伍洋

（天津城建設(shè)計院有限公司，天津 300000）

城市雨水排放存在問題及對策

伍洋

（天津城建設(shè)計院有限公司，天津 300000）

隨著中國城鎮(zhèn)化的建設(shè)和發(fā)展，城市雨水問題越來越突出，主要表現(xiàn)在雨水徑流污染水體，城市洪災(zāi)風(fēng)險加大，暴雨過后城市內(nèi)澇嚴(yán)重。為了有效降低城市被雨水威脅的風(fēng)險，可通過降低區(qū)域綜合徑流系數(shù)、提高暴雨設(shè)計重現(xiàn)期及對部分雨水進行收集儲存后利用等措施有效降低城市雨水的徑流量。

徑流系數(shù)；綠色屋面；綠色街道；綠色小區(qū) 重現(xiàn)期；雨水收集與利用

1 引言

隨著中國城市化步伐的加快，城市的雨水排放問題越來越突出。主要表現(xiàn)為：雨水徑流污染水體，造成水質(zhì)的惡化及水體下游的淤積；城市洪災(zāi)風(fēng)險加大，越來越多的城市經(jīng)受不住暴雨的侵襲而造成嚴(yán)重內(nèi)澇；生態(tài)環(huán)境破壞等幾方面。其中城市洪災(zāi)風(fēng)險的加大不僅影響國民經(jīng)濟的發(fā)展，也給人民的健康及生命財產(chǎn)帶來威脅。如2007年7月濟南的特大暴雨不僅造成了巨大的經(jīng)濟損失而且危及了人民的生命；2010年5月廣州突遭暴雨襲擊，大量私家車被積水淹沒，給人民的財產(chǎn)帶來了不必要的損失。因此，正視城市化水平的提高而帶來的雨水排放問題并提出相應(yīng)對策處理好城市開發(fā)建設(shè)與城市雨水排放之間的矛盾勢在必行。

2 控制城市雨水排放量的主要對策

2.1 城市區(qū)域綜合徑流系數(shù)的控制

城市雨水排放量的大小與城市區(qū)域綜合徑流系數(shù)密切相關(guān)。隨著城市開發(fā)的提速，越來越多的自然地面被混凝土或瀝青路面所替代，原有區(qū)域土壤的自然滲透能力被大大削弱；越來越多的天然河道被疏浚整治，河底和堤岸也大多采用全襯砌的方法加固，大大降低了河道的下滲能力及與地下水之間的補給。因此，在城市的開發(fā)建設(shè)中因遵循盡量不破壞或少破壞原有區(qū)域土壤的自然滲透能力以最大限度地保持區(qū)域開發(fā)前的自然徑流系數(shù)。在這方面國內(nèi)外均有一些成熟的工程措施可供參考。

2.1.1 綠色屋面

隨著城市的城鎮(zhèn)化建設(shè)的加快和不斷完善，城市建筑密度的加大，越來越多的土地被廣大的建筑物占用，提高了城市功能性和方便了人民生活便利性的同時，也使原本滲水性強的自然地面被混凝土硬化，大大降低了自然地面的滲水性能。對城市的各種建筑屋面進行適度的屋面綠化，則能有效地彌補原有地面被硬化后滲水性能的下降，對雨水徑流量起到了明顯的削減。屋面綠化的設(shè)置原則主要有：①為了適應(yīng)屋面冬冷夏熱的氣溫特點，應(yīng)選擇耐旱、抗寒性能強的植物；②屋頂?shù)母餐潦芙ㄖ兄氐南拗?，一般較淺，因此適宜種植矮小的灌木和草本植物；③屋頂風(fēng)力一般比地面要大，應(yīng)選擇抗風(fēng)性能強的植物；④屋面的綠化應(yīng)做好屋面的防水和排水，不因漏水而影響下層建筑的正常使用。屋面綠化在國內(nèi)外都有廣泛的應(yīng)用，且有些地方作為城市管理的條例進行推廣，如日本東京規(guī)定，新建建筑物占地面積超過1 000m2，屋頂必須有20%為綠色植物覆蓋。

2.1.2 綠色街道

傳統(tǒng)街道一般為不透水的瀝青路面或混凝土路面，且綠化帶采用高于路面的側(cè)石進行圍合封閉，使得綠化帶不具備接納路面雨水徑流的條件，街道的雨水一般通過設(shè)置在道路上的雨水口及雨水管道進行集中收集后排放。當(dāng)遭遇暴雨時，街道及附近地塊的雨水集中匯集到街道上，短時間內(nèi)道路下的雨水管道承擔(dān)的排水負(fù)荷激增，超過了雨水管道的排水能力，極易造成街道局部地區(qū)形成大面積積水，嚴(yán)重影響城市的交通，給老百姓的出行帶來極大的不便。最后，初期雨水?dāng)y帶著大量的污染物直接排入河道，也給城市的水體造成了污染。區(qū)別于傳統(tǒng)的街道，綠色街道的理念為結(jié)合街道的景觀建設(shè)將雨水作為一種資源進行有效利用，采取適當(dāng)?shù)墓こ檀胧?，將雨水?dǎo)入街道的綠化帶，促進雨水的自然下滲，能有效降低城市暴雨期間排水負(fù)荷，在實現(xiàn)雨水資源化的同時，也減少了城市雨水管道建設(shè)的投資。綠色街道常見的做法為：道路機動車與非機動車之間的側(cè)分帶采用綠化帶，其設(shè)置的側(cè)石為帶有導(dǎo)流槽及過水圓孔的側(cè)石，且綠化帶的設(shè)計標(biāo)高低于路面設(shè)計標(biāo)高，當(dāng)降雨時，雨水漫流入側(cè)石導(dǎo)流槽，在導(dǎo)流槽匯集后通過過水圓孔進入綠化帶，雨水經(jīng)過綠化帶進行吸收、滲透后，超量的雨水通過高于綠帶設(shè)計標(biāo)高（一般比綠帶高0.1m）的雨水口排入街道雨水管道。另外，在我國不少城市的停車場、步行道及廣場等也采用了草皮磚等透水性地面。

2.1.3 綠色小區(qū)

為了美化小區(qū)環(huán)境，同時盡量滿足小區(qū)地塊在開發(fā)建設(shè)前后的雨水徑流量不增加，應(yīng)將小區(qū)建設(shè)成為環(huán)境優(yōu)美、自然生態(tài)的綠色小區(qū)。綠色小區(qū)的建設(shè)不僅美化了環(huán)境，同時有效利用了雨水資源，并降低了小區(qū)內(nèi)外雨水管道的投資。綠色小區(qū)的做法為：①建筑周圍設(shè)置綠化帶，將屋面雨水就近排入綠化帶，超量的雨水通過設(shè)置在綠帶的雨水口排入雨水管道；②小區(qū)道路一側(cè)設(shè)置截水溝，且溝道上面鋪裝碎石對雨水進行過濾，過濾后的雨水排入雨水管道；③在小區(qū)低洼處設(shè)置水塘，小區(qū)的雨水經(jīng)過管道收集后集中排入水塘，水塘既調(diào)節(jié)了小區(qū)的雨水量，也為小區(qū)的居民提供了一個休閑玩水的去處。

2.2 城市暴雨設(shè)計重現(xiàn)期

城市雨水排放量的大小與城市暴雨強度的大小密切相關(guān)。在國內(nèi)大部分城市市政雨水管道的建設(shè)過程中，為了節(jié)省工程投資而減小雨水管徑，從而導(dǎo)致雨水管道的設(shè)計重現(xiàn)期降低。大部分城市的排水系統(tǒng)采用的重現(xiàn)期為1年，北京市是3～5年的標(biāo)準(zhǔn)，特殊地區(qū)10年的標(biāo)準(zhǔn)。由于重現(xiàn)期偏低，當(dāng)大暴雨來臨時，許多城市不得不面對雨水管道排水能力不足而造成城市部分地區(qū)嚴(yán)重積水內(nèi)澇。與國內(nèi)相比，國外城市的暴雨設(shè)計重現(xiàn)期標(biāo)準(zhǔn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于國內(nèi)暴雨設(shè)計重現(xiàn)期。比如美國及日本的雨水管道設(shè)計重現(xiàn)期一般采用5～10年，且美國各州還將排水干管系統(tǒng)的設(shè)計重現(xiàn)期規(guī)定為100年。為了最大限度地降低暴雨對城市安全的影響，并將暴雨造成的災(zāi)害和經(jīng)濟損失降到最低，適度地提高城市設(shè)計暴雨強度的標(biāo)準(zhǔn)，雖然加大了雨水管道的直徑，增加了工程投資費用，但能在一定程度上緩解暴雨來臨時城市發(fā)生內(nèi)澇積水的風(fēng)險，避免了日后城市水患可能給城市帶來的更大經(jīng)濟風(fēng)險。

2.3 城市雨水的收集與利用

城市雨水排放量的大小與城市匯水面積的大小密切相關(guān)。在城市綜合徑流系數(shù)及暴雨強度不變的前提條件下，匯水面積越大，一次暴雨產(chǎn)生的雨水量也越大。為了降低雨水排放量的大小，將一次暴雨過程中產(chǎn)生的部分雨水進行收集并儲存起來，在一定意義上來說相對起到了減少城市匯水面積的作用。對雨水的收集儲存不僅能有效降低暴雨瞬時的洪峰流量，而且當(dāng)暴雨過后可以對收集的雨水進行適當(dāng)處理后回用，實現(xiàn)雨水排放的減量化及雨水利用的資源化。雨水經(jīng)過適當(dāng)處理，水質(zhì)滿足相應(yīng)回用條件后，可以用于城市的綠地澆灑、消防、洗車沖廁、循環(huán)冷卻等多種用途用水。雨水的水質(zhì)處理常用的有物理處理方法及生態(tài)處理方法。物理處理的一般工藝流程為：雨水收集→棄除初期徑流→滯蓄→過濾→消毒→清水蓄存→回用；而生態(tài)處理則是在條件適當(dāng)時建設(shè)雨水生態(tài)塘、雨水濕地等。目前國內(nèi)外已經(jīng)有不少對雨水進行收集與利用的工程實例。日本早在1963年就開始修建雨水調(diào)蓄池，雨天的雨水一部分進入到調(diào)蓄池進行儲存，到晴天時再將調(diào)蓄池中儲存的雨水用來澆灌綠地及噴灑道路路面。雨水調(diào)蓄池一般建在地下，也有將地表的下沉廣場作為調(diào)蓄池，平時供市民娛樂休閑，下雨時則調(diào)蓄雨水。我國的水資源短缺，節(jié)約用水一直是政府所提倡的，而對城市雨水進行收集和適當(dāng)處理后再加以利用，就能起到節(jié)水的明顯效果，因此，從政府層面也鼓勵積極開發(fā)城市雨水的收集與利用技術(shù)，近年來，很多城市在新建小區(qū)和公共建筑中，都加強了雨水的收集和利用，廣泛用于綠地澆灑、沖廁及道路清掃。因此，在條件允許的前提下，在城市的小區(qū)或街道廣場綠地下建設(shè)雨水收集儲存設(shè)施不僅實現(xiàn)了雨水排放的減量化也實現(xiàn)了雨水利用的資源化。

3 結(jié)語

綜上所述，控制城市雨水排放量的大小可以從降低城市綜合徑流系數(shù)、加大雨水管道暴雨設(shè)計重現(xiàn)期及對雨水進行收集、儲存及利用三方面來解決。不同的城市根據(jù)其自然狀況、社會經(jīng)濟發(fā)展水平可以采取不同的措施。為節(jié)約城市用水，鼓勵對城市雨水進行收集后利用，以實現(xiàn)雨水的資源化和排放減量化，首先要加強立法，明確地塊開發(fā)前后的總徑流量不變，對于超量排放的雨水應(yīng)收費，以促進城市雨水的收集與利用；其次要對城市的規(guī)劃進行合理布局，以保障雨水的收集與利用工程在技術(shù)上有可實施性且在經(jīng)濟性上更能節(jié)省投資；最后要各部門加強合作，以保障城市的雨水收集與利用工程得以順利實施。

［1］李 渤.新型雨水排放系統(tǒng)［J］.中國科技信息，2006（8）.

［2］汪云霞.關(guān)于城市圩區(qū)雨水排放的初步探討［J］.安徽建筑，2006（5）.

［3］吳 艷，竺煥棟.城市雨水排放系統(tǒng)的現(xiàn)狀與發(fā)展淺析［J］.城市建設(shè)理論研究，2014（7）.

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1674－9944（2015）08－0277－02

2015－05－14

伍 洋（1982—），男，湖北荊門人，工程師，主要從事給排水工程研究。