崔也，高飛

（1.北京森淼天成環(huán)保科技有限公司，北京100081；2.甘肅省耕地質(zhì)量建設(shè)管理總站，甘肅蘭州730020）

城市雨水的收集利用現(xiàn)狀分析及海綿城市的開(kāi)發(fā)建設(shè)

崔也1，高飛2

（1.北京森淼天成環(huán)保科技有限公司，北京100081；2.甘肅省耕地質(zhì)量建設(shè)管理總站，甘肅蘭州730020）

介紹了國(guó)內(nèi)外雨水資源利用的基本狀況，提出當(dāng)前城區(qū)具體解決用水短缺問(wèn)題的主要途徑，展望了在城區(qū)進(jìn)行海綿城市的建設(shè)開(kāi)發(fā)帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)以及生態(tài)效益，并論述了海綿城市建設(shè)的現(xiàn)實(shí)意義。筆者認(rèn)為在前期周密規(guī)劃和反復(fù)論證的基礎(chǔ)上，海綿城市的建設(shè)開(kāi)發(fā)具有非常廣闊的應(yīng)用前景，將是提高水資源利用效率及走出城區(qū)用水困境的有效途徑。

雨水收集；現(xiàn)狀；海綿城市

隨著人口的不斷增長(zhǎng)和經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展、城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加速，城市面積不斷擴(kuò)張，城市用水量不斷增加，水的供需矛盾已成為制約城市發(fā)展的瓶頸。自20世紀(jì)80年代開(kāi)始，西方各國(guó)已經(jīng)開(kāi)始探索雨水收集利用的技術(shù)。憑著先進(jìn)的技術(shù)和完善的制度體系走在了世界雨水收集利用的前列，并且取得了一定的成績(jī)。如早在1989年德國(guó)就發(fā)布了雨水利用設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)商業(yè)、住宅等領(lǐng)域在雨水收集利用的各個(gè)環(huán)節(jié)制定了標(biāo)準(zhǔn)，涉及雨水利用設(shè)施的建設(shè)和運(yùn)行管理，以及雨水的水質(zhì)控制和監(jiān)測(cè)等方面德國(guó)的雨水利用技術(shù)已發(fā)展到第三代[1]，成套設(shè)備技術(shù)成熟、安裝方便、效果運(yùn)行好等這些積極因素，使該國(guó)的雨水收集利用得到廣泛地推廣。對(duì)于同樣面臨嚴(yán)重缺水問(wèn)題的我國(guó)多數(shù)地區(qū)，特別是西北干旱半干旱地區(qū)，雖在雨水收集利用方面做了一些努力，如甘肅省的“121雨水集流工程”、內(nèi)蒙古的“112集雨節(jié)水灌溉工程”、寧夏的“水窖工程”、陜西“甘露工程”等[2]。隨著城市水資源短缺和洪澇災(zāi)害的不斷發(fā)生，北京、上海、青島、西安等城市相繼開(kāi)展了城市雨水資源利用的研究[2]。但是雨水收集利用的力度還很不夠，總體上來(lái)講發(fā)展相對(duì)滯后，在各方面都與發(fā)達(dá)國(guó)家有很大差距。2013年12月，習(xí)總書(shū)記在中央城鎮(zhèn)化工作會(huì)議上提出了建設(shè)海綿型城市的發(fā)展理念。2015年，全國(guó)16座城市入選海綿城市建設(shè)試點(diǎn)名單，由此可見(jiàn)，雨水的綜合利用將是一項(xiàng)長(zhǎng)期的研究課題。本文在對(duì)城區(qū)雨水資源利用現(xiàn)狀分析的基礎(chǔ)上，提出以建設(shè)海綿型城市為目標(biāo)，進(jìn)行城市城區(qū)雨水收集利用的辦法，建設(shè)新型城市水文循環(huán)來(lái)有效解決城市發(fā)展中的水資源短缺問(wèn)題。

一、雨水利用現(xiàn)狀

（一）雨水收集利用的必要性

近年來(lái)，隨著城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快、城市人口的增加、城市硬化面積迅速擴(kuò)展，導(dǎo)致城市不透水面積也隨之?dāng)U大，水資源供需矛盾日益突出，如何最大效率利用水資源是城市發(fā)展中的首要問(wèn)題。相比于其他循環(huán)再生水源，雨水有著不可替代的優(yōu)勢(shì)，如處理簡(jiǎn)單、就地收集、硬度低、含有營(yíng)養(yǎng)成分和不易造成土壤板結(jié)與地下水污染等，因此，有效地收集利用雨水對(duì)于切實(shí)解決城市內(nèi)澇、地下水過(guò)度開(kāi)采而致使地面下陷、城市惡性水循環(huán)等系列問(wèn)題是一條切實(shí)有效的途徑。雨水科學(xué)高效地收集利用有利于修復(fù)城市水生態(tài)、涵養(yǎng)水資源，增強(qiáng)城市防澇能力，促進(jìn)人與自然和諧發(fā)展

（二）雨水收集利用現(xiàn)狀

1.我國(guó)城市雨水利用現(xiàn)狀。我國(guó)城市雨水利用研究開(kāi)始于20世紀(jì)90年代，2000年北京市啟動(dòng)了“城市雨洪控制與利用”工程。2001年國(guó)家出臺(tái)了《雨水集蓄利用工程技術(shù)規(guī)范》的政策法規(guī)。北京市的雨水收集利用一直走在全國(guó)各個(gè)城市的前列，在雨水收集利用方面取得一定成效。2003年市政府頒布《關(guān)于加強(qiáng)建筑工程內(nèi)雨水資源利用的暫行規(guī)定》[3,4]。2008年北京市以?shī)W運(yùn)會(huì)為契機(jī)，大力推廣透水磚的利用。到2009年，北京市累積應(yīng)用透水路面達(dá)300萬(wàn)平方米，包括奧運(yùn)場(chǎng)館、人行道、廣場(chǎng)、庭院、步行街等場(chǎng)所，至2011年，北京市利用雨水收集利用工程利用雨水超過(guò)8000萬(wàn)立方米，收集的雨水經(jīng)過(guò)處理后，可以用來(lái)洗車(chē)、沖廁所、路面灑水等。除

但總體而言，我國(guó)城市中雨水利用效率還比較低，對(duì)城市雨水處理和綜合利用方面還很不完善，大中城市的雨水利用基本處于研究示范階段。近些年來(lái)，當(dāng)短時(shí)間內(nèi)有大量降水時(shí)，雨水造成的城市內(nèi)澇新聞還時(shí)有報(bào)道。

2.國(guó)外雨水利用現(xiàn)狀。西方國(guó)家早在上世紀(jì)70年代就開(kāi)始了城市雨水資源的研究開(kāi)發(fā)和利用[5、7]。德國(guó)在20世紀(jì)80年代開(kāi)始逐步建立和完善雨洪調(diào)蓄技術(shù)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)與管理?xiàng)l例。1989年《雨水利用設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)》標(biāo)志著第一代雨水利用技術(shù)的成熟。各州法規(guī)都規(guī)定除特定情況外降水不能直接排放到公共管網(wǎng)中，城市開(kāi)發(fā)要實(shí)現(xiàn)“排放量零增長(zhǎng)”[6]；美國(guó)對(duì)于雨水的收集利用主要體現(xiàn)在提高雨水的直接入滲能力。在美國(guó)很多的大中城市都建立了地表回灌系統(tǒng)。美國(guó)政府還頒布了雨水利用相關(guān)的法律法規(guī)。在停車(chē)場(chǎng)采用嵌草路面，在道路沿線兩側(cè)設(shè)置地下蓄水層[8]；澳大利亞的水敏性城市設(shè)計(jì)強(qiáng)調(diào)將下暴雨時(shí)形成的徑流和天然的河道充分利用，收集吸納雨水資源，而不是將其盡快排走。措施包括：管理優(yōu)化城市中天然形成的各種水系，使其發(fā)揮作用；將城市中具有不同功能的用地整合進(jìn)行系統(tǒng)利用[9]。

二、雨水利用可行性分析

城市雨水收集利用過(guò)程具體包括下雨時(shí)雨水的收集、凈化、貯存，需水時(shí)雨水的高效利用等。由于雨水具有硬度低、收集處理簡(jiǎn)單、污染物少等特點(diǎn)，因此它在解決城市水資源供需矛盾方面成為重要的關(guān)注對(duì)象。雨水既可以解決城市水資源供需緊張的問(wèn)題，又可以利用城市本身中的各種人工或自然水體，來(lái)改善城市中的水循環(huán)，減少城市內(nèi)澇發(fā)生，使城市生態(tài)系統(tǒng)向好的方向發(fā)展[10]。以蘭州市為例，年平均降水量為325毫米，7、8、9三個(gè)月的降雨量占全年降雨量的70%左右。蘭州市自產(chǎn)地表水資源僅2.23億立方米，低于全國(guó)和全省平均水平，地下水資源總量為2.74億立方米，無(wú)法滿足城市快速發(fā)展對(duì)于水資源的需要[11]。2015年，蘭州市城區(qū)面積212.1km2，城區(qū)每年承接的雨水量達(dá)6712.6萬(wàn)立方米。若按海綿城市建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)收集利用雨水，完全可以解決城市綠地澆灌用水，但目前蘭州市大部分城區(qū)都沒(méi)有收集利用雨水相關(guān)設(shè)施，所以雨水的收集利用擁有巨大潛力可挖。

三、海綿城市

（一）海綿城市概念的提出

2012年4月我國(guó)首次提出“海綿城市”這個(gè)概念；2013年習(xí)總書(shū)記在一次講話中也強(qiáng)調(diào)要建設(shè)自然滲透、存積、凈化的海綿城市。顧名思義，海綿城市是指城市能夠在有降雨的時(shí)候可以發(fā)揮蓄水、凈水作用，在需水時(shí)再將儲(chǔ)存的雨水調(diào)出加以利用；海綿城市在應(yīng)對(duì)城市內(nèi)澇災(zāi)害，適應(yīng)環(huán)境變化等方面具有良好調(diào)節(jié)功能，提升了城市生態(tài)系統(tǒng)功能。

（二）海綿城市主要建設(shè)內(nèi)容

海綿城市建設(shè)的實(shí)質(zhì)是構(gòu)建一個(gè)先進(jìn)的城市雨水系統(tǒng)。而世界先進(jìn)的城市雨水系統(tǒng)為低影響雨水開(kāi)發(fā)系統(tǒng)（LowImpactDevelopment，簡(jiǎn)稱LID）是由美國(guó)在20世紀(jì)90年代提出并運(yùn)用的雨水管理思想。在場(chǎng)地開(kāi)發(fā)過(guò)程中，采用源頭分散式措施，通過(guò)“滲、滯、蓄、凈、用、排”等不同功能的設(shè)施，使土地盡量保持開(kāi)發(fā)前的水文下墊面特征。城市里發(fā)揮像“海綿體”一樣功能的設(shè)施，包括城市中自然存在的天然渠道和池塘以及人造湖等，花園、草地、可滲透材料鋪就的廣場(chǎng)、路面等設(shè)施也屬于城市海綿體范疇。海綿城市建設(shè)主要包括三部分，一是雨水的收集設(shè)施包括：綠色屋頂、植草溝、滲濾溝、道路廣場(chǎng)的滲透性鋪裝、生物滯留、景觀水體、雨水濕地以及下沉式綠地等；二是雨水的儲(chǔ)存設(shè)施：蓄水池、集雨罐、調(diào)節(jié)池塘、生態(tài)型水渠等；三是雨水的過(guò)濾設(shè)施：植被緩沖帶、初期雨水棄流系統(tǒng)、土壤滲透過(guò)濾系統(tǒng)等。

（三）海綿城市開(kāi)發(fā)建設(shè)意義

海綿城市的開(kāi)發(fā)建設(shè)具有巨大的現(xiàn)實(shí)意義。海綿城市以“綠色”措施來(lái)組織排水，以“慢排緩釋”和“源頭分散”控制為主要建設(shè)理念重新定位了雨水管理與生態(tài)環(huán)境、城市建設(shè)及社會(huì)發(fā)展之間的關(guān)系，能夠?qū)崿F(xiàn)生態(tài)效益、社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益的最大化。其次海綿城市能夠?qū)崿F(xiàn)降水集蓄再利用，解決城市水資源供需矛盾、減少城市內(nèi)澇和進(jìn)行城市的生態(tài)修復(fù)；海綿城市的開(kāi)發(fā)建設(shè)也是進(jìn)入“十三五”，拉動(dòng)經(jīng)濟(jì)，替代房地產(chǎn)成為新興的產(chǎn)業(yè)支柱之一。

四、海綿城市發(fā)展前景

2014年，中央財(cái)政開(kāi)始對(duì)海綿城市建設(shè)試點(diǎn)城市進(jìn)行專(zhuān)項(xiàng)資金支持，持續(xù)三年，具體補(bǔ)助數(shù)額安城市規(guī)模分檔確定。2015年10月，中央又提出具體建設(shè)海綿城市的指導(dǎo)意見(jiàn)，指出要在2020年至少20%的城鎮(zhèn)建成區(qū)實(shí)現(xiàn)70%的雨水消納?！笆濉逼陂g，海綿城市的開(kāi)發(fā)建設(shè)涉及低影響開(kāi)發(fā)雨水系統(tǒng)、城市雨水管渠系統(tǒng)、超標(biāo)雨水徑流排放系統(tǒng)三大領(lǐng)域，涵蓋多個(gè)產(chǎn)業(yè)，從地上的園林建設(shè)，到地表的硬化地面及透水鋪裝，再到地下的排水管網(wǎng)收集和處理，可以預(yù)見(jiàn)未來(lái)海綿城市的開(kāi)發(fā)建設(shè)將成為國(guó)家經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的新產(chǎn)業(yè)，發(fā)展前景十分廣闊。

五、結(jié)語(yǔ)

雨水對(duì)于調(diào)節(jié)、補(bǔ)充城市水資源和補(bǔ)給地下水有重要作用。城市雨水收集利用是一項(xiàng)涉及多學(xué)科的系統(tǒng)工程，在選擇雨水利用系統(tǒng)方案時(shí)，要因地制宜。我們必須根據(jù)城市的特點(diǎn)、類(lèi)型來(lái)設(shè)計(jì)方案。海綿城市的開(kāi)發(fā)建設(shè)對(duì)解決城市水資源短缺、防治水環(huán)境污染和防洪減災(zāi)等，具有重大的社會(huì)效益和環(huán)境效益，是城市水資源可持續(xù)利用的有效途徑。政府部門(mén)要在雨水收集高效利用研究上加大科研投入力度，提供專(zhuān)項(xiàng)資金支持，使研究成果盡快轉(zhuǎn)化，提高雨水綜合利用率。

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（編輯：張瓊瓊）

TU992

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1673-9019(2016)13-0051-02

2016-04-27

崔也（1990-），男，陜西華陰市人，主要從事環(huán)境管理方面的研究。北京外，杭州、青島、煙臺(tái)、上海、南京等多個(gè)城市都在進(jìn)行雨水收集利用方面的探索，發(fā)展勢(shì)頭良好。