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加强雨水综合利用,促进城市化进程的生态文明
中国水工业网|时间:2013-04-09 06:47     编辑:张洋

  作者:山东省政协常务副秘书长王琳


  自二十世纪初,全球城市化水平从世纪初的15%飙升到世纪末的50%,21世纪更被誉为是“城市的世纪”。城市化的一个重要特征就是不透水地面面积增加。不透水地面取代了透水性能良好的林地、农田,导致城市地表径流量增加,汇流时间缩短,流域滞水能力的降低,汇流速度加快,流域原有的坦化洪水波形的能力降低,使洪水波形较流域开发前变尖陡,洪峰流量增加,雨洪灾害频发。不透水地面取代了自然地表覆盖,减少了雨水的下渗,减少了雨水对地下水的补给。不透水区域的建筑材料特性及建筑物的几何特征加剧了城市的热岛效应;不透水面积的增加,通过土壤蒸发,植物蒸腾及水面蒸发进入大气的水分减少,导致城市空气相对湿度的降低;热岛效应和空气相对湿度降低的综合作用又会引起降雨量的减少,加剧局部区域的水资源短缺。


  以上诸多不利因素影响,降低城市居民的生活质量,威胁居民生命财产安全,成为制约城市发展的因素。因此,在城市化过程中,应当改变传统雨水收集排放方式,增加透水面积或者水面的面积,维持或者修复开发区域的水文特征,最大限度降低城市化对环境的影响,使城市化进程呈现生态文明的特征。


  利用城市河道,形成生态渗渠,补充地下水,缓解洪涝灾害。


  穿城河流是城市环境的载体和城市地下水的主要补给来源。自然的河岸是渗透性的界面,具有很高的孔隙率,河流水体与河岸地下水体之间进行交换和循环,河漫滩和积水沼地如同天然的调蓄水库通过不断补给地下径流来稳定平衡河流水量,减少了下游的洪峰流量。在截留和下渗过程中,水质也得到了改善。


  在城市化进程中,城市河道作为控制洪水的手段,对曲流裁弯取直,加深河槽并用混凝土加固河岸,这些措施破坏了天然河流的水文规律和河床地貌,加速洪峰流量形成,造成城市下游洪涝灾害频发的同时,削弱了河岸的水量调节功能,水质净化功能,破坏了自然河岸与河槽之间的水文联系并加快了河槽水流的流速和侵蚀力。


  德国有严格的法律,规定新建或者改建的开发区,开发后的径流量不得高于开发前的径流量,迫使开发商必须采用雨水利用措施。德国河道生态系统的利用十分普遍,在城市中的城市河道尽可能保持自然状态,甚至人工强化自然功能,人工建设景观湖,存渗结合,大大减少了因城市化而增加的暴雨径流量,延缓径流时间,对防洪防灾起到重要的作用,同时补给地下水,使生态系统保持良好的循环。


  二、利用现代渗水技术,涵养地下水,抑制径流。


  地下水渗透技术就是将雨水分散、渗透到地表及地表附近的土中,使降雨区域向外的雨水流出量控制为最小。渗透设施有渗透池、渗透管、渗透井、透水性铺盖、浸透排水沟、调节池等。渗水管是多孔管材,雨水通过埋设于地下的渗水管向四周土壤层渗透。渗透排水沟是排水沟的底面和侧面用有孔混凝土材料制成,并在排水沟的周围用碎石充填,使雨水从底面和侧面渗透到地下;渗透井是在集水井的底面用碎石充填,使集中起来的雨水直接渗透到地下;渗透性路面是满足停车场、住宅区域内道路等土地的利用用途要求的前提下,用透水性沥青混凝土、透水性地砖等有透水性空隙的材料施工,通过路面和缝隙将雨水由地面渗透到地下。这些措施能够改善城市降雨的流出过程,增强地下水的补给,降低城市雨水灾害,减少洪灾程度,还能够缓解城市污水的排放压力。


  日本从80 年代初开始雨水渗透技术的研究,已从实验研究阶段进入推广实施阶段,纳入国家下水道推进计划,制定了雨水渗透设施的标准。到1996 年初为止,仅东京都就采用渗透检查井33450个,渗透管沟286 km, 透水地面铺装495000 m。日本的研究和应用表明,渗透设施涵养地下水、抑制暴雨径流的作用十分显着。采用渗透设施可使雨水流出率削减到1/ 6,而且经过十多年的运行,抑制效果没有下降。东京、横滨还对雨水渗透现场的地下水进行连续监测,未发现对地下水构成污染。


  三、利用收集技术,将雨水作为替代水源,缓解水资源短缺。


  城市中的建筑屋顶、大型广场、小区庭院、城市的不透水地面都可以作为大面积集雨场所,是良好的雨水收集面。降雨产生的地面径流, 修建雨水收集和贮存工程, 即可以将城市雨水资源化。具体措施有屋顶蓄水系统,就地调节径流回用。地下水池蓄水系统将暴雨径流收集到地下水池内存蓄回用。


  位于德国柏林-HLankwitzBeless-luedecke-Strasse公寓始建于50年代,1999年在公寓改造中,增加了雨水收集利用系统,公共雨水管收集储蓄后,采用简单的处理达到用水水质标准,用于几个街区公寓的厕所冲洗和浇洒庭院,全年节约饮用水2430m3。


  四、出台法律,制定规划,为雨水资源的有效利用提供保障。


  水环境法律法规界定政府部门职责、权力、义务,使政府能较好地承担起水环境管理的职能。规划是城市建设和管理的基本依据,是保证城市合理建设和合理开发,及正常经营活动的前提和基础,是实现城市经济社会发展目标的综合手段。


  美国克罗拉多州(1974)、佛罗里达州(1974) 和宾西法尼亚州(1978)分别制定了《雨水利用条例》,规定新开发区的暴雨洪峰流量不能超过开发前的水平,所有新开发区(不包括独户住家)必须实行强制的“就地滞洪蓄水”。日本在1992年颁布的《第二代城市地下水总体规划》中规定:新建和修建的大型公共建筑群必须设置雨水就地下渗设施,正式将雨水渗沟、渗塘及透水地面作为城市总体规划的组成部分,有效促进了城市雨水资源化进程。


  我省还没有针对雨水综合利用的相关的法律、法规和发展规划,综合利用雨水资源需要在省级层面进行立法,出台发展规划,为生态文明发展提供法律和制度的保障。




来源:中国水工业网

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