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城市雨水资源化功能划分及利用模式研究

No.13,,201i 现代商贸工业 Modern Business Trade Industry 201i年第13期 

城市雨水资源化功能划分及利用模式研究 

申玉霞 芈书贞 

(1.济源职业技术学院,河南济源456560;2.华北水利水电学院职业技术学院,河南济源450011) 

摘 要:在阐述城市雨水雨水资源化功能划分原则和方法的基础上,提出了城市与水资源开发利用的两种模式,既雨水开发 

利用的宏观战略模式和微观技术模式并对城市雨水利用模式、利用潜力进行了探讨,提出了当前城市雨水利用中的建议。 

关键词:雨水;功能;资源;模式 中图分类号:F2 文献标识码:A 文章编号:1672—3198(2O11)13-0067-02 

为了把雨水利用和城市的发展建设紧密结合,和建设 

节水型生态城市、和谐城市结合,通过实践和国内外的雨水 

利用技术方法研究,总结了城市雨水资源化利用的功能区 

划及若干技术模式。 

I城市雨水资源化功能区域划分 

1.I 雨水资源功能区域划分原则 雨水资源和其它水资源一样,在不同的环境、条件和状 

态下,都有不同的应用方向。应该依据雨水资源的不同功 

能特点进行功能区域划份,以保证城市雨水资源开发利用 

的正确性和合理性。 城市雨水资源功能区域划分原则应包含四个方面: 

(1)依据目标区对雨水需求的多少和质量要求进行区划。 

(2)按照降雨周期、雨水汇集面积及可供应量的多少进 

行区划。在规划设计中,雨水储水设施的储水量和目标需 求量不能超过降雨可收集量,即VA<∑VI,其中的VA是 

雨水目标需求量,∑VI是区域降雨可收集利用量。 

(3)依据雨水开发能力进行区划。目标区对雨水需求 

的能力也是不断变化的,有些地区尽管有可利用的雨水资 

源,但由于经济、社会和其他条件不具备,或者发展超前,可 不列入规划。 

(4)坚持雨水功能区域划分的可变性。由于城市建设 

不断变化,雨水利用的需求也不断变化,功能区划分也必须 

跟着变化。 

1.2城市雨水资源功能区划分方法 雨水资源开发利用的功能分区方法和类别很多,应当依 

据雨水资源的运动规律和应用去向,进行综合性的宏观分 

区,原则上可划分为开采收集区、补源回灌区、排泄调控区和 

开发利用区四个类型。其中雨水开发利用区是研究重点。 

1.2.1 雨水开发收集区 雨水资源的开发收集是指通过一定的方式、方法和手 

段,直接把雨水收集或汇集到某些区域、地段,如城市沟塘、 

湿地等,并且不需要任何雨水处理或深加工,即可完成收集 

任务,达到保护湿地,形成景观的雨水利用目的。适宜这种 雨水汇集的区域,可称作雨水开发收集区。一般情况下,城 市河道、沟、塘、堤坝或湖泊的周边区,都可以作为雨水收集 

区,通过斜坡、浅沟、河道等,将雨水直接引入上述水体,作 

为城市景观用水或者保养城市湿地。 

1.2.2雨水补源回灌区 

补源回灌区是指在某些降雨区或雨水集中的地段,通 

过制作渗沟、渗坑、渗渠、废井和渗井等,将雨水引渗到地 下,补充地下水。目前一些城市地下水位下降已经形成地 

下水降落漏斗,属于超采区。利用雨水补源回灌就是消除 

城市的地下水降落漏斗,是抬高地下水位的有效措施。另 

外,通过建设透水路面对补源回灌地下水也是有效办法之 

一,该方法的优势是补源区域广,回灌范围大,每一各街道 和广场都可以作为补源区域。 

1.2.3雨水排泄调控区 排泄调控区是指在一些建筑老区,由于地面硬化造成 

地表和地下水联通隔断,造成大量集雨,形成洪灾,而且近 

期雨水收集比较困难,用水条件差,需要将雨洪水直接排泄 

到地下雨水管网中,该地区称为排泄调控区。这些地区包 

括环城公路、无草地广场、易积水居民街道区等。随着经济 

条件和雨水开发利用技术的不断提高,这些雨洪水也可以 

作为水资源进行开发利用。 

1.2.4 雨水开发利用区 

雨水开发利用区是城市雨水资源的重点开发地段或地 

区之一,在这类地区,雨水资源容易开发利用,成本预期合 

理,社会经济效益和环境效益高。依据雨水具有绿地灌溉、 

湿地和景观保养维护、消防雨水利用、雨水杂用(包括人工 景观用水)和补源回灌等5种功能,可以划分成5个功能区: 

(1)绿地灌溉区;(2)生活杂用(包含消防用)雨水利用区; 

(3)湿地保养和景观雨水利用区;(4)城市防洪和消防雨水 

利用区;(5)城市雨水补源回灌区。 

2城市雨水资源利用的不同模式 

城市与水资源开发利用的模式很多,这里提出两种模 

式,既雨水开发利用的宏观战略模式和微观技术模式。 

2.1城市雨水资源利用的宏观战略模式 

所谓雨水开’发利用宏观战略模式,是指在国家的国民 

经济发展中,具有很重要的地位,甚至可以左右或决定国家 

或一个地区的生存和发展,它和水资源的地位同样重要 

在雨水利用实践中,一些缺水或多水国家,都在从战略的高 

度开发利用雨水资源,为我们做出了榜样。雨水资源的开 

发利用不仅仅是一项技术问题,也是从资源地位的重要性 

和认知深度、国民经济发展的全局出发提出的战略措施,这 

样的雨水开发利用称为宏观战略模式不为过。 

结合国外的雨水利用研究,提出了以下几个雨水资源 

开发利用的宏观战略模式,归纳成以下内容。 

2.1.1普及型雨水科学利用战略模式 

在雨水利用方面,在美国推行的是一桶雨水概念。该 

战略模式包含以下内容:(1)国家有完善的雨水利用政策法 

作者简介:申玉霞(1971一),女,河南人,本科学历,研究方向:检测技术、电子计算机、软件工程、水力工程。 

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— No.13,2011 现代商贸工业 Modern Business Trade Industry 2011年第13期 

规;(2)有普及广泛、容易推广、易于理解的成熟的雨水利用 技术;(3)在政府的大力宣传和引导下,全民雨水资源意识 

与节水意识强,人人主动利用雨水资源;(4)雨水利用的经 

济、社会和环境效益被社会认可。 

2.1.2商品化高科技雨水利用战略模式 雨水商品化高科技开发利用模式在德国非常盛行,雨 

水加工后,可以作为上等水资源出售。它的主要特点是: (1)雨水利用的技术含量高,在雨水开发利用的多个环 

节上采用了高科技措施,例如水质自动检测技术、雨水的生 

物、物理或化学处理以及雨水自动养护和调控技术等,很少 

有人工参与处理加工;(2)在政策保障、市场管理和销售方 

面,具备了市场化和商品化的运行机制;(3)高技术雨水开 

发成本较高,雨水水质处理标准要求严格。但是经济效益 

高,雨水价格能够被用户接受;(4)雨水的应用方向和目标 

具有战略意义,使用雨水的对象是非常重要的建筑设施、设 

备或专用场所;(5)人们重视雨水资源开发利用事业。德国 

的商品化雨水利用、北京奥运场馆的雨水利用等,都属于商 品化高科技雨水利用战略技术模式。 

2.1.3全方位雨水开发利用应急战略储备模式 在雨水利用方面,日本采用的是全方位雨水开发利用 

应急战略储备模式。当发生火灾、地震或海啸时,雨水的利 

用就特别具有国家层面的应急救助战略意义。这种全方位 

的战略储备模式内容主要包含: 

(1)国家对雨水资源的开发利用特别重视}(2)将储存 

的雨水应用于特定目标,尤其用于国家面临火、旱、震、污染 等灾害危机状态下的应急救助;(3)在雨水资源的全面开发 

利用中,也包括环境用水、日常生活用水等;(4)国家有完善 

的雨水利用管理政策。 

2.1.4利用雨水的战略调控模式 荷兰作为滨海低地国家,学会了利用雨水和风力作用 

消除各种地质灾害和水灾害,保证国家低地不受海水的侵 

蚀和污染。其实许多国家都存在类似的灾害问题,只是表 

现形式不同而已。例如中国的沿海城市天津、青岛等,海水 内浸严重,威害极大,如果运用雨水利用战略调控模式,即 

可消除灾害,解决我国存在的一些问题。 

2.1.5应对水危机的节水战略模式 

一些严重缺水国家,例如以色列和其它阿拉伯国家、澳 

大利亚的西南部地区,水比黄金还重要。他们想方设法把 

每一滴雨水收集起来,作为人们的日常生活用水和各式各 

样的水源。目的是应对时时刻刻会出现的水危机。我国的 

西北地区也是严重缺水地区,应该向这些国家学习,从城市 

用水到乡村用水,从工业用水到农牧业用水,都要制定节水 

战略,充分利用利用雨水资源应对水的危机出现。 

2.2城市雨水资源利用的微观技术模式 所谓微观技术模式是指在雨水资源开发利用过程中, 

针对某些具体地区的雨水开发利用规划、目标和方向提出 

的技术措施和方法。例如绿地灌溉雨水利用技术方法、生 

活杂项雨水利用技术方法等等,这样的技术方法称为雨水 利用的微观技术模式。这些技术方法具有很好的代表性、 

普遍适用性和重要推广意义,这类模式灵活多样,适应性 

强,成本较低,简便易行,容易实施和推广,也是本次讨论的 

主要内容。 

一68一 依据雨水需求和应用方向划分的微观技术模式有绿地灌溉 

技术模式、生活杂用雨水利用技术模式、湿地保养和景观雨 

水利用技术模式、城市消防雨水利用技术模式、补源回灌雨 

水利用技术模式等。 2.2.1绿地灌溉技术模式 利用雨灌溉城市绿地是经常应用的方法。雨水绿地灌 

溉模式所要解决的几个问题是:确定绿地面积和需水量;确 

定雨水汇集面积、汇集雨水类型、可开发量和汇集方式;研 

究雨水收集方式和储水池的布置;解决雨水净化处理方法、 

灌溉方式和合理设置配套设施。 2.2.2 自然景观和湿地养护雨水利用技术模式 

城市湿地是建设生态城市的基本保证,是保持城市居 

民身心健康的基本措施,凡是湿地环境保护和建设高的好 

的城市,社会和经济发展一定占有优势。 2.2.3消防雨水利用技术模式 

把雨水用于消防是建设节水社会,开发利用水资源新 

途径的有效措施之一。但是,消防对雨水的要求比较特殊, 

雨水用于消防时,必须解决好水质污染处理问题。 2.2.4 回灌和道路渗透雨水利用技术模式 

随着城市水资源的越来越紧缺,运用地表水或自来水 

回灌已经成了高成本的花费项目,其它再生水的应用又有 较大的污染风险,因此,利用雨水进行补源回灌,已经成了 人们乐待其成的可取措施。利用人行道透水路面回灌地下 

水是一种有效的补源回灌方法,一种三维透水砖的透水和 

通水效果非常理想,不但透水迅速,而且能很快沿着砖的底 

部形成通水网,流向人们希望到达的地方。 

3雨水利用技术推广应用建议 

从建立节水和生态型城市考虑,国内外提供的经验和 做法表明,不管是多雨城市、干旱城市、大中小城市,都可以 

从中借鉴前面提出的雨水利用技术模式。 

(1)建议从战略的高度研究我国雨水利用问题,例如天 

津、青岛、烟台、上海、北京等城市,借鉴荷兰的雨水利用战 

略调控模式,解决我国这些城市的海水内浸及不同水质的 

含水层相互串水问题。 

(2)推广全民普及雨水利用模式,完全可以用于我国城 市和乡村的千家万户,应该大力宣传雨水利用的重要意义。 

(3)我国有不少大中城市处于地震频发带上,有些城市和 

地区会遇上大旱之年,通过用储水池储蓄雨水,以备灾年。 (4)德国把雨水深加工,变成商品,出售给当地政府,日 

本把加工好的雨水海运到阿拉伯国家,然后换回石油,一举 

两得。应该借鉴这些国家雨水资源的商品化措施。 

参考文献 

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