从城市雨水的收集利用谈海绵城市的建设

郭丙山

摘要：改革开放以来，我国城市化建设进入加速发展期，伴之而来的是，城市洪涝与缺水的矛盾日益增加，生态与环境问题也进一步加剧。为了解决城市内涝、缺水、环境及生态等一系列问题，有效收集与合理利用雨水成了当前亟需解决的问题。本文从有效收集与合理利用雨水的方面论述了海绵城市建设的重要性。

关键词：海绵城市；；城市内涝；雨水收集；雨水利用

引言

我国的城镇化进程日益加速，据统计，我国每年进城人口为一千多万，新建建筑约占世界建筑总量的一半以上，随之而来的是城市内涝与缺水的矛盾越来越突出，环境与生态问题也进一步加剧。全国不少城市遭遇暴雨侵袭，城市内涝与交通拥堵给人们的日常生活造成了严重影响。据人民日报统计，我国有大约62%的城市发生过内涝灾害，内涝灾害超过3次及以上的城市就高达137个之多。而与此同时，我国又是严重缺水的国家之一，我国人均水资源占有率仅为世界人均水资源占有率的四分之一，我国约三百多个城市属于缺水型城市。

为了有效解决城市内涝、缺水及生态环境等一系列问题，越来越多的国家开始把注意力集中到雨水的收集和有效利用上来。从二十世纪七八十年代开始，世界各国开始重视城市雨水利用的开发与研究工作。为了充分收集和利用雨水资源，涵养地下水、实现雨水资源化、减轻城市洪涝和城市雨水系统的压力、改善城市生态环境，配套建设雨水收集和利用设施变得越来越重要。只需修建一些简单的雨水收集和存蓄构筑物，便可以实现雨水资源化，将雨水收集，经过简单处理后用于绿化用水、清洁道路、冲洗厕所等，可以有效解决城市缺水的问题。

1.我国城市水环境的现状

城市接受的雨水，一部分渗透到土壤中形成地下水，城市的路面硬化率会严重影响雨水渗入量；另一部分雨水会寄存于地面的低洼处，并沿着地面的坡度进行流动，从而形成地表径流。当强降水或连续性降水超过城市雨水排水能力时，就形成了城市内涝，严重影响人们的生产生活。

我国城市面积持续扩张，原来的农业用地不断开发为新兴城区，城市化加速了地面硬化率，不透水地面的比例持续上升。随着城市的迅速扩张，地面不透水面积逐渐增大，雨水的下渗及汇流速度与原来的农业用地相比大幅度降低。许多过去是土壤和植被的地方，径流系数仅为0.30左右。但地面硬化后，径流系数高达0.90-0.95，综合平均径流系数也有0.60左右，加上城市的热岛效应，发生城市内涝的概率大大增加。

而与此同时，我国669座城市中高达400多座供水不足，110多座属于严重缺水城市；在32个超过百万人口的特大城市中，有30多个长期缺水。14个对外开放的沿海城市有9个为缺水严重城市。所有省会城市和沿海发达地区城市几乎都缺水。究其根本原因，大多数城市已经不能再简单归纳为资源型缺水或水质型缺水城市，越来越多的城市在迅速发展中牺牲了其环境承载能力，延续多年的生态平衡迅速被打破，变成了复杂的生态型缺水城市。

2.国内外收集与利用雨水资源的现状及发展趋势

在雨水收集与利用方面，国外发达国家有很好的成功案例。上世纪五十年代，在迅速城市化的浪潮中，日本也是通过提高城市防洪标准，加大城市雨水系统的建设力度，迅速把雨水排出城区。直至进入二十世纪六七十年代，日本才认识到城市内涝与缺水并存的矛盾越来越突出，并及时调整了治水理念：不再认为雨水越快排出城区越好，而是采取雨水蓄留、雨水拦截、雨水渗透等措施，通过停车场、公园和道路等截留雨水的场所，采用渗透池、渗透管和渗透井等渗透设施，及时减轻了防汛压力，迅速提高了城市雨水资源化利用的程度，取得了良好的治涝效果。

德国是目前在收集与利用雨水方面做的较好的国家之一，德国的城市雨水利用方案主要有以下三种：一、屋面雨水积蓄系统，把屋面的雨水收集起来，经过简单处理就可以满足绿化用水、道路冲洗等功能；二、雨水截污与渗透系统，把道路雨水通过下水道排入大型蓄水池或者通过渗透补充地下水，从而有效涵养水源；三、生态小区雨水利用系统，通过渗透沟渠，供雨水流过管渠时下渗。德国的雨水利用技术已经进入了产业化、标准化的阶段，已经生产出了大量收集、过滤、储存和渗透雨水的产品。

我国城市雨水利用的应用与研究起步较晚，目前主要集中在一些缺水地区的小型及局部的非标准性应用中。大型城市的雨水利用与研究基本处于探索阶段，北京、天津、上海等大型城市已经相继开展海绵城市研究工作。在中央城镇化工作会议上，习总书记提出了“节水优先，空间均衡，系统治理，两手发力”的治水理念，呼吁建设自然积存、自然渗透、自然净化的海绵城市。海绵城市是指城市像海绵一样在适应环境变化方面有一定的弹性，下雨时能够吸水、蓄水，需要的时候又能将储存的水释放出来。海绵城市从根本上改变了传统城市的建设理念，成功实现资源与环境的协调发展。海绵城市遵循的正是順应自然、与自然和谐共处的低影响发展模式。

3.建设海绵城市必要性的启示

总之，建立顺应自然、尊重自然的低影响城市开发模式，建设自然积存、自然渗透、自然净化的海绵城市，是彻底解决城市内涝与缺水并存的有效措施。通过自然积存，实现削峰调蓄，控制城市地表径流；通过自然渗透，恢复城市水生态，修复城市水环境；通过自然净化，有效减少污染，实现城市水质改善，为水的循环和利用奠定更加坚实的基础。

只有积极探索海绵城市建设道路，有效减少城市地表径流，把雨水这一宝贵的资源留住，把水循环利用起来，才能从根本上解决城市洪涝灾害、河流水环境恶化、生态水污染加剧等一系列问题，积极走出一条中国特色的海绵城市建设健康发展之路。

参考文献：

[1]GB50332-2002给水排水工程管道结构设计规范

[2]GB50069-2002给水排水工程构筑物结构设计规范

[3]张玉婷、刘雪松.利用雨水收集回用系统实现城市小区雨水资源化[J]南水北调与水利科技，2009，（3）