浅谈我国城市雨水利用(课程论文)

浅谈我国城市雨水利用

摘要：城市雨水资源的利用是一个方兴未艾的领域。本文阐述了城市雨水利用的必要性，并与国外的雨水利用技术相比较，说明了城市雨水利用在我国的发展前景。

关键词：城市雨水利用；雨水利用技术；前景

城市是一个国家和地区政治、经济、文化的中心，是人类生产、生活高度聚集的场所。随着城市化规模越来越大，城市人口增加，工业迅速发展，导致城市需水量急剧增加。据分析，当中国城市化水平为30%时（1997年），用水量为630亿m³；达到40%时，为910亿m³；50%时，为1 220亿m3；60%时，为1 540m³左右。水资源短缺已成为当前许多城市发展中面临的突出问题。目前我国600多座城市中有400多座城市缺水，其中100多座城市严重缺水，严重影响经济社会的可持续发展。此外，城市对生产和生活污水的不合理排放导致供水水源被污染，使城市水资源更加短缺。使得雨水利用成为必要。

一、雨水利用的必要性

1.1雨水资源的利用，可改善城市生态环境

由于人类活动造成的植被减少和破坏，以及城市发展带来不透水面积的增加，导致水循环系统平衡遭到破坏，并引发一系列环境与生态问题。而随着雨水径流，各种沉淀物和有机废弃物又会使得径流雨水中含有大量污染物。根据调查，初期雨水的污染程度甚至超过城市污水。

城市雨水利用，利于自然界的水循环，能够涵养和补给城市地下水、缓解地面沉降、调节气候、净化空气、增进城市绿化、防治雨洪灾害等，还能减轻城市排水和处理系统的负荷、减轻防汛压力、减少雨水径流污染，利用城市河湖和各种人工与自然水体、沼泽、湿地，调节气候、遏制城市热岛效应，改善城市生态环境。

1.2雨水资源的利用，可有效减少洪涝灾害

城市化的进程增加了城市的不透水面积，使雨水无法直接渗入地下，洼地蓄水大量减少。城市土地利用情况的改变造成从降雨到汇流时间大大缩短，汇流速度和径流量都大大增加，使得原有排水管线的负荷加大甚至排洪能力严重不足。

另一方面市区雨水管道不断完善和延伸，以及天然河道的改变，使雨水流向排水管网更为迅速，洪峰增大和峰现时间提前。城市水文的这种变化，导致城市雨洪灾害问题日益严重。城市化改变了地貌情况和流域排水性能，使得雨水径流的特性也发生了变化。城市洪涝灾害由于少有发生而常被忽视。事实上，城市人口密度和财产密度的加大，洪涝灾害一旦发生将造成更大的生命、财产损失。

城市水资源利用雨水渗透技术涵养地下水、通过收集处理利用，可以减小雨水径流负荷，减少雨水管道、泵站的设计流量等，从而不但减少了城市雨水管道和泵站的投资及运行费用，而且可避免暴雨时的洪涝灾害。

1.3雨水资源的利用，可缓解城市水资源短缺

雨水作为一种宝贵的资源，在城市水循环系统和流域水环境系统中起着十分重要的作用。由于人类活动的影响，导致大量雨水资源白白流失，雨水利用率非常低。目前我国600多座城市中有400多座城市缺水，其中100多座城市严重缺水。有专家指出2010年后，我国将进入严重缺水时期；2030年，我国将缺水400亿立方米至500亿立方米，缺水高峰将会出现。而我国的多年平均降雨量约为6.19万亿立方米，如果对其加以开发利用，将有效缓解我国缺水城市水资源短缺的问题。

二、国内外城市雨水利用现状

2.1国内城市雨水利用现状

我国真正意义上的城市雨水利用的研究与应用从20世纪80年代开始，前后经历了大约30年的时间。大致可分为四个阶段：一是20世纪80年代，为试验研究阶段；二是20世纪90年代，为试点示范阶段；三是1997至1998年，为推广应用阶段；四是2000年至今，为蓬勃发展阶段。

北京、上海、大连、西安等大城市己经相继开展水资源利用方面的研究。但就全国而言，雨水资源利用只是在个别城市进入工程实施和推广阶段，主要是缺水地区的一些小型、局部的非标准性应用。20世纪90年代以后，我国特大城市的一些建筑物己建有雨水收集系统，但是没有处理和回用系统。比较典型的有山东的长岛县、大连的樟子岛和浙江省舟山市葫芦岛等雨水集流利用工程。总的来说技术还较落后，缺乏系统性，更缺少法律、法规保障体系。

北京市开始透水路面研究，近几年应用推广迅速，截比现在，北京市累积应

用透水路面达300万m³，主要用于人行道、步行街、广场、庭院等场所。与德、日等发达国家相比，我国透水路面普及速度较慢，推广面积小，存在很大差距2008年，北京在奥运场馆、水立方、中南海等地方均大量使用透水砖铺装有关部门顺势加大推广力度，在广场、公园、商场前等地方提侣使用透水性材料进行铺装，增加透水面积，达到减少地表径流、补充地下水，保护生态环境的目的一些地区发展较快，如甘肃的“121雨水集流工程”、宁夏的“窖水蓄流节灌工程”等其中，甘肃的“121雨水集流工程”获得了“特等奖”这些省区雨水利用技术的研究与应用，取得了一批成果，产生了明显的经济效益、社会效益和生态效益此外，上海、大连、哈尔滨等许多城市都在对雨水利用进行探索和研究，并且己显示出良好的发展势头，推动了我国雨水利用技术的发展。

2.2国外城市雨水利用现状

2.2.1德国

近年来，一个新的雨水处理系统在德国较为流行(MR系统，可以翻译为“洼地一渗渠系统”)。该系统包括各个就地设置的洼地、渗渠等组成部分，这些部分与带有孔洞的排水管道(带有可调节的溢流阀)连接，形成一个分散的雨水处理系统，设在雨水径流形成的“源头”，如靠近屋面、停车场、道路等的地方。通过雨水在低洼草地中短期储存和在渗渠中的长期储存，保证尽可能多的雨水得以下渗。MR系统代表了一种排水系统的新概念，即“径流零增长”，这个概念的目标是“使城市范围内的水量平衡更加接近其在这片地区发展起来之前的状况”。

2.2.2英国

英国开发了一个新的雨水系统—蓄水地面，该系统把局部地域内收集到的雨水径流，用人工方式贮存起来，成为城市中水道的重要水源，提供人们生活所需的部分杂用水，缓和城市水资源危机。这是一种可持续的给排水系统。例如：在英国诺丁汉有一个Ed-winstowe青年旅行社，人们在建筑物附近地面采用“蓄水地面”，利用人行道、车道、停车场的地下空间，贮存、滞留雨水，即在具有一定强度的、多孔、可渗的路面下依次铺设砾石层、土工织物，下面以干净的碎石（或塑胶的洋窝状材料，孔隙率高达95 %）作为基底蓄水层，并用土工膜（用于土木工程中的透水性很小的高聚物薄膜）将该结构包围起来，贮水量可达100 L/m³，收集的地面雨水与屋面雨水一起成为建筑物内中水道的水源，用于厕所冲