关于绿色雨水排水系统的研究进展

王众正　杜翠珍

摘 要：城市化的发展改变了雨水的自然循环过程，导致城市雨洪问题严重。因此，阐述了传统雨水排水系统下雨洪问题的严峻现状，提出了采用绿色雨水排水系统理念的低影响开发技术，介绍了国内外雨水排水系统的发展情况，并展望了我国绿色雨水排水系统的发展前景。

关键词：雨洪管理；径流系数；排水系统；雨水

中图分类号：TU992 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.03.101

随着城市化进程不断加快，大量的街道、公路和建筑等不透水区域大幅增加，改变了水环境的自然循环过程，导致城市雨洪问题时常发生。

1 城市雨洪问题

传统城市雨水排水系统只作为市政基础设施的一部分，通常包括排水管道和污水处理厂，在实行雨、污分流的情况下，雨水径流由排水管道收集后，就近排入水体；污水经过处理后，排入水体或回收利用。

在降雨过程中，雨水落在城市以外的地区时，雨水会被土壤和植物吸收、过滤；雨水落在屋顶、街道或停车场时，无法渗透进入地面，导致地表径流、径流系数增大，这加重了城市排水和河道行洪的负担，进而引发汛期地面积水现象和局部洪灾。雨水通过市政工程收集系统和排水系统排入附近水体，由于其携带垃圾、细菌、重金属和来自城市景观的其他污染物，会污染附近水体的水质。城市雨洪问题在某种程度上也威胁到了现有的公共基础设施，其高流动性会侵蚀和淹没城市街道，破坏生态环境。当出现强降雨情况时，降水量可能会超过城市排水系统的负荷，进而对现有的城市排水设施造成巨大的冲击。

2 低影响开发技术——LID

雨水排水系统强调完善雨水的集蓄和提高水资源的利用效率，从单纯的雨水控制向雨洪管理、雨洪资源科学利用转变。绿色雨水排水系统基于源头控制、传输汇流和末端控制三阶段，整合了水文流动、人类活动、能源利用、动植物等因素，构建了以自然的绿色生态网络为基础的排水系统，采用了人工模拟自然生态的方式，采取了一系列技术措施，可控制雨水径流量，减少雨水径流污染、洪涝灾害，科学利用雨水资源，从而保护城市水环境和促进城市良性水循环的发展。

20世纪90年代末，相关专家提出了一种暴雨管理技术——低影响开发（Low Impact Development，简称LID）技术。LID是一种以生态系统为基础，从径流源头开始管理暴雨的方法，其用生态化的“源头控制”技术代替了传统的“终端处理”技术，尽量缩小了不透水面积，以维持开发前的自然水文状态；提高了城市雨水利用效率，减轻了雨水引发的面源污染，实现了科学的城市水循环；结合城市特点协调了雨水控制、雨水利用与城市建设之间的关系，强化了生态化、综合性的雨水控制、利用措施，实现了开发区域、建设项目与环境效益的整体优化。

LID技术通过渗透、过滤、贮存、蒸发和滞留等方法，可保持场地开发前原有的水文特征，控制径流污染，减少不可下渗地面所造成的环境冲击，实现了开发区域的可持续水循环，具有生态环境效益、社会效益和经济效益。LID的主要措施包括生物滞留设施、屋顶绿化、植被浅沟和雨水利用等。

3 国内外绿色雨水排水系统的发展情况

3.1 国外

自20世纪70年代以来，国际雨水资源管理的理念发生了明显的变化，很多国家使用法律、经济、技术等手段，从水量和水质管理的角度，采用工程、非工程等多种措施实行生态排水，使降水尽可能地进入自然水循环，从而促进雨水的资源化利用、降低城市污水处理的费用和维护城市水循环的生态平衡。

日本兴建了多种形式的滞洪和积蓄雨水的蓄水池，并将积蓄的雨水作为路面喷洒、灌溉绿地等城市杂用水。这些设施大多建在地下，充分利用了地下空间。此外，在屋顶修建的蓄水系统或渗井与渗沟相结合的回补系统可有效收集雨水，最终可回补地下水。

目前，德国的雨水利用技术已经进入标准化、产业化阶段，市场上已大量存在收集、过滤、储存和渗透雨水的产品。德国的城市主要利用屋面雨水集蓄系统、雨水截污和渗透系统、生态小区雨水利用系统。

美国俄勒冈州波特兰市是城市雨洪管理的先驱城市，拥有美国最成熟、最综合的绿色基础设施计划。随着时间的推移，该市多组合的政策和雨洪方案都取得了较大的成果，比如花槽、雨水花园、洼地、透水铺装、雨水收集、绿色街道等贯穿于波特兰市的各停车场、建筑物、学校、企业、政府机关和公共开放空间。

新西兰北岸市处理道路径流的工程与风景园林紧密结合，有效地削减了雨水径流量，并通过植物和土壤中微生物吸收、净化雨水中的污染物，不仅很好地保护了城市附近的溪流，还营造了良好的城市环境。

3.2 国内

目前，在北京、上海、深圳等已出现了以城市雨洪利用为主旨的绿色城市排水系统的实践案例，其大都集中于广场、公园和步道。比如，北京奥林匹克公园景观工程中的雨洪利用系统包括排水管、渗排管、雨洪检查井、雨洪汇集井等；国家体育场的屋面雨水排水系统采用了重力排水系统与虹吸排水系统相结合的方式；国家游泳中心实施了屋面雨水收集利用工程，能全部拦蓄设计标准内降雨形成的径流，减少了排入市政雨水管道的水量，也增加了对地下水的补给量。

4 结束语

我国城市雨水绿色排水系统的发展与国外相差很大，相关政策法规不健全、缺少新的方法和理论指导、技术方法落后、管理效果不佳，对城市雨洪管理的研究不足，且城市雨洪管理仅限于北京、上海、深圳等比较发达的地区的项目中，没有形成系统的城市雨洪管理网络。目前，以控制洪涝、利用雨水、美化环境、改善生态、增值地产等为目标的城市绿色雨水排水系统正在不断发展着，相信其会为我国生态环境的改善贡献巨大的力量。

参考文献

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[3]郑兴，周孝德，计冰昕.德国的雨水管理及其技术措施[J].中国给水排水，2005，21（02）.

〔编辑：张思楠〕