接利用是城市雨水利用的直接过程。建筑物屋面雨水主要由水落管收集，绿地和路面雨水用雨水口收集。在进入后续的处理系统之前，需要设置拦污栅，并铺设溢流管道。收集处理后的雨水主要用于城市绿地浇灌、路面喷洒和景观补水等。

4.2 城市雨水的间接利用

将雨水渗透回灌，以补充地下水是城市雨水利用的间接过程。间接利用是增加地下水源、减少城市雨洪量、改善城市水环境的有效途径。

4.3 城市雨水的直接利用和间接利用的结合

城市雨水的直接利用和间接利用并不是独立的两个过程，可以将两方面有效地结合起来，更有效地利用城市雨水资源。

城市雨水直接利用和间接利用结合的途径主要有以下几个方面。

4.3.1 利用大面积集雨

城市的建筑屋顶、大型广场、小区庭院、城市的不透水地面都可以大面积的汇集雨水，是良好的雨水收集面。只要修建一些简单的收集和储存工程，就可以将城市雨水资源化，用于绿地浇灌、路面喷洒和景观补水等，由于雨水污染不重，经过简单处理就能作为生活洗涤用水，工业用水等。

4.3.2 利用渗透设施集雨

利用各种人工设施强化雨水渗透是城市雨水利用的一个重要途径，雨水渗透设施主要有渗透集水井、透水性辅装、渗透管、渗透沟、渗透池等。对必须改造的和新建的下水道工程，一次性采用渗透设施，更能达到节省投资的目的。

4.3.3 对收集的雨水和降水就地利用

贮留池是将收集起来的雨水积蓄起来的重要设施。贮留池的面积根据当地集雨面积、降水量及用水方式进行设计和建造。

4.3.4 对城市雨污分流，建造单独的城市雨水系统

为了利用雨水资源，应采取相应的措施，比如采取旧排水管网改造、新建城市雨水排水系统，采用双层排水管道，上层排泄雨水，下层排放污水，实现雨水污水分流。分流后的雨水经过排水道排至需要的集中用水点，如人工湖、贮水池等，补充生态用水，用于维持和改善城市水环境。

5 结语

平顶山市是易旱区，人均水占有量仅372m3。随着城市的快速发展，城市供水资源性不足的加深，水资源利用的前景不容乐观。因此将雨水利用作为城市供水系统的辅助性工程，补充部分工业用水、环境用水和杂用水水源，对节省市政投资等方面的经济效益是不可估量的。