城市初期雨水收集與處理的探討

時間：2006-12-05 來源：武漢大學土木建筑工程學院，湖北 武漢 430072 作者：蔣 瑋 程曉如

1  國內外城市雨水利用現狀

1.1  國外城市雨水利用

從20世紀80年代開始，世界各國就開始探索雨水資源化利用。目前世界上很多國家已經認識到了雨水的利用價值，采用各種技術、設備和措施對雨水進行收集、利用、控制和管理。美國、加拿大、意大利、德國、法國、日本、蘇丹、也門、澳大利亞等五大洲約40多個國家和地區已經開展了不同規模的雨水利用與管理的研究和應用^[1]。

技術方面，國外城市雨水利用的方式主要有三種：一是屋面雨水集蓄系統，收集下來的雨水主要用于家庭、公共場所和企業的非飲用水；二是雨水截污與滲透系統，道路雨水通過下水道排入沿途大型蓄水池或通過滲透補充地下水；三是生態小區雨水利用系統，小區沿著排水道建有滲透淺溝，表面植有草皮，供雨水流過時下滲，超過滲透能力的雨水則進入雨水池或人工濕地，作為水景或繼續下滲^[2]。

政策方面，許多國家和地區已經出臺了相應的技術手冊、規范和標準，另外還制訂了一系列有關雨水利用的法律法規，對雨水利用給予支持。如德國聯邦水法、建設法規和地區法規均以法律條文或規定的形式，要求加強對自然環境的保護和水的可持續利用，如規定新建項目的業主必須對雨水進行處置和利用。同時，通過經濟手段控制雨水排放量，如向業主征收不透水地面面積的雨水費用等^[3]。

設備方面，專門生產雨水利用設備的廠家和公司也逐漸增多。德國GEP公司的雨水過濾器、屋頂雨水利用控制設備、雨水儲存罐等產品暢銷整個歐洲市場；德國UFT公司的流量控制和監控設備已經開始在全球20多個國家和地區銷售和使用；荷蘭WAVIN公司的孔隙雨水蓄水池填充料、整體式雨水檢查井、雨水口等雨水利用設備已經在全球30多個國家使用。

此外，德國在污水聯合會ATV規范框架下，基于水體的分類、空氣的污染狀況、匯水區域的被污染狀況、雨水處理設施的效果四個方面，做出雨水攜帶的污染負荷對水體影響的評價。根據評價結果，可以分析應該如何布置雨水處理設施或提出改進現有雨水處理設施的建議。另外還提出了雨水攜帶污染負荷對水體影響的定量評價方法，將計算出的污染負荷評價指數與水體目標指數相比較，就可以方便地評價雨水攜帶的污染負荷對水體的影響，并初步判斷應采取哪些處理措施^[4]。

1.2  國內城市雨水利用

我國城市雨水利用具有悠久的歷史，而真正意義上的城市雨水利用的研究與應用卻從20世紀80年代開始，并于90年代發展起來�？偟膩碚f技術還較落后，缺乏系統性，更缺少法律、法規保障體系。20世紀90年代以后，我國特大城市的一些建筑物已建有雨水收集系統，但是沒有處理和回用系統。在技術和資金缺乏的情況下，收集后的雨水未經任何處理直接排入水體，對城市水體水質造成了很大的影響。

隨著城市和工業的發展，水源危機和雨洪危害日益嚴重。雨水作為重要的水資源加以收集利用，實行綜合治理已成為重要的新興課題。在城市總體規劃上，過去普遍采用的合流制排水系統大多數已被改制，改為分流制或截流制排水系統。但是，對于初期雨水未進行截流處理，多與中后期雨水一樣排入水體。

雨水收集利用的新技術和新設備也不斷涌現。對于大型公用建筑、居住區、建筑群等屋面及地面雨水，經收集和一定處理后，除用于土地入滲補充地下水，還可用于景觀環境、綠化、洗車場用水、道路沖洗、冷卻水補充、沖廁及一些其他生活用水用途。通過因地制宜的規劃設計結合雨水收集、利用設備的實施，減少用于以上用途的自來水用量，既可以節約水資源，又可以節約大量自來水費和排污費。另外還有小型雨水利用設備如一體化HDPE雨水貯存利用設備，是以HDPE密封式貯罐為基體，在罐內設置相應的機電設備。罐體可以安放在地面上或者埋入地下，自屋面或者其他集流場所收集的雨水在罐內做簡單處理。貯水可以通過自動化設備提供給沖廁、澆灌綠地、洗車、水景等用途。罐內設有水位計量裝置，最低水位時限制吸水，提示引入其他水源。該設備可廣泛應用于小型建筑、別墅、洗車場、住宅的雨水收集與利用。但是這些設備中，對于初期雨水均采用棄流的方式，也沒有對棄流后的處理提出較好的方案。

目前，我國大中城市的雨水利用基本處于探索與研究階段，北京、上海、大連、哈爾濱、西安等許多城市相繼開展研究，已顯示出良好的發展勢頭。由于缺水形勢嚴峻，北京市開展的步伐較快，城市雨水利用已進入示范與實踐階段�！侗本┏鞘锌傮w規劃(2004—2020年)》的描述，市政系統的中水將成重要水源，到2020年，中心城和新城區的雨水管道覆蓋率達90%以上，完善污水處理設施和回收系統，建立中水回用系統，使中水成為城市綠化、道路澆水、生活雜用和工業冷卻等主要水源^[1]。通過一批示范工程，爭取用較短的時間帶動整個領域的發展，實現城市雨水利用的標準化和產業化，從而加快我國城市雨水利用的步伐。

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