摘　要： 在城市水利学的基础上，分析了国内外雨水资源利用的现状，并简述了城市雨水资源化的提出及其内涵，提出了实现城市雨水资源化的基本途径，为城市进行雨水的高效利用提供了依据。

关键词：城市雨水资源化；汛期雨水；防洪排涝

1、雨水资源利用的现状：近几十年来，随着世界人口的增长、城市化进程的加快，以及众多城市水资源问题的接踵而至，人们对于雨水资源利用的兴趣又逐渐增加。从1970年以来，雨水资源利用技术从孤立小块地区迅速传播到世界各地。20世纪80年代初期，国际雨水收集系统协会 (IRCSA)应运而生；德国从80年代后期开始，修建了大量的雨水调节池来处理和利用雨水；日本在雨水利用、防灾等方面也作了不少的研究并卓有成效。我国在雨水资源利用方面也取得了一些成绩，如北京1988年以来修建了50多座橡胶坝拦截雨水，甘肃水利部门利用雨水集流水窖抗旱效果明显，南方有些地区进行有效雨水拦截以减少水稻灌溉，舟山群岛、南海诸群岛的雨水集流，湖南、江西、浙江等地区雨水蓄积，湖北、安徽等地的埂塘田生态系统，黄、淮海的节水农业等都是我国雨水资源化和有效利用的成果。

2、城市雨水资源化的内涵

2.1　问题的提出：目前，由于许多大中型城市排涝设施不足，或年久失修，导致城市雨水排泄不畅和洪涝灾害的发生，造成了严重的经济损失。而另一方面，因缺乏对城市雨水收集及综合利用系统的研究，缺乏系统的规划设计和工程设施，使雨季径流白白流走，而到了旱季却缺水严重，这使得许多城市不仅面临着防洪排涝的艰巨任务，同时又不得不想方设法解决水资源短缺的问题。 为此，城市雨水资源化作为防洪和缓解水资源危机的一种措施被提了出来。所谓城市雨水资源化就是通过规划和设计，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的过程。它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，延滞汇流时间，减轻城市排洪设施的压力，减少防洪投资和洪灾损失。

2.2　城市雨水资源化的内涵：城市雨水资源化作为水资源化的一种特殊方式，其概念具有以下几个内涵：①强调合理的规划和设计，而不可盲目地进行；②强调通过工程设施对大气降水加以充分利用；③ 突出通过人工方式将雨水资源向其他形态水资源的转化与调蓄；④强调以最大、最优利用雨水资源为主，同时兼顾雨洪控制；⑤在区域上，城市雨水资源化最重要的地区是那些缺乏地表水和地下水的城市，例如缺乏淡水的沿海城市；⑥降雨较多的地区，非常适合开展城市雨水资源化。由于降雨量大，对于蓄水工程设施的容积、储存时间等都要求不高，这样的工程设施容易建成，并且投资少，而对于少雨地区，更应该进行城市雨水资源化，对来之不易的汛期雨水尽可能多地进行蓄积，以补充可用水源。

3　城市雨水资源化的基本途径

3.1　加大雨水就地入渗量：在进行城区建设规划时，一般要求城市绿化覆盖面积应大于市区用地的30%。研究表明，随着植物覆盖率的增加，不同时段的累计入渗量呈指数增加，从而可知绿地一般具有较好的入 渗性。若将城区内的公园、苗圃、草坪等现有绿地，改造成良好的入渗场地来接纳居民区和道路上的雨水径流，即可加大入渗量。由于规划的绿地一般高于路面，并且边坎很低，有些几乎没有边坎，这不仅不能接纳路面雨水，减少对其灌溉量，而且由于过低的边坎，使得其中降落的雨水也往外流失，遇到干旱时，又不得不大量地使用可供居民生活饮用的洁净自来水进行灌溉，人为地加剧了本已十分紧张的居民生活用水供需矛盾。北京市科学研究所和园林所曾联合开展过高、平、低于路面不同形式草坪的蓄雨入渗试验和常用观赏草种的耐淹试验，结果表明：城区土质入渗能力一般较好，遇雨强超过150 mm的暴雨时，基本上不积水或积水时间很短。所以，可以接纳一些路面雨水，加大入渗，提高抗旱能力，同时允许短期淹没植物，提倡较为耐淹的早熟禾、野牛草等10多个草种。由此可知，合理降低绿地高程，加大坎高，选种较耐淹的草种，就可以使绿地尽可能多地滞蓄汛期雨水。

在城区内，可以将有些不透水地面改换成透水地面。譬如，许多城市都在人行道上铺设了透水方砖，步道以下设置回填砂石、砾料的渗沟、渗井等，可增加入渗量，同时可减低暴雨径流的流速、流量，延长滞时。公路建设方面，如美国加利福尼亚、内华达、新墨西哥等地采 用透水性路面技术(透水性沥青路面、混凝土透水路面)，通过渗透增大地下水补充量，并且减少暴雨期间流量和高峰流速，延长滞时，防止河堤被冲刷。采用该项技术铺设的路面，物理性能好，并且由于不需再建雨水管沟，还具有成本低的好处。因此，道路经过改造，在城区内将增加可观的地下水资源。  

3.2　加大雨水的贮留量：市区内一般都分布有一定面积的低洼地，有些是其下垫面入渗性较好的坑、塘之类的设施，而有些则是其下垫面已被“水泥化”了的停车场等大型场所。在以往的排洪过程中，这些低洼地仅仅起到暂时积水的作用，当洪水减少时，就将其中的积水排泄掉，而若将低洼地作为 一种向地下蓄水池或是地下水回灌的一个水源，不仅可以减轻排洪负担，而且可以增加水源。对低洼地进行优化改造，并配以适当的引水设施，譬如对具有入渗性的低洼地可将其表层敷设土层更换成透水性较强的土层，就可以直接引渗地下，补充地下水；而对于“水泥化”的低洼地，则可以在其与地下蓄水池之间修建输水沟、渠或输水管，将水直接引入地下蓄水池。为了能使这些低洼地尽可能多地贮留汛期雨水，在规划设计时应尽可能进行综合考虑，使这些场所在雨期与无雨期的功用发挥到最优，而避免发生利用功能上的冲突。

3.3　兴建拦截和蓄存雨水的新设施：一般而言，大气降水水质较好，不需要处理即可作为初级水源或补充水源加以利用。泰国的有关研究表明，雨水可能是最安全和最经济的饮用水源，虽然雨水集流系统提供的水源仅有40%符合世界卫生组织饮用水水质的标准，但调查水样中细菌、病毒和重金属等污染物质很少，不仅可以作为喷洒路面、工业冷却、绿地灌溉等城市杂用水，而且在发生水荒时，还可以进一步处理后用于生活用水补充供水。城市在规划建设蓄水设施时，应尽量考虑将其建在容易集水，且水质相对较好的地方，并且尽可能建在地下，既可以减少占地，又可以减少人为污染。在这方面，欧美和日本等发达国家已建了许多地下蓄水池，如名古屋的若宫大通调节池，建在城市的街道下面(与地面仅有一层混凝土板相隔)，长约316m，宽度为47 ～50 m，深约10 m，最大贮留量约为10×104m3。此类拦截和蓄积雨水的工程设施，既控制了汛期多余的雨洪径流，减少了城市排水设施的压力，又为城市增加了新的供水水源，从而缓解了城市水资源的供需矛盾。

3.4 利用雨水回灌：在大多数城市，由于地下水过量开采，导致沉降漏斗范围不断扩大，不少地区甚至出现了严重的地面沉降和断裂带。如果地下水长期得不到补充，地面沉降和断裂幅度将不断增大，从而导致建筑物倾斜甚至倒塌，造成严重的损失。所以，采取有效措施，利用汛期雨水进行合理的地下回灌，势在必行。影响地下水人工回灌的因素很多，必须进行综合考虑，可以对现有的两用井、渗井等加以充分利用，在地下水库所在位置扩建回灌井、渗井等设施，从而可以有效地补充地下水，防止地质环境的恶化。据资料显示，国外人工补给地下水量占地下水总开采量的比例西德为30%，瑞士为25%，美国为24%，荷兰为22%，瑞典为15%，英国为12%。而在我国，虽说有部分地区推行这项技术，然而都是利用地表水来补充地下水，利用雨水进行地下水人工回灌的很少。作为补充地下水的一个有效途径，人工回灌是非常必要的，如果利用汛期雨水来进行回灌，不仅可以增加地下水的存储量，而且可以减少洪水径流量，起到防洪排涝的作用。所以，利用汛期雨水进行地下水人工回灌是一举两得的事情。

4　结语：城市雨水资源化是一个复杂的过程，不是一朝一夕就能实现的，但其确实既能缓解水资源的供需矛盾，又能有效地减轻防洪排涝的负担，并且是一项切实可行的措施。

来源：《中国给水排水》参考文献：［1］陈卫，孙文全，孙慧.城市雨水资源利用途径及其生态保护［J］.中国给水排水，2000，16(6)：26-27.

作者单位： 赵廷红：西安理工大学水力学所 牛争鸣：西安理工大学科研处