[城市水文學(xué)作業(yè)]城市雨洪利用與管理.pdf

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1、城市雨洪利用與管理現(xiàn)代意義上的城市雨水利用不僅涉及到水資源的保護(hù)與利用，還與排水系統(tǒng)等基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)、城市生態(tài)環(huán)境、城鎮(zhèn)與園區(qū)規(guī)劃、建筑與園林景觀等有著密切的聯(lián)系，并因此出現(xiàn)雨水的直接收集利用與滲透間接利用、雨水的調(diào)蓄排放與洪澇的控制、雨水的污染控制與凈化處理等等技術(shù)領(lǐng)域。雨洪利用尤其是城市雨洪的利用是從20世紀(jì)80年代到90年代發(fā)展起來的。它主要是隨著城市化帶來的水資源緊缺和環(huán)境與生態(tài)問題而引起人們重視的。城市雨洪利用以減輕城市河湖防洪壓力、減少洪災(zāi),保障城市安全渡汛和充分利用雨洪資源、緩解水資源危機(jī)為目標(biāo)。采取相應(yīng)的生物、工程、農(nóng)藝和法規(guī)建設(shè)、調(diào)度管理

2、的綜合措施,對(duì)雨洪資源進(jìn)行深度開發(fā)利用。許多發(fā)達(dá)國家開展了相關(guān)的研究并建成一批不同規(guī)模的示范工程，使城市雨洪利用納入城市總體規(guī)劃，雨洪利用技術(shù)也進(jìn)入標(biāo)準(zhǔn)化和產(chǎn)業(yè)化的階段。由于全球范圍內(nèi)水資源緊缺和暴雨洪水災(zāi)害頻繁，近20年來美國、加拿大、意大利、法國、墨西哥、印度、土耳其、以色列、日本、泰國、蘇丹、也門、澳大利亞、德國等五大洲約40多個(gè)國家和地區(qū)在城市和農(nóng)村開展了不同規(guī)模的雨洪利用研究,并召開過十屆國際雨水利用大會(huì)。其中，美國和日本等經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)、城市化進(jìn)程發(fā)展較早的國家，城市雨洪利用發(fā)展較快。日本于1963年開始興建滯洪和儲(chǔ)蓄雨洪的蓄洪池，還將蓄洪池的雨水用

3、作噴灑路面、灌溉綠地等城市雜用水。這些設(shè)施大多建在地下，以充分利用地下空間。而建在地上的也盡可能滿足多種用途，如在調(diào)洪池內(nèi)修建運(yùn)動(dòng)場(chǎng)，雨季用來蓄洪，平時(shí)用作運(yùn)動(dòng)場(chǎng)。地下蓄洪池形式也是多樣3的，如大阪市的隧洞式地下防洪調(diào)節(jié)池，可蓄水112萬m。名古屋市的方形地下蓄洪池，可容納洪3水10萬m。近年來，各種雨水入滲設(shè)施在日本得到迅速發(fā)展，包括滲井、滲溝、滲池等，這些設(shè)施占地面積小，可因地制宜地修建在樓前屋后。也有在屋頂修建蓄水系統(tǒng)或修建屋頂蓄水、滲井和滲溝相結(jié)合的回補(bǔ)系統(tǒng)，雨水在屋頂集蓄后，逐步放入滲井或滲溝，再回補(bǔ)地下。此類設(shè)施可將地面徑流就地入滲地下，在控制

4、徑流匯集、減小洪峰流量的同時(shí)，使地下水得到補(bǔ)給，使遭到破環(huán)的地下水環(huán)境系統(tǒng)得以恢復(fù)，同時(shí)也起到阻止地面沉降的作用。1992年日本頒布了“第二代城市下水總體規(guī)劃”正式將雨水滲溝、滲塘及透水地面作為城市總體規(guī)劃的組成部分，要求新建和改建的大型公共建筑群必須設(shè)置雨洪就地下滲設(shè)施。美國的雨洪利用是以提高天然入滲能力為其宗旨。作為土地利用規(guī)劃的一部分，在新開發(fā)區(qū)實(shí)施的極為成功。美國加州富雷斯諾市的“LeakyAreas”，地下水回灌系統(tǒng)，10年間（1971～19803年）的地下水回灌總量為1.338億m，其年回灌量占該市年用水量1/5。在芝加哥市興建了著名的地下隧道

5、蓄水系統(tǒng)，以解決城市防洪和雨水利用問題。此外，還在眾多的州研究了屋頂蓄水和由入滲池、井、草地、透水路面組成的地表回灌系統(tǒng)。美國不僅重視工程措施，并制定相應(yīng)的立法對(duì)雨洪利用給予支持。針對(duì)城市化引起河道下游洪水泛濫問題，美國的克羅拉多州（1974年）、佛羅里達(dá)州（1974年）和賓西法尼亞州（1978年）分別制定了雨洪管理?xiàng)l例。這些條例規(guī)定新開發(fā)區(qū)的暴雨洪水洪峰流量必須保持在開發(fā)前的水平。所有新開發(fā)區(qū)必須實(shí)行強(qiáng)制的“就地”滯洪蓄水。滯洪設(shè)施的最低容量均能控制5年一遇的暴雨徑流。除制定雨洪管理?xiàng)l例外，聯(lián)邦和各州還采取了一系列政策，如使用總稅收，發(fā)行義務(wù)債券，聯(lián)邦和

6、州給予補(bǔ)貼、聯(lián)邦貸款、投資分扣方式鼓勵(lì)人們采用新的雨洪處理方法。德國是歐洲開展雨洪利用工程最好的國家之一。目前德國的雨洪利用技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入標(biāo)準(zhǔn)化、產(chǎn)業(yè)化階段，市場(chǎng)上已大量存在收集、過濾、儲(chǔ)存、滲透雨水的產(chǎn)品。德國的城市雨水利用方式有三種：一是屋面雨水集蓄系統(tǒng)，集下來的雨水采用簡(jiǎn)單的處理后達(dá)到雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)主要用于家庭、公共場(chǎng)所和企業(yè)的非飲用水，如街區(qū)公寓的廁所沖洗和庭院澆灑。法蘭克福一個(gè)蘋果軋汁廠，把屋頂集下來的雨水作為工業(yè)冷卻循環(huán)用水，成為工業(yè)項(xiàng)目雨水利用的典范。二是雨水截污與滲透系統(tǒng)。道路雨洪通過下水道排入沿途大型蓄水池或通過滲透補(bǔ)充地下水。德國城市街道

7、雨洪管道口均設(shè)有截污掛籃，以攔截雨洪徑流攜帶的污染物。城市地面使用可滲透的地磚，以減小徑流。行道樹周圍以疏松的樹皮、木屑、碎石、鏤空金屬蓋板覆蓋。三是生態(tài)小區(qū)雨水利用系統(tǒng)。小區(qū)沿著排水道修建有滲透淺溝，表面植有草皮，供雨水徑流流過時(shí)下滲。超過滲透能力的雨水則進(jìn)入雨洪池或人工濕地，作為水景或繼續(xù)下滲。德國還制訂了一系列有關(guān)雨水利用的法律法規(guī)。如目前德國在新建小區(qū)之前，無論是工業(yè)、商業(yè)還是居民小區(qū)，均要設(shè)計(jì)雨水利用設(shè)施，若無雨水利用措施，政府將征收雨水排放設(shè)施費(fèi)和雨水排放費(fèi)。我國城市城區(qū)雨洪利用的思想具有悠久的歷史，伴隨著古都的建設(shè)和發(fā)展就產(chǎn)生了。而真正意義上

8、的城市雨洪利用的研究與應(yīng)用卻開始于20世紀(jì)80年代，發(fā)展于90年代