城市雨水收集與利用

雨水收集利用是指針對(duì)因建筑屋頂、路面硬化導(dǎo)致區(qū)域內(nèi)徑流量增加而采取的對(duì)雨水進(jìn)行就地收集、入滲、儲(chǔ)存、處理、利用等措施。主要包括收集、儲(chǔ)存和凈化后的直接利用；利用各種人工或自然水體、池塘、濕地或低洼地對(duì)雨水徑流實(shí)施調(diào)蓄、凈化和利用，改善城市水環(huán)境和生態(tài)環(huán)境；通過(guò)各種人工或自然滲透設(shè)施使雨水滲入地下，補(bǔ)充地下水資源。

    一、雨水利用的歷程

人們對(duì)于洪水的恐懼引發(fā)了他們對(duì)于河流的改造和渠化。美國(guó)的洪水災(zāi)害比較頻繁，在半個(gè)多世紀(jì)里的雨水利用方式主要是工程方式，包括渠化的河流、加高的防洪堤壩等等。我國(guó)也出現(xiàn)了大量為了單一的防洪目的而建設(shè)的防洪堤壩、泄洪渠等等。

但是，隨著這些資金的投入和對(duì)河流的改造，洪澇災(zāi)害不但沒(méi)有減少，反而成倍增加，這引起了相關(guān)學(xué)者和專家對(duì)以往對(duì)待河流和雨水的方式進(jìn)行了反思。有學(xué)者研究認(rèn)為這樣的工程導(dǎo)致了河道不穩(wěn)定，下流駁岸受到侵蝕，美學(xué)價(jià)值也遭到破壞，同時(shí)植物群落和動(dòng)物群落也受到了干擾。許多學(xué)者逐漸認(rèn)識(shí)到工程措施的不足，提出應(yīng)更多依靠非工程措施，并把雨水利用與國(guó)土規(guī)劃、城市建設(shè)和生態(tài)環(huán)境保護(hù)結(jié)合起來(lái)，保證相應(yīng)的滯洪面積作為自然保護(hù)區(qū)。

我國(guó)城市面臨洪澇災(zāi)害和水資源緊缺的雙重挑戰(zhàn)，需要整體的、綜合的、多目標(biāo)的利用方式，而非單一目標(biāo)的或工程的利用方式。

   二、雨水利用的意義

    我國(guó)是一個(gè)水資源嚴(yán)重短缺的國(guó)家，人均水資源量?jī)H為世界人均占有量的1／4，而且我國(guó)水資源分布存在顯著時(shí)空不均。因此近年我國(guó)為緩解北方嚴(yán)重缺水的局面正著手進(jìn)行南水北調(diào)工程，該項(xiàng)目工程量大、工期長(zhǎng)。作為缺水地區(qū)不能坐等外源調(diào)水，應(yīng)充分開(kāi)發(fā)和回收利用當(dāng)?shù)匾磺锌赡艿乃Y源，其中城市雨水就是長(zhǎng)期忽視的一種水資源。通過(guò)雨水的合理收集與利用，補(bǔ)充地下水源，削減城市洪峰流量，有效控制地面水體的污染，對(duì)改善城市的生態(tài)環(huán)境、緩解水資源緊張的局面有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

減緩洪澇災(zāi)害

通過(guò)建立完整的雨水利用系統(tǒng)（由河流水系、坑塘、濕地、綠色水道和下滲系統(tǒng)共同構(gòu)成），可以有效調(diào)節(jié)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，保障國(guó)土免受洪澇災(zāi)害。

減少污染物排放

雨水沖刷屋頂、路面等硬質(zhì)鋪裝后，其污染比較嚴(yán)重，通過(guò)坑塘、濕地和綠化通道等沉淀和凈化，再排到雨水管網(wǎng)或河流，會(huì)起到攔截雨水徑流和沉淀懸浮物的作用。

實(shí)現(xiàn)雨水資源化

一方面通過(guò)保護(hù)河流水系的自然形態(tài)、增加坑塘濕地等下滲系統(tǒng)，保障地表水和地下水的健康循環(huán)和交換，可以間接地補(bǔ)充城市水資源；另一方面，通過(guò)凈化之后的雨水，可以直接補(bǔ)充水資源用于非飲用水。

   三、國(guó)外雨水利用的經(jīng)驗(yàn)

尋找蓄滯洪區(qū)

蓄滯洪區(qū)是指包括分洪口在內(nèi)的河堤背水面以外臨時(shí)貯存洪水的低洼地區(qū)及湖泊等。日本蓄滯洪區(qū)內(nèi)土地由國(guó)家收購(gòu)，屬蓄滯洪專用土地，個(gè)人無(wú)土地使用權(quán),不能在其中建設(shè)住宅。一般情況下除汛期分洪外，平時(shí)可作為自然保護(hù)區(qū)，可在其中野營(yíng)、垂釣、休閑等。有些不適合居住的土地，國(guó)家不采取收購(gòu)的辦法，由國(guó)家給予一次性補(bǔ)償，原土地所有者仍可以有條件地使用土地。政府負(fù)責(zé)向其及時(shí)通報(bào)汛情，提醒其注意安全。

建立濕地網(wǎng)絡(luò)

這一方法適合于區(qū)域尺度和多重流域尺度規(guī)劃，是基于零級(jí)動(dòng)力學(xué)（溶解速率）和平均營(yíng)養(yǎng)物增加條件進(jìn)行計(jì)算的定量化方法。將匯水區(qū)分為三個(gè)尺度：流域尺度（basin）（>1000公頃），亞流域尺度（sub-basin）（100-1000公頃），鄰里尺度（neighbourhood）（10-100公頃）。每個(gè)尺度匯水區(qū)都需要有濕地，濕地面積取決于需要最大處理面積的因素：（1）減少接納水體營(yíng)養(yǎng)和沉淀物的濃度；（2）滯留雨水徑流以使水體排放量更加恒定。這個(gè)方法對(duì)雨水利用的可行性分析非常有用，進(jìn)而得出在城市化匯水區(qū)流域尺度規(guī)劃的設(shè)計(jì)原則。Tilley和Brown成功地將這一方法應(yīng)用于一個(gè)城市化匯水區(qū)—-弗羅里達(dá)州邁阿密南部。

最佳雨水利用實(shí)踐（BMP）

最佳雨水利用實(shí)踐起源于美國(guó)流行于歐美各國(guó)，主要有結(jié)構(gòu)性和非結(jié)構(gòu)性兩種類型P。前者主要涉及城市雨水利用系統(tǒng)的物質(zhì)組成，如路面材料、儲(chǔ)水設(shè)施、滲透系統(tǒng)和過(guò)濾系統(tǒng)等；后者主要涉及引進(jìn)新管理實(shí)踐或?qū)Ω倪M(jìn)已有管理實(shí)踐，如常規(guī)雨水管理、不滲水區(qū)域的控制、民眾教育和相關(guān)法規(guī)等。不同國(guó)家根據(jù)具體情況其BMP有所差別，在德國(guó)最廣泛的BMP利用類型是“分散暴雨管理的概念”，技術(shù)上叫做“濕地過(guò)濾溝系統(tǒng)（MR）”。在法國(guó)因?yàn)榻?jīng)濟(jì)和美學(xué)的因素，頻繁使用滯留池塘。在雅典，甚至奧林匹克用來(lái)劃船的池塘也被用作滯留盆地。但是BMP因?yàn)樾枰髩K的土地和比較高的費(fèi)用而使其應(yīng)用范圍受到限制。

水敏感規(guī)劃與設(shè)計(jì)

考慮到場(chǎng)地尺度的干預(yù)累積會(huì)給更大尺度景觀產(chǎn)生影響，水敏感規(guī)劃和設(shè)計(jì)概念的提出旨在通過(guò)規(guī)劃和設(shè)計(jì)達(dá)到生態(tài)完整性，充分考慮水這一因素，使每個(gè)場(chǎng)地的水循環(huán)盡量不受到影響。水敏感實(shí)踐領(lǐng)域包括低沖擊雨水利用開(kāi)發(fā)、濕地休閑公園、濱水緩沖區(qū)規(guī)劃等等。近年來(lái)，在澳大利亞興起水敏感城市設(shè)計(jì)（WSUD）研究，綜合了最佳管理實(shí)踐（BMP）和最佳規(guī)劃實(shí)踐（BPP）的優(yōu)點(diǎn)，使城市雨水利用與景觀設(shè)計(jì)結(jié)合并使之優(yōu)化。