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基于生態(tài)海綿城市構(gòu)建的雨水利用規(guī)劃研究的建筑工程論文
【摘要】如何讓“沖沖”而來的雨水變“害”為“寶”？如何留住寶貴的雨水讓其變?yōu)榭捎玫馁Y源？這對水質(zhì)型缺水、雨水卻很豐沛的我國東部季風(fēng)氣候區(qū)是一個(gè)必須面對的課題。城市的大面積硬化使雨水成“災(zāi)”。隨著城市建設(shè)的發(fā)展，土地硬化面積不斷增大，降雨中的大部分雨水被柏油、水泥等硬化地面阻隔，很難直接滲入地下補(bǔ)充地下水。比較“純”的綠地，其徑流系數(shù)是0.2左右，如果地面鋪上了水泥或是瀝青，徑流系數(shù)一般在0.9左右，這就意味著雨水落在硬質(zhì)地面上，只有10%可以滲透到地下，而剩下90%的雨量要完全靠市政排水管網(wǎng)排出。也就是說，面積相同的綠地和硬地，其自身的排水能力相差8倍。
【關(guān)鍵詞】海綿城市；雨水資源化
一、海綿城市的發(fā)展概況
現(xiàn)有的許多關(guān)于雨水資源化的設(shè)計(jì)與研究基本上都是從具體的工程及項(xiàng)目的角度入手來進(jìn)行研究的，但是從整體上和多目標(biāo)來解決雨水的問題并不是一個(gè)單一的工程或者一個(gè)具體的方法能做到的，這需要一個(gè)整體的理論體系和系統(tǒng)操作。因此，這就需要從城市發(fā)展規(guī)劃的前瞻性地層面來分析雨水資源化的方向，構(gòu)建雨水的利用格局。在我國，這方面的研究才剛開始起步，僅僅停留在具體的小措施水平上，而發(fā)達(dá)國家已經(jīng)從工程技術(shù)的層次發(fā)展到與景觀生態(tài)設(shè)計(jì)相結(jié)合的程度。城市整體規(guī)劃以及城市景觀規(guī)劃設(shè)計(jì)應(yīng)該為提供解決問題的平臺(tái)，但是傳統(tǒng)的規(guī)劃主要是將雨水通過管道收集到污水處理廠進(jìn)行處理，這樣不僅增加了排水設(shè)施的工作壓力增大也加重了處理設(shè)備的負(fù)荷。我國目前城市的雨水還沒有被納入規(guī)劃，這樣就造成了雨水設(shè)施的隨意性較大，沒有充分利用好雨水的價(jià)值。
海綿城市的建設(shè)是以小區(qū)和城市道路或者綠地等為依托，并涉及城市建設(shè)的方方面面。海綿城市在保護(hù)城市環(huán)境以及生態(tài)文明等方面體現(xiàn)出的價(jià)值是不可估量的，因此要真正落實(shí)海綿城市的要求。
我國海綿城市的建設(shè)還處于起步階段，在城市中對雨水還屬于小尺度的應(yīng)用，以工程設(shè)施的探討為主，而在更大尺度上的考慮，也僅僅限于雨水的儲(chǔ)存排除和利用的水平。而設(shè)計(jì)者往往不愿意更多從城市整體的建設(shè)的角度去思考，而相關(guān)部門又由于種種原因不能做出正確的判斷，或者難以給出一個(gè)合理有效的方案，因此我國在建設(shè)海綿城市方面還沒有一個(gè)整體的系統(tǒng)的理論和實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn)或指導(dǎo)思想，還停留在一個(gè)概念的階段。但是也有地方的成功案例令人眼前一亮，這里的成功經(jīng)驗(yàn)是指在治理的過程中引入新的理論和實(shí)踐。陜西西咸新區(qū)灃西新城在推行雨水綜合利用上邁出了堅(jiān)實(shí)的一步，該地區(qū)在城市綠地建設(shè)上采取了下沉式綠地的做法，他們稱此為“植生滯留槽”，即在城市道路邊低幾公分區(qū)域種植灌木花草，鋪上粗砂礫石，再把我們平�？吹降南滤栏駯旁O(shè)置在灌木花草間，保證所有道路范圍內(nèi)綠地都能有效收集到雨水。在房屋建筑上，采用雨水花園、生態(tài)綠地等工藝，用人工挖掘的淺凹綠地，匯聚吸收來自屋頂或地面的雨水；在景觀綠地內(nèi)，采用生態(tài)濕地、生態(tài)雨洪系統(tǒng)等工藝，將臨近的市政道路、小區(qū)的雨水匯流至綠地內(nèi)。
二、城市雨水資源化系統(tǒng)特點(diǎn)
城市在形成和發(fā)展過程中有復(fù)雜性、動(dòng)態(tài)性等特征，雨水在資源化利用過程中又有作為資源的部分特點(diǎn)。因此，城市雨水資源化系統(tǒng)有以下特點(diǎn)。
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尺度性即指區(qū)域性。城市從興起到現(xiàn)在，不同的城市職能不同，同一城市各個(gè)分區(qū)又具備不同的功能，因此正確把握研究尺度、合理選擇研究區(qū)域至關(guān)重要，從而為不同區(qū)制定不同的可行性方案，特別是對典型區(qū)、特殊區(qū)的利用研究。
�。ǘ┚C合性
雨水的降落具有不穩(wěn)定性，時(shí)空差異性。城市的下墊面又分為不透水地面和透水地面，不同的降雨過程在不同的城市區(qū)域往往會(huì)形成不同的徑流和下滲，所以綜合考慮不同功能區(qū)如居民區(qū)、工業(yè)區(qū)、文教區(qū)的土地利用和建筑特點(diǎn)才能對雨水的利用作出合理的規(guī)劃，達(dá)到雨水利用最大的目的。如日本于1992年頒布了“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)置雨水就地下滲設(shè)施。
（三）效益性
�。�1）經(jīng)濟(jì)效益。雨水的收集能夠在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、日常生活中產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益。工業(yè)方面，收集的雨水經(jīng)簡單凈化后可用作設(shè)備冷卻循環(huán)水，提高經(jīng)濟(jì)效益，增加國民收入；農(nóng)業(yè)方面，雨水可直接引入農(nóng)田，同時(shí)建立雨水集蓄系統(tǒng)解決干旱時(shí)節(jié)農(nóng)作物灌溉問題，從而提高糧食產(chǎn)量，增加農(nóng)民收入；日常生活方面，可將收集的雨水并入中水系統(tǒng)，用于家庭洗車、沖廁等，這樣間接減少了對地下水的開采，達(dá)到采補(bǔ)平衡。
�。�2）社會(huì)效益。城市雨水利用是城市防洪的重要內(nèi)容。雨水利用能夠調(diào)節(jié)洪峰時(shí)的徑流量，減少洪澇災(zāi)害。美國加州富雷斯諾市的LeakyAreas地下回灌系統(tǒng)，在1971—1980年期間，回灌總量為1。338億立方米，回灌量占該市年用量的1/5大幅減少了城市雨水徑流量[4]。
（3）生態(tài)效益。雨水資源可用作城市園林綠化區(qū)的生態(tài)用水，同時(shí)下滲的雨水又可彌補(bǔ)下降嚴(yán)重的地下水，緩解地下“漏斗”區(qū)和地面沉降。此外，對雨水利用程度的提高相應(yīng)地會(huì)減輕對周邊水的污染，改善水循環(huán)系統(tǒng)和城市生態(tài)環(huán)境。
三、利用雨水的重要意義
雨水收集后不僅可以減輕暴雨期間城市的排水壓力，減少水污染，還可以節(jié)省優(yōu)質(zhì)自來水，從而解決城市水資源短缺，把資源利用、預(yù)防洪澇、城市景觀和環(huán)境改善等功能融為一體，一方面雨水利用可以減緩洪澇災(zāi)害、改善生態(tài)環(huán)境。通過建立完整的雨水利用系統(tǒng)（由河流水系、坑塘、濕地、綠色水道和下滲系統(tǒng)共同構(gòu)成），就可以有效調(diào)節(jié)雨水徑流的高峰流量，待最大流量下降后，再將雨水慢慢排出，大大減輕城市排水管網(wǎng)的壓力，減緩洪澇災(zāi)害的發(fā)生，同時(shí)還可減少排水設(shè)施投資，而且采用雨水滲透設(shè)施，使雨水滲透至地下，不僅涵養(yǎng)了地下水，還可增加淺層土壤的含水量，調(diào)節(jié)氣候，從而遏制城市熱島效應(yīng)、干島效應(yīng)；建立分散式或集中式雨水集蓄滲透設(shè)施，如集雨深井等，將雨水回灌地下，可緩解地下水位下降，避免因地下水過度開采而導(dǎo)致地面沉降等的發(fā)生；一方面雨水利用可以減少污染物排放。雨水沖刷屋頂、路面等硬質(zhì)鋪裝后，其污染比較嚴(yán)重，通過坑塘、濕地和綠化通道等沉淀和凈化，再排到雨水管網(wǎng)或河流，就會(huì)起到攔截雨水徑流和沉淀懸浮物的作用；一方面雨水利用能實(shí)現(xiàn)雨水資源化。通過保護(hù)河流水系的自然形態(tài)、增加坑塘濕地等下滲系統(tǒng)，可以保障地表水和地下水的健康循環(huán)和交換，可以間接地補(bǔ)充城市水資源；而且通過凈化之后的雨水，也可以直接補(bǔ)充水資源用于非飲用水。
四、結(jié)束語
為緩解我國城市水資源緊缺的現(xiàn)狀和解決水澇現(xiàn)象嚴(yán)重的問題，需制定科學(xué)、合理的城市雨水利用規(guī)劃，實(shí)現(xiàn)投入資金的合理安排和使用。同時(shí)鼓勵(lì)采用高效率的雨水利用系統(tǒng)和技術(shù)創(chuàng)新，進(jìn)一步促進(jìn)雨水利用工程技術(shù)的相關(guān)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)的制定和管理制度的建設(shè)，推動(dòng)雨水利用產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
五、參考文獻(xiàn)：
[1]曹永強(qiáng)、田富強(qiáng)、胡和平.雨水資源綜合利用研究[J]中國農(nóng)村水利水電,2004,11,45。
[2]董蕾、車伍、李海燕、李俊奇、何建平、汪宏玲、孟光輝.我國部分城市的雨水利用規(guī)劃現(xiàn)狀及存在問題[J].中國給水排水,2007,11,22。
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