城市雨水利用意义与潜力分析

1 加强天津市雨水利用的必要性

天津是个资源性严重缺水的城市。据统计，天津多年水资源总量平均值为18.16亿m3，人均水资源占有量160m3，仅相当于全国人均占有量的7％，是全国人均水资源占有量最少的省市之一，即使加上外调水源，人均也只有370m3。水资源的危机已经成为制约天津经济社会发展的重要因素。天津多年平均降水量为590mm，由于气候等原因，在时空上分布极不均匀，大部分降水集中在6月-9月的汛期，从东北到西南逐渐递减。特殊的地形地貌条件使雨水不易宣泄，上游又有多条河流汇集到天津入海，天津承担着海河流域75％的雨水宣泄任务，所以降水多而集中时容易形成洪涝灾害。雨水是十分珍贵的水资源，只排不用非常可惜。如何充分利用雨水资源，缓解水资源匮乏的状况，是摆在我们面前一项十分重要的课题和任务。

2 国内外雨水利用的实践

2.1 国外的经验

（1）美国：以提高入渗能力为宗旨

美国的雨水利用常以提高天然入渗能力为目的。转变了过去单纯解决雨水排放问题的观念，认识到雨水对城市的重要性，制定了相应的政策、法规，限制雨水的直接排放与流失，控制雨水径流的污染，收取雨水排放费，还制定了《雨水利用条例》。这些条例规定新开发区的暴雨洪水洪峰流量不能超过开发前的水平。所有新开发区必须实行强制的“就地滞洪蓄水”，对有雨水利用的建设项目优先审批。

（2）德国：雨水利用技术已实现标准化、产业化

德国虽不缺水，但雨水利用制定了严格的法律法规，规定大型公用建筑、居住区等新建或改建时，必须采取雨水利用措施，负责不予立项。而且还要征收高额雨水排放费，通常为自来水费的1.5倍左右。德国许多城市利用公共雨水管收集雨水，从屋顶、周围街道、停车场和通道收集的雨水通过独立的雨水管道进入地下贮水池。经简单的处理后，用于冲洗厕所和浇洒庭院和补充楼群的水景观。

（3）丹麦：居民用水22％靠天降

丹麦在城市地区从屋顶收集雨水，收集后的雨水经过收集管底部的预过滤设备，进入贮水池进行储存。使用时利用泵经进水口的浮筒式过滤器过滤后，用于洗衣服和冲洗厕所。每年能从居民屋顶收集645万m3的雨水，占居民冲洗厕所和洗衣服实际用水量的68％，占居民用水总量的22％。

（4）日本：雨水利用，多功能调蓄

日本是个资源缺乏，人口密度大，用地紧张的国家。鉴于此，日本政府自20世纪60年代就开始着力推动因地制宜的小型地面蓄水没施和大型地下蓄水设施建设。许多城市还利用公共设施、公园、校园、体育场、各种球场、停车场等合适的场地，修建了大量的雨水储留设施。雨季用来蓄洪，非雨季或没有大暴雨时，多功能调蓄设施还可以用作运动、休闲娱乐、泊车等功能。

（5）新加坡的楼顶花园

新加坡大部分楼顶都有专门用于收集雨水的蓄水池，用于水浇灌的“空中森林”已成为城市的一道风景。“空中森林”的建设不仅增加了水资源、减少洪涝压力、保护都市环境，还增加了城市绿化面积，降低了温室效应。

2.2 国内的做法

（1）北京：雨水利用已进入良性循环轨道

2001年，国务院批准了包括雨洪利用在内的《21世纪初期首都水资源可持续利用规划》。同年，北京市开始在8个城区建立雨水利用示范工程，截止目前，已完成雨水利用工程1500多项。北京市无论是经过改造的老排水系统，还是新建成的排水系统，都会充分考虑雨水收集与利用，雨水收集的手段，主要是引入小区的景观水面，引入小区内专设的储水池用于绿化灌溉，或者排入城市河湖水系补充景观用水。将雨水作为宝贵的资源予以利用，这不仅能在一定程度上缓解北京市的水资源短缺问题，还显著改善了城市排水的压力。北京的经验就是政府高度重视，各级领导亲自抓，多部门步调一致联合规划、积极落实。无论是制定雨水利用的政策法规，多渠道的资金投入，还是推行奖励政策以及完善雨水技术引导，仅奥运场馆、水立方、中南海等地应用透水路面就达300万m2，北京城区可利用雨水量可达2.3亿m3。十几年来北京在雨水利用方面已尝到了甜头，步入了良性发展的轨道。

（2）上海：雨水利用全面推开

2010上海世博会核心区四大场馆都对屋面雨水加以收集利用，收集雨水量达到10.97万m3，世博园区的一半生活用水就是由处理后达到回用标准的雨水承担。上海浦东机场航站楼已经建有完善的雨水收集系统用来收集屋面雨水，其面积达17600m2，在暴雨季节收集雨量为500m3/h。上海浦东机场利用周边环绕的围场河作为蓄水池，围场河里的天然雨水经过简单处理后，不仅能满足第二航站区的冲厕用水、宾馆洗车，还能作为能源中心冷却塔补充用水、景观水池补充用水、道路冲洗及绿化用水。

（3）深圳：雨水利用纳入《深圳市城市总体规划》

在城市雨水利用总策略指导下，分各种不同情况，提出雨水利用的控制目标和利用方式，推动雨水利用工作的“常规化、体系化”。深圳预计通过多渠道、多系统收集利用雨水，每年可搜集利用雨水2.36亿m3，综合收益可达21.75亿元。

（4）南京：新建小区强推“雨水利用”系统

近日从南京市住建委获悉，早在2008年南京就已经出台《南京市城市供水和节约用水管理条例》，要求建立雨水收集利用系统。但由于当时对一个住宅小区需要建设多大规模的雨水收集系统才能获得最大经济效益并没有底，因此该举措末被强制执行。三年来，南京在10个小区进行雨水收集利用系统试点并实地跟踪研究，认为相关技术成熟，经济效益可行，今年已全面推广执行。新建住宅小区可用“雨水利用”系统收集雨水进行回灌地下补充地下水，或将处理后的雨水就近用于景观水体、绿化、道路浇洒、洗车等杂用水。

3 天津市雨水利用现状和存在的问题

3.1 天津市雨水利用现状

近年来，市委、市政府多次提出在保障防洪安全的前提下，加大利用雨洪水资源。如，天津市决定自2011年开始，用三年时间，投入近百亿元，实施清水工程，在河道清淤、截污治污的同时，实施三片地区合流制改造工程；天津市还积极调配和拦蓄雨洪水，投资建设了天津市北水南调工程，利用汛期北部北运河洪水解决南部静海县干旱问题；蓟县通过大力发展山区微型集雨工程建设和修建蓄水闸、蓄水橡胶坝，建造小水塘、小水窖工程，增加了蓄水能力，从而进一步增加雨洪水利用量等。资料显示，2009年，天津市拦蓄抗旱水源达1．83亿m3。通过利用雨洪水资源，既增加了农业抗旱水源，又改善了城乡水环境。天津航务服务区占地1km2，内设有水景和休闲广场。雨水系统包括雨水回用与入渗、湖水循环处理及利用。雨水首先用于水景观，屋面雨水经过初期气流后直接排入湖中，多余的雨水入渗地下或排放。设有专门的绿化喷灌管网，由人工湖中取水作为绿化用水。梅江会展中心的屋面设置了虹吸雨水收集系统，屋面雨水被这些水管引到地下管道后汇集到会展中心旁的梅江湖。这些雨水再经过处理，用于会展中心的内部使用及灌溉绿化区的植物，一年可收集的雨水300多m3，屋面雨水回收率达100%。此外，天津水利科技大厦、空港物流加工区、西站交通枢纽、商业大学等示范工程取得的良好效果，对天津市雨水控制、利用也起到了积极的推广作用。

3.2 天津市雨水利用存在的问题

虽然近几年天津市的雨水利用取得了一定的成绩，但雨水资源开发、利用还有很多亟待解决的问题。

（1）对城市雨水利用的重要性有待深入认识

作为严重缺水城市，天津主要采取实施最严格的水资源管理制度、产业结构调整、大力推广节水型高附加值产业，严格控采地下水、跨流域调水、淡化海水的措施缓解城市生产与生活缺水；采取点源污染控制防治城市水污染；通过筑坝固堤、疏渠排涝等水利工程应对城市洪涝。虽然这些措施起到了一定的作用，但由于缺乏从问题产生的源头加以控制，未能从根本上解决问题，还应该站在战略高度全面优化水资源的配置与利用。

（2）城市雨水利用范围和规模较小、政策滞后

从天津市已实施的雨水利用工程来看，雨水利用还没有形成规模化，大多应用于一个单位，缺少多家单位联合的雨水利用工程，或区域性雨水利用工程。主要原因是缺乏政府刚性文件的引导、支持，政策法规、鼓励政策、技术规范也都相对滞后。

（3）雨水利用缺乏统一规范和标准

随着城市持续扩张，地面不断硬化，加上硬化材质渗水性差，雨水不是流入河道就是被蒸发。规定的绿化率得不到满足，即便是有限的绿地下面也是地下车库，覆土厚度达不到3m的要求，起不到蓄洪滞水的效果。天津市较典型的绿地（高速和快速路隔离带、公路边的花坛或绿化带等）一般高于路面。各地应用经验表明，公路两侧绿化带应略低于公路路面，采取下沉式绿化带，随着植物覆盖率的增加，不同时段的雨水累计入渗量呈指数增加，从而可知绿地有很好的入渗性。但天津市的绿地一般高于地面，植被旁的边坎很低或者根本没有，这种设计不仅不能接纳路面雨水，减少了入渗量，而且会使降落在绿地上的雨水外流。当遭遇干旱时又不得不消耗大量的自来水对其进行灌溉。

（4）技术研究不足产业化进程缓慢

雨水利用系统的设备没有形成规模生产，实际应用过程中还需要单独设计，给工程建设造成很多不便，效果不十分明显。另外，现有的技术还不规范，缺少成熟的技术支持和引导。

4 加强天津市雨水利用的建议

雨水资源化利用是一项水资源管理的新理念、新技术来解决水资源短缺问题的有效途径之一，为此建议如下：

4.1 尽快制定完善地方性加强雨水利用的政策法规

雨水资源化的利用是一项新技术，其涉及面较广，涉及部门、领域众多，只有在政府统一的协调下多部门联合实施，才能快速发展，所以制定相关政策、法规显得尤为重要。天津市应突出雨水资源性和污染控制要求，立法确立城市最低可渗面积率，保证雨水可快速渗入地下。同时，尽快开展天津降雨特性、区域雨水汇流介质水质、土层渗透能力等调查研究，开展雨水滞留、屋面雨水利用等示范工程建设，总结经验，制定适合天津实际的城市雨水管理利用技术规范与标准，要按照高标准规划、高起点建设、高效能管理的原则。

4.2 加大宣传力度

目前天津的雨水利用刚刚起步，对雨水利用的宣传、教育力度还不够，群众对雨水资源化利用的重要意义缺乏足够的认识，或者认知程度、深度不高。政府应加大雨水利用的宣传力度，营造全民行动的氛围，促进其持续向前发展。

4.3 城市规划中应注重雨水利用

天津市应在各个层次的城市规划中注重雨水利用，大到总体规划，将雨水作为一种有保障的水资源来进行城市水资源配置；小到居住区详细规划，将区内雨水作为景观水体或是生活杂用水的水源。天津的降雨季节分布十分不均匀。在雨水利用中将其作为唯一的水源往往不能满足要求，在规划中应考虑雨水与其他水源（如再生水）互为补充。

4.4 借鉴国内外的经验，加强天津市雨水利用

雨水利用在天津市起步较晚，应多加强这方面的学习、研究，多借鉴国内外经验，结合天津市实际情况使其为天津所用，决不能照搬照抄、生搬硬套。可以在天津中心城区先拿出雨水利用规划，通过示范工程带动全市实施雨水利用技术。

4.5 雨水利用要因地制宜多管齐下

天津市可在小区、公园、人行道、停车场等交通量小的地区铺设生态型透水路面，如多孔嵌草砖、透水砖、透水性混凝土路面等，涵养地下水源，减轻排水管道压力；在公共绿地、道路景观隔离带、道路两侧绿化带等公共场地，规划推广下凹式绿地；在易发生内涝区域修建下沉广场、运动场等，当暴雨强度超过排水系统设计标准时，可起到滞留、存储雨水作用，缓解暴雨洪水对骨干排水系统的压力；在滨海新区建设以及新建小区过程中，应倡导建立屋面雨水收集系统等。

作者简介：蔡佩辰，男(1984-)，汉族，天津人，本科，助理工程师，从事水闸管理工作。