城市雨水收集与回用

随着人们环保意识的增强，城市雨水的收集利用会逐步发展起来。这也就需要有关部门转变城市治水思路，先发展雨水利用工程，再建雨水外排系统，积极推动城市雨水利用与管理进程，使雨水利用系统能够在大多数城市得到推广和应用。本文作者结合多年来的工作经验，对城市雨水收集与回用进行了研究，具有重要的参考意义。

伴随着城市化建设，城市中建筑屋面、路面、广场、停车场地等表面大部分均进行了硬化处理，这些硬化处理虽然满足了美观、舒适、整洁的要求，但也为人类带来了一定的隐患。降落的雨水主要依靠地表径流;而近年来全球极端气候致使暴雨、特大暴雨频发，我国多个城市（北京、武汉、深圳、厦门等）发生内涝灾害，严重危及人民群众的生命财产安全和城市的正常运行。

与发达国家相比，我国存在城市排水标准偏低、缺乏应对特大暴雨的内涝防治系统、相应的预警及应急措施不完善等问题，这直接削弱了城市抵御暴雨等气象灾害的能力。为解决此类问题，2013年国务院发布了《国务院办公厅关于做好城市排水防涝设施建设工作的通知》（国办发（2013）23号通知）。通知要求各地区积极推进低影响开发建设模式，采取蓄、滞、渗、净、用、排相结合，实现生态排水，综合排水。

低影响开发建设模式在国外发达国家及地区已普及几十年，国内则刚起步。2011年将LID（低影响开发建设模式）首次写入室外排水设计规范：应采取雨水渗透、调蓄等措施，从源头降低雨水径流产生量，延缓出流时间[1]。LID强调从源头开始，全过程实施流量控制，能有效地削减降雨期间的流量峰值，减轻排水管道的压力，降低城市内涝发生的频率和强度。

雨水收集及回用是指针对因建筑屋顶、路面硬化导致区域内径流量增加而采取的对雨水进行就地收集、入渗、储存、处理、利用等措施。主要包括收集、储存和净化后的直接利用;利用各种人工或自然水体、池塘、湿地或低洼地对雨水径流实施调蓄、净化和利用，改善城市水环境和生态环境;通过各种人工或自然渗透设施使雨水渗入地下，补充地下水资源。本文重点介绍源头也即住宅区等小区内的雨水收集与回用。

1、雨水的收集

1.1屋面雨水收集

雨水收集回用系统应优先收集屋面雨水，不宜收集机动车道路等污染严重的下垫面上的雨水[2]

目前建筑屋面大多采用对雨水无污染或污染较小的材料，屋面雨水水质相对较好，受外界污染影响相对较小，且其径流量大，便于收集。

屋面雨水排放主要有以下两种收集方式：

①屋面雨水经雨水斗收集排放至室外雨水管，经雨水管排至市政雨水管网，或者是排至室外雨水收集池，经雨水收集池溢流的部分再排至市政雨水管网。

②采用屋顶花园雨水利用系统，在确保屋面不漏水，多余雨水水流通畅排放的前提下，植物的生长所需水量和土壤的吸水率在一定程度上提高了雨水的利用率。

1.2 地面雨水收集

地面雨水收集系统主要是收集硬化地面上的雨水和从屋面引至地面的雨水。

室外排水设计规范（2014年版）要求，地区整体改建时，对于相同的设计重现期，改建后的径流量不得超过原有径流量，可采取的综合措施有下凹式绿地，设置植草沟、渗透池等，人行道、停车场、广场和小区道路等可采用渗透性路面，促进雨水下渗，既达到雨水资源综合利用的目的，又不增加径流量[1]。城市排水（雨水）防涝综合规划编制大纲要求新建地区的硬化地面中，透水性地面的比例不应小于40%[3]。与传统的路面相比，常见的透水沥青、透水混凝土、草皮砖等透水地面，在使用上其透水性能有的还优于自然土壤的渗透能力。将地表径流改为地下入渗，可以减少地表径流，尽快补充地下水，并且更有利于环境的发展。

1.3 雨水的储存设施

为便于回用，雨水的收集系统应设置雨水储存调蓄设施。

储存设施可以采用区域内景观水体、水池等，其材料宜耐腐蚀、清洁、环保。

调蓄设施应尽量采用小区内天然的洼地、池塘等地面设施。天然条件不满足时，可建造室外调蓄池。

1.4 雨水的弃流与外排

受空气中粉尘及污染物的影响，初期雨水水质较差，回用较麻烦且成本高。考虑到雨水水量大，考虑将初期的雨水进行弃流，将中后期雨水进行收集回用。通过弃流初期径流雨水就可以降低整体雨水收集的污染物浓度指标，收集到更优质的雨水。

雨水的降落量、大自然的变化多端都是无法控制的。所以，设有小区雨水系统的收集设施应设置相应的外排措施，当实际的降雨量超过了雨水系统收集设施的蓄水能力时，多余的雨水就会形成径流、溢流，汇到相应的雨水管道，通过雨水排水系统外排至市政雨水管网。

2、雨水的回用

2.1雨水回用的设计原则

雨水回用的设计原则主要有以下几点：

①小区规划中设有景观水体时，在景观水体的设计中，应优先选用雨水进行调蓄、补充，并设置雨水储存设施。

②小区规划中未设置景观水体时，应优先考虑绿地、植草沟、透水铺装等入渗方式，其次考虑天然洼地、池塘等作为调蓄池，把径流的高峰流量蓄起来，从而达到收集、处理、回收的目的。

③雨水收集回用应优先选用水质污染少，并且集水效率高的屋面雨水。屋面雨水可采用雨水入渗、收集回用或两者相结合的方式，应根据当地的缺水情况、雨水的需求量和水质要求、杂用水量和降雨量季节变化的吻合程度、室外土壤的入渗能力以及经济合理性等因素综合确定。

2.2雨水回用的几种方式

雨水回用是通过规划和设计，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，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。雨水收集回用系统主要由收集、贮存、处理设施及回用水管网组成。雨水收集后需经过水质净化设施对雨水进行水体净化处理，当达到所需用水区域相应的排放标准后才可以使用，另外还可以起到削减外排雨水总流量及总量的作用。

目前，这些用水区域常见的雨水利用方式主要有以下几方面：

（1）屋面雨水集蓄运用，运用屋顶做集雨面用于家庭、公共和工业等方面的非饮用水，如灌溉、冲厕、洗衣、冷却循环、道路及广场浇洒、消防水用水、景观水补水等中水体系。

（2）屋顶美化雨水运用，屋顶美化是一种减少径流量、减轻污染和城市热岛效应、调理修建温度和美化城市。

（3）小区雨水集蓄运用，绿洲入渗，保护绿洲面积。

（4）雨水回灌地下水，在一些地址条件比较好的当地，进行雨洪回灌，人工补给地下水。

3、结语

小区雨水的收集与利用对实现雨水资源化、节约用水、雨水资源化、缩小雨水管网管径、修复水环境、减轻城市的洪涝灾害及缓解内陆湖泊的面源污染起着至关重要的作用。

我国是一个水资源严重短缺的国家，人均水资源量仅为世界人均占有量的1/4，而且我国水资源分布存在显著时空不均。近年来我国为缓解北方严重缺水的局面进行了南水北调工程，该项目工程量大、工期长。作为缺水地区不能坐等外部调水，应充分开发和回收利用当地一切可能的水资源，其中城市雨水就是长期忽视的一种水资源。通过雨水的合理收集与利用，补充地下水源，削减城市洪峰流量，有效控制地面水体的污染，对改善城市的生态环境、保持水土、缓解水资源紧张的局面有重要的现实意义。