城市初期雨水收集与处理的探讨

时间：2006-12-05 来源：武汉大学土木建筑工程学院，湖北 武汉 430072 作者：蒋 玮 程晓如

1  国内外城市雨水利用现状

1.1  国外城市雨水利用

从20世纪80年代开始，世界各国就开始探索雨水资源化利用。目前世界上很多国家已经认识到了雨水的利用价值，采用各种技术、设备和措施对雨水进行收集、利用、控制和管理。美国、加拿大、意大利、德国、法国、日本、苏丹、也门、澳大利亚等五大洲约40多个国家和地区已经开展了不同规模的雨水利用与管理的研究和应用^[1]。

技术方面，国外城市雨水利用的方式主要有三种：一是屋面雨水集蓄系统，收集下来的雨水主要用于家庭、公共场所和企业的非饮用水；二是雨水截污与渗透系统，道路雨水通过下水道排入沿途大型蓄水池或通过渗透补充地下水；三是生态小区雨水利用系统，小区沿着排水道建有渗透浅沟，表面植有草皮，供雨水流过时下渗，超过渗透能力的雨水则进入雨水池或人工湿地，作为水景或继续下渗^[2]。

政策方面，许多国家和地区已经出台了相应的技术手册、规范和标准，另外还制订了一系列有关雨水利用的法律法规，对雨水利用给予支持。如德国联邦水法、建设法规和地区法规均以法律条文或规定的形式，要求加强对自然环境的保护和水的可持续利用，如规定新建项目的业主必须对雨水进行处置和利用。同时，通过经济手段控制雨水排放量，如向业主征收不透水地面面积的雨水费用等^[3]。

设备方面，专门生产雨水利用设备的厂家和公司也逐渐增多。德国GEP公司的雨水过滤器、屋顶雨水利用控制设备、雨水储存罐等产品畅销整个欧洲市场；德国UFT公司的流量控制和监控设备已经开始在全球20多个国家和地区销售和使用；荷兰WAVIN公司的孔隙雨水蓄水池填充料、整体式雨水检查井、雨水口等雨水利用设备已经在全球30多个国家使用。

此外，德国在污水联合会ATV规范框架下，基于水体的分类、空气的污染状况、汇水区域的被污染状况、雨水处理设施的效果四个方面，做出雨水携带的污染负荷对水体影响的评价。根据评价结果，可以分析应该如何布置雨水处理设施或提出改进现有雨水处理设施的建议。另外还提出了雨水携带污染负荷对水体影响的定量评价方法，将计算出的污染负荷评价指数与水体目标指数相比较，就可以方便地评价雨水携带的污染负荷对水体的影响，并初步判断应采取哪些处理措施^[4]。

1.2  国内城市雨水利用

我国城市雨水利用具有悠久的历史，而真正意义上的城市雨水利用的研究与应用却从20世纪80年代开始，并于90年代发展起来。总的来说技术还较落后，缺乏系统性，更缺少法律、法规保障体系。20世纪90年代以后，我国特大城市的一些建筑物已建有雨水收集系统，但是没有处理和回用系统。在技术和资金缺乏的情况下，收集后的雨水未经任何处理直接排入水体，对城市水体水质造成了很大的影响。

随着城市和工业的发展，水源危机和雨洪危害日益严重。雨水作为重要的水资源加以收集利用，实行综合治理已成为重要的新兴课题。在城市总体规划上，过去普遍采用的合流制排水系统大多数已被改制，改为分流制或截流制排水系统。但是，对于初期雨水未进行截流处理，多与中后期雨水一样排入水体。

雨水收集利用的新技术和新设备也不断涌现。对于大型公用建筑、居住区、建筑群等屋面及地面雨水，经收集和一定处理后，除用于土地入渗补充地下水，还可用于景观环境、绿化、洗车场用水、道路冲洗、冷却水补充、冲厕及一些其他生活用水用途。通过因地制宜的规划设计结合雨水收集、利用设备的实施，减少用于以上用途的自来水用量，既可以节约水资源，又可以节约大量自来水费和排污费。另外还有小型雨水利用设备如一体化HDPE雨水贮存利用设备，是以HDPE密封式贮罐为基体，在罐内设置相应的机电设备。罐体可以安放在地面上或者埋入地下，自屋面或者其他集流场所收集的雨水在罐内做简单处理。贮水可以通过自动化设备提供给冲厕、浇灌绿地、洗车、水景等用途。罐内设有水位计量装置，最低水位时限制吸水，提示引入其他水源。该设备可广泛应用于小型建筑、别墅、洗车场、住宅的雨水收集与利用。但是这些设备中，对于初期雨水均采用弃流的方式，也没有对弃流后的处理提出较好的方案。

目前，我国大中城市的雨水利用基本处于探索与研究阶段，北京、上海、大连、哈尔滨、西安等许多城市相继开展研究，已显示出良好的发展势头。由于缺水形势严峻，北京市开展的步伐较快，城市雨水利用已进入示范与实践阶段。《北京城市总体规划(2004—2020年)》的描述，市政系统的中水将成重要水源，到2020年，中心城和新城区的雨水管道覆盖率达90%以上，完善污水处理设施和回收系统，建立中水回用系统，使中水成为城市绿化、道路浇水、生活杂用和工业冷却等主要水源^[1]。通过一批示范工程，争取用较短的时间带动整个领域的发展，实现城市雨水利用的标准化和产业化，从而加快我国城市雨水利用的步伐。

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