摘要：城市雨水利用是一個方興未艾的廣闊領域，具有良好的發展前景。它涉及到雨水的收集、處理、利用技術以及城市雨水資源的科學管理等方面。通過對國內外城市雨水利用情況的比較，為促進我國城市雨水利用的迅速發展，建立完善的雨水收集、處理和利用的綜合系統，本文提出了希望和建議。城市雨水利用可以解決部分城市的水資源短缺問題，也為水資源的長期可持續發展提供了一個有效途徑。

關鍵詞：水資源 城市雨水利用 雨水利用技術 可持續發展

Rain Water of City Exploitation

Abstract：There is a on the up of vast realm for rain water of city exploitation，and has a perfect foreground. It involves in the collection，handle and exploitation technology of rain water and science management of rain water of city resource，etc. Pass to comparison between domestic and international， In order to promote rapid development of rain water exploitation of our country and establish in a synthesize system of collection， handle， exploitation of rain water ， the paper put forward hoping with suggestions. It can solute water resource missing of some cities and provide a validity path for long-term sustainable development of water resource.

Key words：Water resources; Rain water of city exploitation; the technology of rain water exploitation Sustainable development

1. 城市水資源的現狀

隨著我國城市化進程的加快和國民經濟的高速發展，水資源短缺和水環境污染日趨嚴重。對水資源進行合理開發、高效利用、全面節約、有效保護和綜合治理，已成為一項重要的戰略任務。加強水資源管理，控制水資源污染，從根本上解決我國水資源短缺問題，越來越成為制約我國經濟和社會發展的重要因素。

我國是一個水資源相對貧乏、時空分布又極不均勻的國家。水資源年內年際變化大，降水及徑流的年內分配集中在夏季的幾個月中；連豐、連枯年份交替出現，造成一些地區干旱災害出現頻繁和水資源供需矛盾突出等問題。我國水資源總量28000多億m3，居世界第6位，但人均水資源占有量只有2300m3，約為世界人均水平的1/4。全國水資源的81％集中分布在長江及其以南地區，而淮河及其以北地區，水資源量僅占全國的19％。

因而，總體來說：水資源的分布是南方多于北方，東部地區多于西部地區。由于水資源分布的差異以及我國水資源污染的日益加重，我國城市的水資源正在面臨著不足和短缺等問題。造成城市水資源不足和短缺的主要原因：一是水資源總量先天不足，人口多，人均水資源少。二是水源水質日趨惡化，不能滿足水體正常循環使用的功能要求，大大減少了有效水資源的利用狀況。城市中的一部分污水沒有經過處理直接排入江河湖海中，造成天然水體的污染，破壞了天然水體的良性循環。目前，全國城市水源只有30％符合衛生標準，全國七大水系有一半以上被污染，流經42個大中城市的44條河流中大約有93％被污染。

2. 城市雨水利用現狀

在國外，德國和日本等一些發達國家，城市雨水的資源化和雨水的收集利用已有較長的歷史。其經驗和方法，對我國大部分城市特別是對那些嚴重缺水的城市很有借鑒意義。我國城市雨水利用起步較晚，目前主要在缺水地區有一些小型、局部的非標準性應用。

2.1 國外城市雨水利用情況[1]

雨水作為一種極有價值的水資源，早已引起德國、日本等國家的重視。國際雨水收集利用協會(IRCSA)自成立以來，不斷地促進國際間的交流與合作，兩年一度的交流大會使各國之間的雨水利用技術和信息能夠很快地傳播。網絡技術的發展也為雨水利用技術的國際化提供了很好的平臺。其中，發展較快的是德國和日本等國家，德國雨水利用技術已經從第二代向第三代過渡，其“第三代”雨水利用技術的特征就是設備的集成化，各項雨水利用技術已達到了世界領先水平。

2.1.1德國的雨水利用[2]

德國的城市雨水利用方式有三種：一是屋面雨水集蓄系統，集下來的雨水主要用于家庭、公共場所和企業的非飲用水。二是雨水截污與滲透系統。道路雨水通過下水道排入沿途大型蓄水池或通過滲透補充地下水。德國城市街道雨水管道口均設有截污掛籃，以攔截雨水徑流攜帶的污染物。三是生態小區雨水利用系統。小區沿著排水道建有滲透淺溝，表面植有草皮，供雨水徑流流過時下滲。超過滲透能力的雨水則進入雨水池或人工濕地，作為水景或繼續下滲。 另外，德國還制訂了一系列有關雨水利用的法律法規，對雨水利用給予支持。如目前德國在新建小區之前，無論是工業、商業還是居民小區，均要設計雨水利用設施，若無雨水利用措施，政府將征收雨水排放設施費和雨水排放費等。

2.1.2 日本的雨水利用

日本于1963年開始興建滯洪和儲蓄雨水的蓄洪池，還將蓄洪池的雨水用作噴灑路面、灌溉綠地等城市雜用水。這些設施大多建在地下，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，如在調洪池內修建運動場，雨季用來蓄洪，平時用作運動場。近年來，各種雨水入滲設施在日本也得到迅速發展，包括滲井、滲溝、滲池等，這些設施占地面積小，可因地制宜地修建在樓前屋后。日本于1992年頒布了“第二代城市下水總體規劃”正式將雨水滲溝、滲塘及透水地面作為城市總體規劃的組成部分，要求新建和改建的大型公共建筑群必須設置雨水就地下滲設施。日本“降雨蓄存及滲濾技術協會”經模擬試驗得出：在使用合流制雨水管道系統的地區，合理配置各種入滲設施的設置密度，強化雨水入滲，使降雨以5ｍｍ/ｈ的速率入滲地下，可使該地區每年排出的BOD總量減少50％。

因而，通過制定一系列有關雨水利用的法律、法規和不斷地開發研制，國外發達國家的城市雨水利用技術逐步成熟起來。建立了完善的屋頂蓄水系統和由入滲池、井、草地、透水地面等組成的地表回灌系統；將收集的雨水用于沖洗廁所、洗車、澆灑庭院、洗衣和回灌地下水等；從不同程度上實現了雨水的利用。

2.2 我國城市雨水利用情況[1]

我國城市雨水利用雖具有悠久的歷史，而真正意義上的城市雨水利用的研究與應用卻從20世紀80年代開始，并于90年代發展起來。但總的來說技術還較落后，缺乏系統性，更缺少法律、法規保障體系。20世紀90年代以后，我國特大城市的一些建筑物已建有雨水收集系統，但是沒有處理和回用系統。比較典型的有山東的長島縣、大連的獐子島和浙江省舟山市葫蘆島等雨水集流利用工程。

我國大中城市的雨水利用基本處于探索與研究階段，北京、上海、大連、哈爾濱、西安等許多城市相繼開展研究，已顯示出良好的發展勢頭。由于缺水形勢嚴峻，北京市開展的步伐較快。北京市水利局和德國埃森大學的示范小區雨水利用合作項目于2000年開始啟動；北京市政設計院開始立項編制雨水利用設計指南；北京市政府66號令(2000年12月1日)中也明確要求開展市區的雨水利用工程等。因此，北京市的城市雨水利用已進入示范與實踐階段，可望成為我國城市雨水利用技術的龍頭。通過一批示范工程，爭取用較短的時間帶動整個領域的發展，實現城市雨水利用的標準化和產業化，從而加快我國城市雨水利用的步伐。

3. 城市雨水利用技術[3]

在第十屆國際雨水利用大會上就表明，今后城市雨水利用技術發展的一個突出特點就是它的國際化與集成化。各國的雨水利用技術發展的程度因重視程度不同而參差不齊。成熟的雨水利用技術從屋面雨水的收集、截污、儲存、過濾、滲透、提升、回用到控制都有一系列的定型產品和組裝式成套設備。

對于雨水的利用工程可分為三個部分：雨水的收集、雨水的處理和雨水的供應。

3.1 雨水的收集

雨水的收集利用，廣義的范圍內，包括了大型水庫的建設，河川徑流的取用等。雨水收集的方式有許多種型式，例如屋頂集水、地面徑流集水、截水網等。其收集效率會隨著收集面材質、氣象條件（日照、溫濕度等）以及降雨時間的長短等因素而有所差異。

建筑工程中的雨水收集有三種方式：如果建筑物屋頂硬化，雨水應該集中引入綠地、透水路面，或引入儲水設施蓄存；如果是地面硬化的庭院、廣場、人行道等，應該首先選用透水材料鋪裝或建設匯流設施，將雨水引入透水區域或儲水設施中；如果地面是城市主干道等基礎設施，應該結合沿線綠化灌溉建設雨水利用設施。此外，居民小區也將安裝簡單的雨水收集和利用設施，雨水通過這些設施收集到一起，經過簡單的過濾處理，就可以用來建設觀賞水景、澆灌小區內綠地、沖刷路面，或供小區居民洗車和沖洗馬桶，這樣不但節約了大量自來水，還可以為居民節省大量水費。

3.2雨水的處理

雨水收集后的處理過程，與一般的水處理過程相似，唯一不同的是雨水的水質明顯的比一般回收水的水質好，依據試驗研究顯示，雨水除了pH值較低（平均約在5.6左右）以外，初期降雨所帶入的收集面污染物或泥砂，是最大的問題所在。而一般的污染物（如樹葉等）可經由篩網篩除，泥砂則可經由沉淀及過濾的處理過程加以去除。這些設備的組合與處理容量需在經濟與集水區條件考量下來調整其大小。處理方法與裝置則主要取決于:①集水方式；②雨水取用目的與處理水質的目標；③收集面積與雨水流量；④建設計劃與相關的條件；⑤經濟能力與管理維護條件。

屋頂集水一般以下述程序來處理所收集的雨水：

集水→篩選→沉淀→砂濾→停留槽→

消毒（視情況而定）→處理水槽（供水槽）

雨水的處理設備包括有篩網槽以及兩個沉淀槽。沉淀槽下方則設有清洗排泥管，用來方便槽底淤泥的清洗排除，維持沉淀槽的循環使用。

3.3 雨水的供應

雨水的使用，在未經過妥善處理前（如消毒等），一般建議用于替代不與人體接觸的用水（如衛生用水、澆灌花木等）為主。也可將所收集下來的雨水，經處理與儲存的過程后，用水泵將雨水提升至頂樓的水塔，供廁所的沖洗使用。另外，如與人接觸的用水，仍以自來水供應。

雨水除了可以作為街廁沖洗用水外，也可作為其它用水如空調冷卻水、消防用水、洗車用水、花草澆灌、景觀用水、道路清洗等均可使用，此外，也可以經處理消毒后供居民飲用。

通常利用雨水貯留滲透的場所一般為公園、綠地、庭院、停車場、建筑物、運動場和道路等。雨水回收利用的主要措施是結合降水特點及地形、地質條件，采用雨水滲透利用方案，設計出一種從“高花壇”、“低綠地”到“淺溝滲渠滲透”逐級下滲雨水的利用模式。采用的滲透設施有滲透池、滲透管、滲透井、透水性鋪蓋、浸透側溝、調節池和綠地等[4]。還可直接在城市一些的建筑物上設計收集雨水的設施，將收集到的雨水用于消防、植樹、洗車、沖洗廁所和冷卻水補給等，經處理后的水質較好也可以供居民飲用。

4. 雨水利用的發展前景

自80年代以來，國外雨水利用得到了迅速發展，利用范圍也從生活用水向城市用水和農業用水發展。進入90年代以來，由于水資源日益緊缺和國際雨水集流事業的不斷推動下，我國逐步重視雨水利用和水資源持續發展的研究，一些省區發展較快，如甘肅的“121雨水集流工程”、內蒙古的“112集雨節水灌溉工程”、寧夏的“窖水蓄流節灌工程”等。其中，甘肅的“121雨水集流工程”獲得了“特等獎”。這些省區雨水利用技術的研究與應用，取得了一批成果，產生了明顯的經濟效益、社會效益和生態效益，顯示出強大的生命力，推動了我國雨水利用的發展。

城市雨水利用作為公益事業，不僅具有環境生態效益和社會效益，還有潛在的直接或間接經濟效益。雨水利用工程帶來的經濟效益主要體現在以下三個方面： 一是節省巨額市政投資。小區雨水利用工程可以減少需由政府投入的用于大型污水處理廠、收集污水管線和擴建排洪設施的資金。將地面雨水就近收集并回灌地下，不僅可以減少雨季溢流污水，改善水體環境，還可以減輕污水廠負荷，提高城市污水廠的處理效果；雨水蓄水池和分散的滲渠系統可降低城市洪水壓力和節省封閉路面下的排水管網負荷。小區雨水利用實施后，可以節省市政收集污水管線和擴建排洪設施的部分資金。

二是節省市政和居民用水開支。雨水利用運行費用低廉，經濟效益突出。假如使用1ｍ3的自來水費用（含污水處理費）為3.00元，而從運行管理和小區用水費用支出分析，投入收集1ｍ3雨水的年運行費用不足0.10元，這樣可以大大減少居民用水開支。

三是有良好的產業前景，能形成新的經濟增長點，雨水利用的市場前景巨大。未來若干年內，雨水與中水利用設備產業可以吸引大量的民間資本進入，形成一個吸引民間資本的新產業。不僅城區可以形成這樣的產業，郊區小城鎮也可以采用相同的方式形成產業。這項產業在減少政府財政支出、促進經濟增長、吸納就業、促進小城鎮建設等方面都會發揮出積極作用。

5. 希望與建議

雨水利用不僅是水利和城建系統的任務，它牽涉到許多部門。如何有效地進行合理的開發和利用是一個相當復雜又必須處理好的技術和政策問題。雨水利用要從開發資源、生態補償與城市可持續發展的高度加以重視，給予政策法規的支持。同時要借鑒一些發達國家雨水利用的成功范例，吸收他們的經驗。

為了實現城市水資源的可持續利用，使雨水利用資源化，促進我國城市雨水利用的快速有效的發展。因此，提出如下建議：①盡早制定相應的雨水利用條例和法規。為了合理、充分地利用雨水資源，緩解城市水資源的嚴重短缺，保證城市防洪安全和回補地下水源，改善生態環境，充分實現水資源的可持續利用。在相應法規中應規定新建小區，無論是工業、商業還是居民小區，均要設計雨水利用設施等內容。②強化管理。城市雨水利用屬于水資源的開發與管理范疇，涉及到氣象、地質、水利、城市建設等問題，具體實施時需與城市建設、市政管理、建筑設計、環境等許多部門進行合作。制訂雨水利用工程建設和運行的相應政策和規范，并負責工程的具體實施和監督。③加強雨水利用的科學研究。盡管我國部分城市的雨水利用歷史悠久，但雨水利用的科學研究還很滯后，不能滿足雨水利用的客觀需求，今后應予以加強。④將雨水收集系統與處理和回用系統一體化。只有雨水收集系統而沒有雨水處理和回用系統是無法實現雨水資源的合理利用的。應逐步形成雨水利用產業的一體化。⑤設立專項基金，扶持雨水利用產業的發展。雨水利用作為環保產業，政府應給予各種環保優惠政策，通過各種優惠政策和利益機制調動開發商和企事業單位的積極性。政府應加大扶持力度，將效果明顯的雨水利用技術盡快推廣應用。⑥建設規劃、設計一體化。借鑒國內外經驗，選用適當的小區雨水利用技術，并結合其它有效措施以充分利用雨水資源：a）屋面材料對屋面徑流水質起了至關重要的作用，從雨水利用角度改瀝青油氈屋面為瓦制或其它材料屋面以減少屋面徑流的污染性，故建議在“屋面工程技術規范”修訂時增加有關條款；b）將新建居民小區、道路、廣場和停車場等建設為透水地面，以方便入滲回補地下水；c）為了充分利用自然凈化能力及增加雨水入滲量，建議道路高程高于周圍綠地高程，同時保留路牙并設置缺口，以便道路徑流進入綠地。屋面徑流也應盡量引入花壇、綠地，經自然凈化、滲透后再進入人工人滲設施。這些均需在城市平面和高程規劃中體現。

6. 結束語

就目前情況看，城市雨水利用系統建設在全國尚處在起步階段。但隨著全國人民環保意識的增強，城市雨水利用會逐步發展起來，這一點已被西方發達國家所證實。城市雨水利用不僅可以解決部分城市的水資源短缺問題，也為水資源的長期可持續發展提供了一個有效途徑。如果能在雨水收集利用、設備生產、設施建設、運行管理、中水利用等方面形成一個成熟的產業鏈，必將在全國產業發展多頭并進的情況下，引出一個利潤豐厚的朝陽產業。

參考資料：

【1】尉永平，張國祥.《國內外雨水利用情況綜述》.山西水利科技.1997.2.

【2】丁躍元.《德國的雨水利用技術》.北京市水利科學研究所.

【3】晏中華.《國外雨水利用的方法》.節能.2000.6

【4】汪慧貞，車武，胡家駿.《淺議城市雨水滲透》.給水排水.2001.2.

【5】那燕.《城市雨水資源利用途經的探討》. 遼寧師專學報(自然科學版)，2001年02期.

【6】陳衛，孫全文，孫慧.《城市雨水資源利用途徑及其生態保護》.中國給水排水.2000年第6期26-27頁.

【7】楊建鋒.《城市化和雨水利用》.北京水利.2001.1.

【8】徐航，何品晶，宗兵年.《城市雨水的“防洪、減污、回用”系統》.中國給水排水.2001年02期.