天津大学建筑设计研究院
摘要：随着城市的快速发展,地面硬化面积不断扩大,填湖造城,部分城区存在排水管网系统设计标准低等问题,导致城市内涝现象日趋严重,夏季雨水快速排放成为许多城市急需解决的问题。同时,城市人口不断增加引起城市的用水量增加,缺水是不少北方城市面临的问题。造成城市内涝的雨水可以通过城市地下管廊被回收利用,这样既提高城市排水防涝、防洪减灾能力,又将雨水收集处理再循环利用。对此，本文主要就基于海绵城市的雨水利用技术现状与发展进行研究。
关键词:海绵城市;雨水利用;水资源
1我国城市雨水利用现状
我国城市雨水处理技术起步较晚，20世纪80年代开始研究人员进行试验和研究，90年代取得了进步。雨水资源的利用主要集中在一些干旱与半干旱地区的小型、局部的非标准性的应用，比较典型的实例有浙江省舟山市葫芦岛、山东省长岛县、大连市獐子岛等雨水集蓄利用工程。而大中城市雨水资源的利用目前还处于研究和试验阶段，但是已经取得一些经验并显示出了巨大的发展潜力。由于水资源的极度匮乏和季节性分布不均，北京市加快了在雨水利用方面的研究步伐。2000年2月，北京市水利局和德国埃森大学合作的项目开始启动，北京市通过学习德国比较先进的城市雨洪控制与利用技术，并结合北京的自然地理条件等实际情况，在相关政策的支持下，建成了京水建设工程有限公司、天秀花园小区、双紫园小区、地质工程勘察院、海淀公园和水利水电学校6个雨洪控制与利用示范区。
2基于海绵城市的雨水利用技术
2.1改善雨水利用的硬件建设
（1）全方位绿化建设增加收水空间，在城市规划中增加屋顶绿化，墙面绿化，减少道路硬化面积，利用城市外围山地、水面、海滨、滩涂、河道，谋划建设城市周围大面积的森林和沿河道、道路的生态环境绿廊、高效农田林网，通过这些绿化方式，还可以减少辐射，吸附粉尘，阻挡、净化、吸收放射物质，最大限度的扩大自然收水空间。（2）提高城市渗水功能，研究和使用新型雨水渗透硬化铺装材料和铺装工艺，真正做到雨水的自然渗透，改变植草砖不长草，渗透水泥不渗水的虚假渗水现象。加强详细规划的城市编制管理工作，以配合城市详细规划管理，在提高城市渗水功能过程中，规划编制采用分期建设方式，重点加强近期建设项目的编制。（3）扩大城市雨水积存空间，在居住小区绿化、城市公园绿地中加大水域建设面积，充分认识和利用水资源的资源功能和生态功能，让雨水利用规划发挥其实质作用，禁止防水布的使用，做到能存水也能渗水。（4）城市建设增加雨水回灌建设，综合考虑城市的自然条件（包括土壤、植被、气象、地貌等几个因素），以及人文条件（包括城市的历史背景、文化特征、当地的风土人情）等因素进行落实雨水回灌工艺。我国北部西部地区地下水开采严重，水资源严重不足，地下是最大的蓄水空间，研究和运用雨水回灌工艺，有利于生态的自然循环利用。（5）强化城市公民对雨水利用政策的认知，加强雨水利用的管理，实现全民节水、全面保护水资源的城市发展目标，结合消防等用水功能，增加蓄水池建设。
2.2屋顶雨水处理技术
屋顶雨水收集利用系统主要用于家庭、公共场所和企事业单位的非饮用水，如草地浇灌、道路清洗、洗车等。目前主要有屋顶雨水径流自然沉淀和混凝沉淀两种沉淀方式，自然沉淀简单有效，但需要足够长的停留时间；混凝沉淀处理更高效干净，处理成本高。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆一般情况下，屋面雨水采用投加混凝剂后直接过滤、消毒的方式进行再利用，雨水首先通过系统中的滤网进入初期弃流装置，不达标的雨水排入弃流管道，达标的雨水输送到蓄水池，同时多余的雨水经溢流管道流出，对蓄水池中的雨水混凝加药，排入滤池后消毒加药，经处理后的雨水输送至供水调节池，最终被利用。
2.3渗透型雨水处理技术
“海绵城市”建设的核心是建设水生态基础设施，由于水是流动且循环的，所以建设海绵城市就要解决自然积存、自然渗透、自然净化的水问题。渗透型雨水处理技术有水质净化、补充地下水等作用，是建设海绵城市必不可少的技术。雨水渗透设施有渗透管沟、渗透地面等，渗透设施的构造、设计参数、施工管理应根据当地地质条件、地下水位等具体条件试验确定，还应考虑大气、地面污染对雨水水质的影响。
2.4地下管廊雨水收集利用技术
传统的市政管线多采用直接埋设或架空的方式，但直埋市政管线会有城市道路反复开挖、交通阻滞等带来的较大经济损失和对居民生活产生的不便，而综合管廊充分利用地下空间，不仅将各管线集合，还美化了城市空间环境。综合管廊使用寿命至少为50年，并且具有可维护性和抗震防灾性。建设海绵城市与综合管廊相结合，可以打造出现代化的绿色城市，有效解决城市内涝的问题并防止“看海”现象的出现。雨水管与综合管廊有机结合，沿雨水管线设多个收集站，地面雨水先汇入收集站，由水泵打入雨水管，输送至雨污处理厂，若有多余的雨水，则继续沿雨水管线流入大型河流湖泊中，经处理达标的雨水再通过综合管廊内回用水管道输送到城市各处，用作景观、绿化、喷洒道路及冲厕用水。由于雨水管在地势较平坦的地段易出现淤堵现象，在综合管廊加设雨水管线时应沿途设置加压泵房或尽量避开这类地段以减少淤堵现象发生的可能性。
2.5雨水含水层储存及回收技术
雨水含水层储存及回收技术的水源主要是城市暴雨径流及经处理的废水,雨水含水层储存及回收技术有直接回灌和入渗回灌两种方式。直接回灌即把雨水直接打到含水层而不通过土壤，这种方法补给地下水的能力高，但污染地下水的可能较大。入渗回灌是雨水先通过下层土壤再到达含水层，污染地下水的可能较小。基于海绵城市的建设，先通过湿地截流处理后的雨水，经此技术收集至含水层，可以改善因雨水含水层储存及回收技术在入渗过程中改善雨水水质能力低的缺点带来的问题。这个技术更适用于地下水开采过度的地区。
2.6雨水综合利用技术
由于地面雨水、屋面雨水、市政雨水的水质各不相同，初期的收集工作需要分开进行。地面雨水受污染严重，先通过绿地渗透改善水质再进入蓄水池。屋面雨水的水质较好，通过简单的截污处理后进入蓄水池。市政雨水直接进入市政管网的检查井，经城市排水管网排至污水厂。蓄水池中的雨水资源统一进行混凝、过滤、消毒的处理后达到使用标准，供市民使用。雨水综合利用技术能极大提高城市回用雨水的质量。
总而言之，众所周知，我国的水资源相对匮乏、空间分布极不均匀并且许多城市存在着水资源严重短缺和季节性内涝灾害频发的矛盾。因此，水资源紧缺的基本国情成为社会与经济发展的“软助”。实现海绵城市的雨水利用技术显得尤其重要，这就要求我们在以后的实际工作中必须对其实现进一步研究探讨。
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论文作者:刘艳
论文发表刊物:《防护工程》2018年第19期
论文发表时间:2018/10/25
标签：雨水论文; 城市论文; 海绵论文; 技术论文; 含水层论文; 水资源论文; 地下水论文; 《防护工程》2018年第19期论文;