張增輝 舟山市水務集團有限公司
隨著我國社會經(jīng)濟的快速發(fā)展,城市水資源短缺問題日益突出。水資源是城市發(fā)展的基礎條件,雨水作為自然水循環(huán)中十分重要的組成部分,在水土保持、調(diào)節(jié)氣候方面具有無可替代的作用。采取科學合理的措施對雨水資源進行集蓄利用,可有效緩解城市水資源緊缺的局面,是目前城市水資源的一種開源節(jié)流的有效途徑。
本文基于水務管理視角,就城市雨水資源的利用策略及其產(chǎn)生效益等進行分析探討,為促進經(jīng)濟發(fā)展提供一些幫助。
我國城市化進程迅速,人口的大量增加和工業(yè)生產(chǎn)的集約規(guī)?;?,面臨著水資源短缺的嚴峻考驗。在全國670 多座城市中,有400 多座城市不同程度缺水,其中嚴重缺水的城市達130 多座。許多缺水城市過量開采地下水,導致了植被干枯和荒漠化、耕地鹽堿化、海水入侵,呈現(xiàn)了區(qū)域性地下水位下降、地面沉降等問題,缺水城市枯水期往往與工農(nóng)業(yè)爭水,嚴重影響區(qū)域經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展。
近年來,許多城市通過引水、造水、節(jié)水、中水等措施,努力擴大水源保障。但也有不同程度的缺陷,如造水-海水淡化雖可解決海島城市缺水,但在現(xiàn)有的技術條件下,因其造價太高而無法全面推廣;引水-跨流域遠距離調(diào)水耗資巨大,需連續(xù)投入對財政壓力較大。雨水作為自然界水循環(huán)系統(tǒng)中的重要環(huán)節(jié),是最為直接可靠的水資源。采取科學措施集蓄利用雨水,可有效緩解城市水資源緊缺,也是開源節(jié)流的有效途徑。
我國對于雨水資源的利用古已有之,夏朝時期的區(qū)田法、戰(zhàn)國末期的高低畦種植法、明代的水窖都是對雨水資源的合理利用。但作為一個水資源相對短缺的發(fā)展中國家,傳統(tǒng)的供水機制已無法從根本上保證日益增長的供水需求。雨水是世界公認的解決21 世紀水資源短缺問題的重要途徑,如何在新形勢下積極利用雨水資源,發(fā)揮雨水資源效益,為城市經(jīng)濟總量擴張?zhí)峁┏渥愕乃幢U希蔀楫攧罩薄?/p>
從20 世紀中后期開始,我國逐步加強了雨水資源的開發(fā)利用,但這些工程主要應用于農(nóng)業(yè)方面,集中于人畜飲水和農(nóng)業(yè)灌溉上,注重對城市地表水和地下水的開發(fā)利用,忽視了對雨水的利用。為此,我國在城市雨水集蓄、回灌技術及管理措施等方面與發(fā)達國家相比還有較大差距,城市雨水資源化和利用缺乏系統(tǒng)研究,在集源匯流、綜合利用方面不能形成前瞻性規(guī)劃和系統(tǒng)性建設。
1.加大雨水自然滲透。城市綠地是天然滲透設施,不僅滲透能力強,而且植被根系是良好的過濾系統(tǒng)。因此,要充分將城市公路綠化帶、公園草坪等現(xiàn)有綠地改造成良好的入滲場地,接納城市雨水徑流。積極將城區(qū)不透水地面改造成透水地面,推廣運用在城市適宜地段營造滲透池、滲透孔、滲透槽、滲透管等方法,加大雨水的滲透量。對住宅區(qū)、辦公區(qū)域、生產(chǎn)廠地布設大面積的貯滲花木草地,采用在綠色植被與土壤之間增設貯水層、透水層等辦法,減緩雨水地表徑流速度,增加城市土壤的相對含水量,從而為雨水滲透提供有利條件。
2.推廣雨水貯留設施。雨水貯留設施可以是蓄水池、水庫、塘壩等,主要分為地面蓄水和地下蓄水兩種。有許多歐洲發(fā)達國家采用鐵皮屋頂集流貯存在蓄水池中,但投資較大。最經(jīng)濟直接的辦法是改造優(yōu)化城市低洼地,配以適當?shù)囊O施,就能有效蓄存雨水徑流。同時,要充分利用城市已建雨水排水管網(wǎng)體系,結合不同的地形走向,建立綜合性、系統(tǒng)化的蓄水工程設施,如在城區(qū)適宜地方營造大型的管道蓄水池、塘壩等工程設施,為收集和蓄存雨水打造更為堅實的硬件基礎。針對城市土地資源緊缺的實際,要充分考慮利用地下蓄水池,結合雨水下滲而設計,擴大貯留雨水設施分布。
3.興建屋面攔蓄工程。集蓄利用系統(tǒng)是將屋頂作為集雨面,通過收集-輸水-過濾-凈化-儲存等渠道利用雨水,屋面雨水攔截主要分為集蓄利用和屋頂綠化。實施屋面攔蓄工程,要從方便就地集水、就地用水的角度出發(fā),設置單體建筑的分散式系統(tǒng),或在建筑群體集中設置,其收集到的水可用于家庭、公共設施、工業(yè)等方面的非飲用水,如澆灌、沖洗、冷卻循環(huán)等。選擇適宜的植被和土壤類型,在屋頂鋪設一定厚度的土壤層種植植被和花卉,為確保屋頂花園不漏水和屋頂下水道通暢,應考慮增設一道防水和排水措施,確保雨水收集最大化。
1.具有良好的社會效益。興建雨水集蓄工程后,可充分利用汛期雨量較為充沛的有利條件,蓄積雨水,提高雨水利用水平,對城市防洪減災,保持水土、保護生態(tài)平衡都具有積極的推動作用。有利于當?shù)厣鐣?jīng)濟的持續(xù)、快速、健康發(fā)展,為建設人水和諧的城市奠定基礎。
2.具有良好的經(jīng)濟效益。雨水集蓄利用工程適合集水工程分散的城市,維護費用低,使用時間較長,能發(fā)揮最大的效益。工程項目實施后,城市及小區(qū)綠地用水得到解決,可降低城市用水消耗提高水資源利用效率,有利于推進和諧城市的建設步伐。
3.具有良好的生態(tài)效益。對城市雨水資源的開發(fā)利用,地表河流及地下水等水體的用水量相對減少,有利于維持河、塘、地下水源等天然水體的正常生態(tài)環(huán)境用水量,同時,利用雨水補給地下水源可維持正常的地下水位,使區(qū)域大氣水-地表水-地下水三者之間正常的水分循環(huán)和水量轉換體系得到明顯的改善,自然界水循環(huán)系統(tǒng)得到有效恢復。利用雨水資源加強城市綠化,將改變城市及周邊的區(qū)域環(huán)境,調(diào)節(jié)氣溫,改善氣候,進而達到凈化城市空氣、改善城市生態(tài)環(huán)境的目的。