楊嘉欣 翟永真

摘要：我們?？吹降某鞘兄衅毡榈挠操|(zhì)化地面使得降雨快速流過城市，往往還沒有向地下滲透，已經(jīng)進(jìn)入了排水管道，因而出現(xiàn)了現(xiàn)在城市中常見到的地面下沉、塌陷，海水入侵等問題，影響了城市整體的水循環(huán)系統(tǒng)?，F(xiàn)通過對(duì)中國古代以及國外雨水收集系統(tǒng)理論和實(shí)踐的介紹和分析， 認(rèn)為設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分考慮利用雨水收集，綜合解決城市水資源流失浪費(fèi)嚴(yán)重的問題，從而有助于實(shí)現(xiàn)城市自然生態(tài)系統(tǒng)的良性循環(huán)。

我國是一個(gè)典型的水資源缺乏的國家，我國也是一個(gè)水旱災(zāi)害多發(fā)國，整體降水量是南方多、北方少。我國的水資源儲(chǔ)存量在全世界第六位，但是人均水量卻只有世界人均水量的25%。同時(shí)，我國水資源的質(zhì)量相對(duì)較差，水污染事件頻繁發(fā)生，不僅給國家?guī)砭薮蟮慕?jīng)濟(jì)損失，也產(chǎn)生了惡劣的社會(huì)影響。水污染破壞水體環(huán)境間接的減少了我國可利用的水資源總量。因此，如何充分有效地利用城市雨水，減少雨水徑流對(duì)水環(huán)境的污染，降低雨洪帶來的危害，緩解城市水資源壓力，無疑是我們現(xiàn)在要研究的重要課題。

一、中國古代雨水收集的智慧

（一）澇池

在干旱地區(qū)，為充分利用地表徑流而修筑的蓄水工程，其水面受陽光直接照射，水面蒸發(fā)量大。澇池的沉淀十分迅速，夏季降雨較多，三、五天時(shí)間，池水就逐漸變清，可供人畜飲用了。

（二）水窖

我國黃土高原收集雨水、雪水的一種水利設(shè)施。在田邊路旁水流匯集的地方，挖掘瓶狀土窖，內(nèi)壁及底部均有防滲設(shè)施，除供人畜飲用外，還可澆灌農(nóng)田，也起蓄水保土作用。

二、國外雨水收集與利用發(fā)展情況

水資源短缺問題是全世界面臨的一個(gè)重要問題，加強(qiáng)對(duì)可利用水資源的利用與研究具有重要意義。不僅僅局限于收集利用，更重要的是，它使人們對(duì)傳統(tǒng)水資源的概念及其理論有了重新的思考和認(rèn)識(shí)。

（一）美國

美國在上世紀(jì)70年代就開始研究雨水收集利用的問題，主要考慮雨水的截留、貯存、回灌、補(bǔ)充地表和地下水源把提高天然入滲能力作為目的，在許多城市修建了屋頂蓄水系統(tǒng)和由入滲池、井、草地、透水地面組成的地表回灌系統(tǒng)，減輕了防洪壓力，改善了生態(tài)環(huán)境。

（二）德國

在德國，關(guān)于雨水收集利用系統(tǒng)也研究的比較早。它的雨水利用方式有三種，一是雨水的截污與滲透系統(tǒng)，二是屋面的雨水集蓄系統(tǒng)，三是生態(tài)小區(qū)的雨水利用系統(tǒng)。

（三）英國

在英國，800萬套民宅都設(shè)計(jì)建設(shè)了相應(yīng)的雨水回收系統(tǒng)，每年可減少3.2億立方米的自來水使用量，占全英國每年自來水使用量的10%。

三、現(xiàn)代硬化地面的危害

由于改革開放以來，城市化的進(jìn)程加快，許多城鎮(zhèn)逐步被鋼筋混凝土房屋、大型基礎(chǔ)設(shè)施、硬質(zhì)鋪裝的廣場，混凝土道路所覆蓋。據(jù)統(tǒng)計(jì)，北京不透水地面比例約為77%，上海更是高達(dá)80%以上。有資料表明，我國城市道路的覆蓋率已達(dá)到7%-15%，特大城市可能超過20%。在人們提高經(jīng)濟(jì)效益和生活質(zhì)量的同時(shí)，這些不透水的路面亦給城市的生態(tài)環(huán)境帶來許多負(fù)面影響。

（一）混凝土道路缺乏透水性，降水時(shí)致使雨水不能良好的下滲，只能通過排水管道排出，因此夏季的大暴雨就可能帶來城市出現(xiàn)洪澇災(zāi)害，還可能導(dǎo)致地表植物由于嚴(yán)重缺水而難以正常生長。

（二）“熱島現(xiàn)象”的產(chǎn)生就是由于不透氣的路面難以與空氣進(jìn)行熱量、水分的交換，因而缺乏對(duì)城市地表溫度、濕度的調(diào)節(jié)。

（三）不透水道路的表面容易積水，降低道路的舒適性和安全性，當(dāng)短時(shí)間內(nèi)集中降雨時(shí)，雨水只能通過下水設(shè)施排入河流，大大加重了排水設(shè)施的負(fù)擔(dān)，導(dǎo)致城市出現(xiàn)了有雨洪災(zāi)、無雨旱災(zāi)的嚴(yán)重問題。

四、城市地面設(shè)計(jì)的雨水收集措施

（一）透水地面

人造透水地面是指城區(qū)各種人工鋪設(shè)的透水地面，如嵌草磚、碎石地面、透水性瀝青等。主要優(yōu)點(diǎn)是能利用表層土壤對(duì)雨水的凈化能力，對(duì)預(yù)處理要求相對(duì)較低，技術(shù)簡單，便于管理；缺點(diǎn)是滲透能力受土質(zhì)限制，需要較大的透水面積，對(duì)雨水徑流量的調(diào)蓄能力低。

（二）改變地形坡度

影響地表徑流的一個(gè)重要因素是地面的坡度，研究發(fā)現(xiàn)，坡度越大，匯流速度越快，徑流量越大。因此我們?cè)谧龅孛嬖O(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量采用較小的坡度，從而增加它的雨水滲水時(shí)間，也就增加了雨水的滲透量。同一坡度如果過長也會(huì)導(dǎo)致雨水的匯流速度過快，我們?nèi)绻麑我黄露仍O(shè)計(jì)為陡緩結(jié)合的坡度可以有效延長雨水的匯流時(shí)間，減少雨水管道的壓力，增加雨水下滲量。

（三）增加植物或其它材料覆蓋

植被覆蓋能夠有效地影響地表反射率、地表溫度、下墊面的粗糙度和土壤——植被——大氣連續(xù)體間的水分交換。隨著植被覆蓋度的增加，雨水徑流量明顯減少，特別是覆蓋度從 30%增至80%時(shí)，徑流量減少尤為明顯，當(dāng)覆蓋度超過80%后，徑流量就基本趨于穩(wěn)定。對(duì)于比較成熟的樹林，只有不到10%的降雨形成徑流。種草的坡地與不種草的坡地相比，地面徑流量可減少47%，沖刷量減少77%。

在不能利用草坪地被覆蓋的裸露地面，可以使用塑料薄膜、無紡布、木屑、砂石等材料覆蓋在地面，能夠緩沖雨水對(duì)地表的沖擊力，由此增加雨水的滲透性，減少了水土流失，改善土質(zhì)。

五、結(jié)語

由此我們認(rèn)識(shí)到在中國運(yùn)用雨水收集緩解城市用水壓力已變得刻不容緩，西方發(fā)達(dá)國家進(jìn)行了多年的研究已在這方面取得了良好的效果。中國的一些干旱城市雖然已經(jīng)著手進(jìn)行雨水收集利用，但是我們并沒有考慮到把雨水收集與城市規(guī)劃相結(jié)合。我們應(yīng)當(dāng)考慮的是如何借鑒國外先進(jìn)技術(shù)與中國實(shí)際情況相結(jié)合去解決中國現(xiàn)有的雨水收集新問題。

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[3]陳海清.西安市雨水處理利用技術(shù)研究[D]，西安建筑科技大學(xué)，2012

【作者單位：西安建筑科技大學(xué)】