城市雨水资源化与水资源的可持续利用研究

目 录

摘 要 ....................................................... 1

关键词 ....................................................... 1

ABSTRACT ..................................................... 1

KEY WORDS ...................................... 错误!未定义书签。

引 言.......................................... 错误!未定义书签。

1.城市雨水资源化的可持续发展意义 ............................. 2

2.城市雨水资源利用和研究的现状 ................. 错误!未定义书签。

2.1国外城市雨水利用情况 .............................................. 3

2.2我国雨水资源化的现状 .............................. 错误!未定义书签。

3.城市雨水资源化途径和技术 ..................... 错误!未定义书签。

3.1雨水渗透及主要技术 ................................................ 6

3.2雨水集畜利用及主要技术 ............................ 错误!未定义书签。

4.城市雨水利用的发展前景及对策 ................. 错误!未定义书签。

4.1城市雨水资源利用的发展前景 ........................ 错误!未定义书签。

4.2城市雨水资源利用的对策 ............................ 错误!未定义书签。

结 论.......................................... 错误!未定义书签。

参考文献 ....................................... 错误!未定义书签。

1 城市雨水资源化与水资源的可持续利用研究

摘 要：城市雨水资源化利用一方面可以有效的改善城市生态环境，另一方面可以缓解城市巨大的供水压力。本文结合国内外雨水利用的案例，剖析了城市雨水资源化的途径及主要技术，并探讨雨水资源化的可持续发展意义。

关键词：城市雨水；资源化利用；开发利用途径；可持续利用；

Rain water utilization and sustainable utilization of water

resources

Abstract：While urban water use can effectively improve the urban

ecological

environment, On the other hand can ease the pressure on urban water supply. This paper

reviewed the case of rainwater resources, analysis of the way of rainwater utilization, and

to explore the meaning of rainwater for sustainable development.

Key words: Rainwater; Rainwater Utilization; Development Utilization; Sustainable

Utilization

引 言

随着城市化进程的发展，制约城市可持续发展的水资源紧缺、洪涝灾害和水环境恶化问题日益凸显，使得城市原先的水文循环路径发生改变，给城市水生态带来一系列影响。如导致大部分城市的市区气温比郊区高出1～3℃，形成“热岛效应”造成局部天气异常[1]，并且这一现象有逐年增高的趋势；城市的发展不可避免地造成了不透水地面面积的增加，地表雨水径流系数和径流量的提高，地下水入渗量的减少，使得地下水得不到充分涵养，造成了地下水枯竭、地下水位不断下降和海水入侵等环境问题；另外，随着城市规模扩大发展，城市空间的立体开发得到发展，当暴雨天气作用于城市，而城市所具有的排水抗灾能力不能与之抗衡[2]，就造成雨涝灾害，影响城市生活，堵塞交通，甚至淹没设施，经济损失巨大。同时，雨洪的肆虐，污水泛滥，加大了城市治污难度，环境恶化。

2 在这种情况下，采取科学有效的雨水资源化措施，将城市雨水加以集蓄利用，可有效缓解城市水资源的供需矛盾，改善区域生态环境，减轻城市的防洪和排水压力，提高居民生活质量及水资源的利用效率，所带来的经济效益、社会效益和生态环境效益是不可估量的[3]。

1. 城市雨水资源化的可持续发展意义

随着城市化的发展，城市建筑用地增加，道路硬化，绿地面积减少，导致降水集中时城市地面径流增多，雨水自然下渗补充地下水的过程减弱或消失。从而使城市面临雨水排泄不畅所引起的雨涝威胁又造成其地下水位下降，地面蒸发量减少，对于城市旱季用水安全及城市局地气候带来很大的危害。城市雨水资源化作为防洪和缓解水资源危机的一种措施其内涵就是通过工程设施对大气降水加以充分利用，通过人工方式将雨水资源向其他形态水资源的转化与调蓄。保障城市正常的供水与用水机制。

城市雨水资源化最大限度的实现了水资源的二次利用在缓解水资源短缺 ( 城市供水紧张，导致城市发展受限)， 补偿城市生态环境[4] ( 地下水补充，缓解地面沉降，防治突发性地面塌陷、建筑物受损，以及海水入侵所产生的地下水质变质等)，解决城市排水困难 ( 城市发展快，排水设施不足，导致城市在多雨季节易受雨涝威胁，新建设投资很大，增加政府财政负担，威胁城市居民的生命财产安全等)，防洪减灾和绿化美化城市（雨水的贮留可以和城市建设结合起来，在城市规划中设计多功能调蓄场所，营造特色景观），减少河流面源污染源保护水环境（雨水利用直接减少了城市雨水的外排量，进而减少了雨水径流挟带的污染物数量[5]，使得进入河流、湖泊等的面源污染缩减，从而使城市水环境得到改善）等方面具有重大社会效益、 经济效益和环境效益。为水资源的长期可持续发展提供了一个长远的行之有效的方法。因而探索雨水的资源化途径对于城市生态环境的改善，经济的发展，实现水资源的可持续利用意义深远。

2. 城市雨水资源利用和研究的现状

所谓城市雨水资源化， 就是通过规划和设计， 采取相应的工程措施， 将汛期雨水蓄积起来并作为一种可用水源的过程。它不仅可以增加城市水源， 在一定程度上缓解水资源的供需矛盾。同时， 还可以有效地减小城市径流量， 延滞汇流时间，

减轻城市排洪设施的压力， 减少防洪投资和洪灾损失[6]。近几十年来， 随着世界人

3 口的快速增长、城市化进程的加快，众多城市水资源短缺问题的日益突出，人们对雨水资源利用的认识逐渐加深。真正现代意义上的雨水资源化利用是从20世纪80年代开始发展起来，五大洲约40多个国家和地区相继开展了不同规模雨水资源化利用与管理的研究和应用，此后雨水资源利用技术迅速推广到世界各地。

2.1国外城市雨水利用情况

发达国家城市化进程起步早、发展快，为了解决日益突出的水资源紧缺、水污染问题，他们较早的开始了雨水利用的探索和研究。目前发达国家在雨水利用方面进入到了标准化、产业化的发展阶段，特别是德国、美国、日本，已经形成了较为完善的水资源利用管理框架和技术支撑体系。下面就这三个国家雨水利用的成功技术和经验做一下简单的介绍：

a． 德国

德国是欧洲开展城市雨水利用最好的国家之一。自1989年制定了屋面雨水利用设施标准（DIN1989）以来，德国的雨水利用技术经历了三次重大变革[7]已经进人产业化、标准化阶段，并逐步向集成化发展。德国的雨水利用主要有屋面雨水集蓄系统、雨水屋顶花园利用系统、雨水截污与渗透系统及生态小区综合利用系统。其中通过屋面集蓄的雨水主要用于家庭、公共和工业三方面的非饮用水，道路雨水则主要排入下水道或渗透补充地下水。

此外，德国以联邦水法、建设法规和地区法规等法律条文形式要求加强自然环境的保护和水的可持续利用。德国联邦和各州有关法律规定，新建或改建开发区（无论是工业、商业、还是小区）必须考虑雨水利用系统。因此，开发商在进行开发区规划、建设或改造时，均将雨水利用作为重要内容进行考虑，尤其在进行大面积商业开发区建设时，更是结合开发区水资源实际，因地制宜，将雨水利用作为提升开发区品位的组成部分。

再有，德国各城市制定雨水排放费征收标准。若用户实施了雨水利用技术，政府将不再征收业主的雨水排放费。由于雨水排放费与污水排放费用一样高，通常为自来水价格的1.5倍左右，费用的征收有力地促进了雨水处置和利用方式的转变，是德国雨水资源管理成功的关键因素之一。

b．美国

美国的雨水利用主要是以提高雨水的天然入渗能力为主要目的，强调非工程的

4 生态技术的开发和应用。在许多城市建立了屋顶蓄水和就地入渗池、井、草地、透水地面组成的地表回灌系统，并将其作为土地规划的一部分在新的开发区实施。如美国在加州的弗雷斯诺市和芝加哥分别建立多了著名的地下蓄水系统。加州富雷斯诺市的地下回灌系统，10年间(1971～1980)该地下水回灌总量占该市年用水量的20％[8]；芝加哥市的地下隧道蓄水系统，以解决城市防洪和雨水利用问题。

此外，美国还通过立法来支持雨水利用。如美国1972年的联邦水污染控制法，1987年的水质法案和1997年的清洁水法均强调了对雨水径流及其污染控制系统的识别和管理利用。在联邦法律基础上，各州相继制定了《雨水利用条例》，保证雨水的资源化利用。

除此之外，美国各级政府还采取了一系列的优惠政策鼓励雨水的资源化利用。例美国联邦和各州通过总税收控制、发行义务债券、联邦和州给予补贴与贷款等一

系列的经济手段来激励雨水的合理处理及资源化利用。

c． 日本

日本是个水资源比较缺乏的国家，为此日本政府非常重视对雨水的利用。多能调蓄设施为其雨水利用的特色。日本建设省在1980年通过推广雨水贮留渗透计划来要求雨水资源的综合利用，1992年颁布的“第二代城市下水总体规划”正式将雨水渗沟、渗塘及透水地面作为城市总体规划的组成部分，要求新建和改建的大型公共建筑群必须设置雨水就地下渗设施。1988年成立了民间组织“日本雨水贮留渗透技术协会”。这些计划、规划和非政府性的组织为日本城市雨水资源的控制及利用奠定了法规基础，保障了雨水资源化的实施。

此外，日本对雨水利用实行补助金制度，根据雨水利用设施的规模及不同的装置进行补贴，促进了雨水利用技术的应用以及雨水资源化。

另外，值得一提的是日本不仅实现了集雨自给，还想干旱的阿拉伯国家出售雨水，效益可观[9]。

2.2我国雨水资源化的现状

我国雨水利用历史悠久．4000年前的周朝．农业生产中就利用中耕技术增加降雨入渗提高作物产量。但我国真正意义的雨水利用开始于20世纪80年代，进入20世纪90年代后，随着城市水资源的日益紧缺及国际城市雨水集蓄利用技术的发展，我国逐步开始重视雨水资源化利用，在这一时期，北京、上海、大连、哈尔滨、西安等许多