基于生態海綿城市構建的雨水利用規劃研究的建筑工程論文

　　【摘要】如何讓“沖沖”而來的雨水變“害”為“寶”？如何留住寶貴的雨水讓其變為可用的資源？這對水質型缺水、雨水卻很豐沛的我國東部季風氣候區是一個必須面對的課題。城市的大面積硬化使雨水成“災”。隨著城市建設的發展，土地硬化面積不斷增大，降雨中的大部分雨水被柏油、水泥等硬化地面阻隔，很難直接滲入地下補充地下水。比較“純”的綠地，其徑流系數是0.2左右，如果地面鋪上了水泥或是瀝青，徑流系數一般在0.9左右，這就意味著雨水落在硬質地面上，只有10%可以滲透到地下，而剩下90%的雨量要完全靠市政排水管網排出。也就是說，面積相同的綠地和硬地，其自身的排水能力相差8倍。

　　【關鍵詞】海綿城市；雨水資源化

　　一、海綿城市的發展概況

　　現有的許多關于雨水資源化的設計與研究基本上都是從具體的工程及項目的角度入手來進行研究的，但是從整體上和多目標來解決雨水的問題并不是一個單一的工程或者一個具體的方法能做到的，這需要一個整體的理論體系和系統操作。因此，這就需要從城市發展規劃的前瞻性地層面來分析雨水資源化的方向，構建雨水的利用格局。在我國，這方面的研究才剛開始起步，僅僅停留在具體的小措施水平上，而發達國家已經從工程技術的層次發展到與景觀生態設計相結合的程度。城市整體規劃以及城市景觀規劃設計應該為提供解決問題的平臺，但是傳統的規劃主要是將雨水通過管道收集到污水處理廠進行處理，這樣不僅增加了排水設施的工作壓力增大也加重了處理設備的負荷。我國目前城市的雨水還沒有被納入規劃，這樣就造成了雨水設施的隨意性較大，沒有充分利用好雨水的價值。

　　海綿城市的建設是以小區和城市道路或者綠地等為依托，并涉及城市建設的方方面面。海綿城市在保護城市環境以及生態文明等方面體現出的價值是不可估量的，因此要真正落實海綿城市的要求。

　　我國海綿城市的建設還處于起步階段，在城市中對雨水還屬于小尺度的應用，以工程設施的探討為主，而在更大尺度上的考慮，也僅僅限于雨水的儲存排除和利用的水平。而設計者往往不愿意更多從城市整體的建設的角度去思考，而相關部門又由于種種原因不能做出正確的判斷，或者難以給出一個合理有效的方案，因此我國在建設海綿城市方面還沒有一個整體的系統的理論和實踐的經驗或指導思想，還停留在一個概念的階段。但是也有地方的成功案例令人眼前一亮，這里的成功經驗是指在治理的過程中引入新的理論和實踐。陜西西咸新區灃西新城在推行雨水綜合利用上邁出了堅實的一步，該地區在城市綠地建設上采取了下沉式綠地的做法，他們稱此為“植生滯留槽”，即在城市道路邊低幾公分區域種植灌木花草，鋪上粗砂礫石，再把我們平常看到的下水道格柵設置在灌木花草間，保證所有道路范圍內綠地都能有效收集到雨水。在房屋建筑上，采用雨水花園、生態綠地等工藝，用人工挖掘的淺凹綠地，匯聚吸收來自屋頂或地面的雨水；在景觀綠地內，采用生態濕地、生態雨洪系統等工藝，將臨近的市政道路、小區的雨水匯流至綠地內。

　　二、城市雨水資源化系統特點

　　城市在形成和發展過程中有復雜性、動態性等特征，雨水在資源化利用過程中又有作為資源的部分特點。因此，城市雨水資源化系統有以下特點。

　　（一）尺度性

　　尺度性即指區域性。城市從興起到現在，不同的城市職能不同，同一城市各個分區又具備不同的功能，因此正確把握研究尺度、合理選擇研究區域至關重要，從而為不同區制定不同的可行性方案，特別是對典型區、特殊區的利用研究。

　　（二）綜合性

　　雨水的降落具有不穩定性，時空差異性。城市的下墊面又分為不透水地面和透水地面，不同的降雨過程在不同的城市區域往往會形成不同的徑流和下滲，所以綜合考慮不同功能區如居民區、工業區、文教區的土地利用和建筑特點才能對雨水的利用作出合理的規劃，達到雨水利用最大的目的。如日本于1992年頒布了“第二代城市下水總體規劃”正式將雨水滲溝、滲塘及透水地面作為城市總體規劃的組成部分，要求新建和改建的大型公共建筑群必須設置雨水就地下滲設施。

　　（三）效益性

　　（1）經濟效益。雨水的收集能夠在工業、農業、日常生活中產生巨大的經濟效益。工業方面，收集的雨水經簡單凈化后可用作設備冷卻循環水，提高經濟效益，增加國民收入；農業方面，雨水可直接引入農田，同時建立雨水集蓄系統解決干旱時節農作物灌溉問題，從而提高糧食產量，增加農民收入；日常生活方面，可將收集的雨水并入中水系統，用于家庭洗車、沖廁等，這樣間接減少了對地下水的開采，達到采補平衡。

　　（2）社會效益。城市雨水利用是城市防洪的重要內容。雨水利用能夠調節洪峰時的徑流量，減少洪澇災害。美國加州富雷斯諾市的LeakyAreas地下回灌系統，在1971—1980年期間，回灌總量為1。338億立方米，回灌量占該市年用量的1/5大幅減少了城市雨水徑流量[4]。

　　（3）生態效益。雨水資源可用作城市園林綠化區的生態用水，同時下滲的雨水又可彌補下降嚴重的地下水，緩解地下“漏斗”區和地面沉降。此外，對雨水利用程度的提高相應地會減輕對周邊水的污染，改善水循環系統和城市生態環境。

　　三、利用雨水的重要意義

　　雨水收集后不僅可以減輕暴雨期間城市的排水壓力，減少水污染，還可以節省優質自來水，從而解決城市水資源短缺，把資源利用、預防洪澇、城市景觀和環境改善等功能融為一體，一方面雨水利用可以減緩洪澇災害、改善生態環境。通過建立完整的雨水利用系統（由河流水系、坑塘、濕地、綠色水道和下滲系統共同構成），就可以有效調節雨水徑流的高峰流量，待最大流量下降后，再將雨水慢慢排出，大大減輕城市排水管網的壓力，減緩洪澇災害的發生，同時還可減少排水設施投資，而且采用雨水滲透設施，使雨水滲透至地下，不僅涵養了地下水，還可增加淺層土壤的含水量，調節氣候，從而遏制城市熱島效應、干島效應；建立分散式或集中式雨水集蓄滲透設施，如集雨深井等，將雨水回灌地下，可緩解地下水位下降，避免因地下水過度開采而導致地面沉降等的發生；一方面雨水利用可以減少污染物排放。雨水沖刷屋頂、路面等硬質鋪裝后，其污染比較嚴重，通過坑塘、濕地和綠化通道等沉淀和凈化，再排到雨水管網或河流，就會起到攔截雨水徑流和沉淀懸浮物的作用；一方面雨水利用能實現雨水資源化。通過保護河流水系的自然形態、增加坑塘濕地等下滲系統，可以保障地表水和地下水的健康循環和交換，可以間接地補充城市水資源；而且通過凈化之后的雨水，也可以直接補充水資源用于非飲用水。

　　四、結束語

　　為緩解我國城市水資源緊缺的現狀和解決水澇現象嚴重的問題，需制定科學、合理的城市雨水利用規劃，實現投入資金的合理安排和使用。同時鼓勵采用高效率的雨水利用系統和技術創新，進一步促進雨水利用工程技術的相關規范、標準的制定和管理制度的建設，推動雨水利用產業的發展。

　　五、參考文獻：

　　[1]曹永強、田富強、胡和平.雨水資源綜合利用研究[J]中國農村水利水電,2004,11,45。

　　[2]董蕾、車伍、李海燕、李俊奇、何建平、汪宏玲、孟光輝.我國部分城市的雨水利用規劃現狀及存在問題[J].中國給水排水,2007,11,22。

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