城市雨水排放存在问题及对策

伍洋

（天津城建设计院有限公司，天津 300000）

城市雨水排放存在问题及对策

伍洋

（天津城建设计院有限公司，天津 300000）

随着中国城镇化的建设和发展，城市雨水问题越来越突出，主要表现在雨水径流污染水体，城市洪灾风险加大，暴雨过后城市内涝严重。为了有效降低城市被雨水威胁的风险，可通过降低区域综合径流系数、提高暴雨设计重现期及对部分雨水进行收集储存后利用等措施有效降低城市雨水的径流量。

径流系数；绿色屋面；绿色街道；绿色小区 重现期；雨水收集与利用

1 引言

随着中国城市化步伐的加快，城市的雨水排放问题越来越突出。主要表现为：雨水径流污染水体，造成水质的恶化及水体下游的淤积；城市洪灾风险加大，越来越多的城市经受不住暴雨的侵袭而造成严重内涝；生态环境破坏等几方面。其中城市洪灾风险的加大不仅影响国民经济的发展，也给人民的健康及生命财产带来威胁。如2007年7月济南的特大暴雨不仅造成了巨大的经济损失而且危及了人民的生命；2010年5月广州突遭暴雨袭击，大量私家车被积水淹没，给人民的财产带来了不必要的损失。因此，正视城市化水平的提高而带来的雨水排放问题并提出相应对策处理好城市开发建设与城市雨水排放之间的矛盾势在必行。

2 控制城市雨水排放量的主要对策

2.1 城市区域综合径流系数的控制

城市雨水排放量的大小与城市区域综合径流系数密切相关。随着城市开发的提速，越来越多的自然地面被混凝土或沥青路面所替代，原有区域土壤的自然渗透能力被大大削弱；越来越多的天然河道被疏浚整治，河底和堤岸也大多采用全衬砌的方法加固，大大降低了河道的下渗能力及与地下水之间的补给。因此，在城市的开发建设中因遵循尽量不破坏或少破坏原有区域土壤的自然渗透能力以最大限度地保持区域开发前的自然径流系数。在这方面国内外均有一些成熟的工程措施可供参考。

2.1.1 绿色屋面

随着城市的城镇化建设的加快和不断完善，城市建筑密度的加大，越来越多的土地被广大的建筑物占用，提高了城市功能性和方便了人民生活便利性的同时，也使原本渗水性强的自然地面被混凝土硬化，大大降低了自然地面的渗水性能。对城市的各种建筑屋面进行适度的屋面绿化，则能有效地弥补原有地面被硬化后渗水性能的下降，对雨水径流量起到了明显的削减。屋面绿化的设置原则主要有：①为了适应屋面冬冷夏热的气温特点，应选择耐旱、抗寒性能强的植物；②屋顶的覆土受建筑承重的限制，一般较浅，因此适宜种植矮小的灌木和草本植物；③屋顶风力一般比地面要大，应选择抗风性能强的植物；④屋面的绿化应做好屋面的防水和排水，不因漏水而影响下层建筑的正常使用。屋面绿化在国内外都有广泛的应用，且有些地方作为城市管理的条例进行推广，如日本东京规定，新建建筑物占地面积超过1 000m2，屋顶必须有20%为绿色植物覆盖。

2.1.2 绿色街道

传统街道一般为不透水的沥青路面或混凝土路面，且绿化带采用高于路面的侧石进行围合封闭，使得绿化带不具备接纳路面雨水径流的条件，街道的雨水一般通过设置在道路上的雨水口及雨水管道进行集中收集后排放。当遭遇暴雨时，街道及附近地块的雨水集中汇集到街道上，短时间内道路下的雨水管道承担的排水负荷激增，超过了雨水管道的排水能力，极易造成街道局部地区形成大面积积水，严重影响城市的交通，给老百姓的出行带来极大的不便。最后，初期雨水携带着大量的污染物直接排入河道，也给城市的水体造成了污染。区别于传统的街道，绿色街道的理念为结合街道的景观建设将雨水作为一种资源进行有效利用，采取适当的工程措施，将雨水导入街道的绿化带，促进雨水的自然下渗，能有效降低城市暴雨期间排水负荷，在实现雨水资源化的同时，也减少了城市雨水管道建设的投资。绿色街道常见的做法为：道路机动车与非机动车之间的侧分带采用绿化带，其设置的侧石为带有导流槽及过水圆孔的侧石，且绿化带的设计标高低于路面设计标高，当降雨时，雨水漫流入侧石导流槽，在导流槽汇集后通过过水圆孔进入绿化带，雨水经过绿化带进行吸收、渗透后，超量的雨水通过高于绿带设计标高（一般比绿带高0.1m）的雨水口排入街道雨水管道。另外，在我国不少城市的停车场、步行道及广场等也采用了草皮砖等透水性地面。

2.1.3 绿色小区

为了美化小区环境，同时尽量满足小区地块在开发建设前后的雨水径流量不增加，应将小区建设成为环境优美、自然生态的绿色小区。绿色小区的建设不仅美化了环境，同时有效利用了雨水资源，并降低了小区内外雨水管道的投资。绿色小区的做法为：①建筑周围设置绿化带，将屋面雨水就近排入绿化带，超量的雨水通过设置在绿带的雨水口排入雨水管道；②小区道路一侧设置截水沟，且沟道上面铺装碎石对雨水进行过滤，过滤后的雨水排入雨水管道；③在小区低洼处设置水塘，小区的雨水经过管道收集后集中排入水塘，水塘既调节了小区的雨水量，也为小区的居民提供了一个休闲玩水的去处。

2.2 城市暴雨设计重现期

城市雨水排放量的大小与城市暴雨强度的大小密切相关。在国内大部分城市市政雨水管道的建设过程中，为了节省工程投资而减小雨水管径，从而导致雨水管道的设计重现期降低。大部分城市的排水系统采用的重现期为1年，北京市是3～5年的标准，特殊地区10年的标准。由于重现期偏低，当大暴雨来临时，许多城市不得不面对雨水管道排水能力不足而造成城市部分地区严重积水内涝。与国内相比，国外城市的暴雨设计重现期标准远远高于国内暴雨设计重现期。比如美国及日本的雨水管道设计重现期一般采用5～10年，且美国各州还将排水干管系统的设计重现期规定为100年。为了最大限度地降低暴雨对城市安全的影响，并将暴雨造成的灾害和经济损失降到最低，适度地提高城市设计暴雨强度的标准，虽然加大了雨水管道的直径，增加了工程投资费用，但能在一定程度上缓解暴雨来临时城市发生内涝积水的风险，避免了日后城市水患可能给城市带来的更大经济风险。

2.3 城市雨水的收集与利用

城市雨水排放量的大小与城市汇水面积的大小密切相关。在城市综合径流系数及暴雨强度不变的前提条件下，汇水面积越大，一次暴雨产生的雨水量也越大。为了降低雨水排放量的大小，将一次暴雨过程中产生的部分雨水进行收集并储存起来，在一定意义上来说相对起到了减少城市汇水面积的作用。对雨水的收集储存不仅能有效降低暴雨瞬时的洪峰流量，而且当暴雨过后可以对收集的雨水进行适当处理后回用，实现雨水排放的减量化及雨水利用的资源化。雨水经过适当处理，水质满足相应回用条件后，可以用于城市的绿地浇洒、消防、洗车冲厕、循环冷却等多种用途用水。雨水的水质处理常用的有物理处理方法及生态处理方法。物理处理的一般工艺流程为：雨水收集→弃除初期径流→滞蓄→过滤→消毒→清水蓄存→回用；而生态处理则是在条件适当时建设雨水生态塘、雨水湿地等。目前国内外已经有不少对雨水进行收集与利用的工程实例。日本早在1963年就开始修建雨水调蓄池，雨天的雨水一部分进入到调蓄池进行储存，到晴天时再将调蓄池中储存的雨水用来浇灌绿地及喷洒道路路面。雨水调蓄池一般建在地下，也有将地表的下沉广场作为调蓄池，平时供市民娱乐休闲，下雨时则调蓄雨水。我国的水资源短缺，节约用水一直是政府所提倡的，而对城市雨水进行收集和适当处理后再加以利用，就能起到节水的明显效果，因此，从政府层面也鼓励积极开发城市雨水的收集与利用技术，近年来，很多城市在新建小区和公共建筑中，都加强了雨水的收集和利用，广泛用于绿地浇洒、冲厕及道路清扫。因此，在条件允许的前提下，在城市的小区或街道广场绿地下建设雨水收集储存设施不仅实现了雨水排放的减量化也实现了雨水利用的资源化。

3 结语

综上所述，控制城市雨水排放量的大小可以从降低城市综合径流系数、加大雨水管道暴雨设计重现期及对雨水进行收集、储存及利用三方面来解决。不同的城市根据其自然状况、社会经济发展水平可以采取不同的措施。为节约城市用水，鼓励对城市雨水进行收集后利用，以实现雨水的资源化和排放减量化，首先要加强立法，明确地块开发前后的总径流量不变，对于超量排放的雨水应收费，以促进城市雨水的收集与利用；其次要对城市的规划进行合理布局，以保障雨水的收集与利用工程在技术上有可实施性且在经济性上更能节省投资；最后要各部门加强合作，以保障城市的雨水收集与利用工程得以顺利实施。

［1］李 渤.新型雨水排放系统［J］.中国科技信息，2006（8）.

［2］汪云霞.关于城市圩区雨水排放的初步探讨［J］.安徽建筑，2006（5）.

［3］吴 艳，竺焕栋.城市雨水排放系统的现状与发展浅析［J］.城市建设理论研究，2014（7）.

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A

1674－9944（2015）08－0277－02

2015－05－14

伍 洋（1982—），男，湖北荆门人，工程师，主要从事给排水工程研究。