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

洗。

2.2.3日本

日本由于是一个山地丘陵国家，早在20世纪五六十年代，由于迅速的城市化带来了日趋严重的水涝灾害，政府就开展对类似上述MR系统与蓄水地面的新型雨水排放系统投人大量资金进行研究与实践。1995年由建设省发出倡议，给出相应的优惠政策，要求房地产商在开发区（特别是丘陵地区）中引人“防灾调节池”（用于滞水、蓄水）与“就地”雨水处理系统；1970年前后，开始建立了地方公共团体开发许可证制度，积极推行雨水的贮存与渗水设施，其中“雨水的碎石空隙贮存系统”与“雨水滞留、渗透系统”正在广泛开展应用。

日本政府已经决定实施21世纪的东京计划，要建造大深度地下河道，把雨水有计划地贮存起来。通过滞留雨水，减少峰值流量与延缓汇流时间达到减少水涝灾害的目的，并利用该雨水作为中水道水源。在20世纪末，东京已经建成直径为10~12. 5m的地下河道2km，计划建设30km，这将大大增强贮水功能，既减少城市水涝灾害，又成为中水道的可靠水源。

另外，由于地基沉降问题的日趋严重，日本在抑制城市雨水径流量等新的排水系统技术方面，正在逐渐从以雨水临时贮存方式为中心转向以雨水渗透法为中心的研究，实际上是从雨水的资源利用系统转向水系生态改善为中心的MR系统。

三、前景展望

21世纪，大多数国家不论其发展程度如何，都面临淡水资源紧缺的问题。雨水作为自然界水循环系统中的重要环节，它是一种最根本、最直接、最经济的水资源。20世纪80年代初成立的国际雨水收集系统协会(IRCSA)上，达成国际共识：雨水利用将成为解决21世纪水资源的重要途径。我国雨水时空分布很不均匀，雨水是一种优质的淡水资源，收集和使用方便，污染少，处理简单，不消耗或很少消耗能源，并且没有负效应。雨水的利用具有巨大的环境、生态和经济效益，前景十分广阔。加强城市雨水利用，对减轻城市防洪负担、防止雨水径流污染、解决城市缺水矛盾有重要意义，对保障城市水资源可持续发展具有深远的影响。雨水利用又是一项典型的生态保护技术，对于水资源的优化配置，促进社会经济的可持续发展具有十分积极的意义。

要做好城市雨水的利用，必须改变单纯解决雨水排放的观念，树立“雨水是

资源，不是祸水，利用在先，排放在后”的理念，限制雨水直接排放与流失，建立雨水有效利用氛围;在城市规划、市政建设、园林绿化、设计与施工规范编制以及建筑材料的开发研究方面需通力合作，相互协调;学校及科研部门应加大科研力度，开展雨水利用的理论研究与技术创新等。

四、结语

就目前而言，我国城市排水规划中雨水利用尚处在起步阶段。我们要不断的加强对雨水利用的探索和研究，寻求并实施城市雨水利用的最佳的管理模式和技术措施。科学合理地、充分地利用城市雨水资源，对解决水资源短缺、减轻城市雨洪负担、防治水环境污染、补充地下水源和改善生态环境等具有重大的现实意义。通过对国外发达国家雨水利用的借鉴与学习，制订符合我国国情的远、近期规划，把我国的城市排水规划和雨水综合利用结合起来，合理地开发利用雨水资源。

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做为水文专业的一名学生，我们都知道我国是水资源极度缺乏的国家，节水是我们刻不容缓的任务。通过节水技术这门课，我们学习了很多关于节水的措施和设施。但是，我国存在的节水问题，不只是技术上的，更是人们观念的缺失。尤其是我国南方，大多数人都觉得我国水资源很丰富，却不了解人均占有量和亩均占有量是相当的少，与世界平均水平差了一大截。导致很多人并不知道节水应该是每个人的责任，从生活的小事做起，每人节约一点水，就是对我国水资源做出的贡献，正所谓“不积小流，无以成江河”。所以我认为，观念的形成对于节约用水是必要的。多多宣传，每个人都做到以身作则，怀有一份爱与感谢之心，对水的敬畏之心，从点滴做起，节水、爱水、珍惜水资源、保护水资源。水是地球生物赖以存在的物质基础，水资源是维系地球生态环境可持续发展的首要条件，因此，保护水资源是人类最伟大、最神圣的天职。