0引言

近年來，我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展、工業(yè)化和城市化進(jìn)程不斷加快，人口持續(xù)增長(zhǎng)，對(duì)水資源的需求量越來越大，而水資源的時(shí)空分布不均和水環(huán)境的不斷惡化，進(jìn)一步加劇了水資源的供需矛盾[1]。面對(duì)持續(xù)增長(zhǎng)的生產(chǎn)生活和生態(tài)用水需求，面對(duì)日益嚴(yán)峻的干旱缺水形勢(shì)，如何為經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展提供足量、穩(wěn)定的淡水資源，已作為一個(gè)重大而緊迫的課題提上議事日程。雨水資源利用作為一種最具潛力的開源手段，正在被當(dāng)代水利人加以實(shí)踐和探索[2]。當(dāng)今社會(huì)，生存與發(fā)展成為時(shí)代的主題。實(shí)現(xiàn)人口、資源、環(huán)境與經(jīng)濟(jì)、社會(huì)協(xié)調(diào)健康持續(xù)發(fā)展，是人類共同的美好愿望。雨水資源利用以其技術(shù)可行性、經(jīng)濟(jì)合理性和相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和生態(tài)效益引起人們的關(guān)注，使人們逐漸認(rèn)識(shí)到它在貫徹落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀、構(gòu)建社會(huì)主義和諧社會(huì)中的必要性、合理性和迫切性。

1城市雨水資源利用的國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀

1.1國(guó)外利用現(xiàn)狀

由于全球范圍的水資源緊缺和暴雨洪水災(zāi)害的頻繁發(fā)生，世界五大洲約40多個(gè)國(guó)家和地區(qū)在其城市開展了不同規(guī)模的雨水資源利用研究。城市雨水利用在發(fā)達(dá)國(guó)家已逐步進(jìn)入到標(biāo)準(zhǔn)化和產(chǎn)業(yè)化的階段。日本在屋頂修建蓄水系統(tǒng)、或修建屋頂蓄水和滲井、滲溝相結(jié)合的回補(bǔ)系統(tǒng)。回補(bǔ)系統(tǒng)是將屋頂?shù)挠晁占螅鸩椒湃霛B井或滲溝，再回補(bǔ)地下[3]。東京建成直徑為10～12.5m的地下“河道”2km，計(jì)劃建設(shè)30km，以貯存雨水。德國(guó)是世界上雨水收集、處理、利用技術(shù)最先進(jìn)的國(guó)家之一。它通過法律強(qiáng)制和市場(chǎng)激勵(lì)推動(dòng)用戶利用雨水資源[4]。日前，德國(guó)的雨水利用技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入“第二代”，雨水利用在完善的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)指導(dǎo)下，廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，為城市水的可持續(xù)利用提供保障。丹麥每年能從居民屋頂收集645萬(wàn)m3的雨水，占居民沖洗廁所和洗衣服實(shí)際用水量的68%，相當(dāng)于居民總用水量的22%[5]。美國(guó)制定了相應(yīng)的政策法規(guī)，限制雨水直接排放流失，控制雨水徑流的污染，收取雨水排放費(fèi)，要求或鼓勵(lì)雨水的截流、貯存、利用或回灌地下，從而改善城市水環(huán)境和生態(tài)環(huán)境[6]。瑞典、荷蘭、澳大利亞、伊朗等國(guó)，都在實(shí)施用雨水工程補(bǔ)給地下水。

1.2國(guó)內(nèi)利用現(xiàn)狀

我國(guó)城市雨水利用研究始于20世紀(jì)90年代，近年來，大中城市的雨水利用發(fā)展較快，北京、天津、青島、大連、鄭州等許多城市也結(jié)合自身的具體情況，陸續(xù)開展了雨水利用的研究和應(yīng)用。2000年，北京市又陸續(xù)出臺(tái)了一系列標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定，規(guī)范和強(qiáng)調(diào)使雨水資源的收集利用。深圳計(jì)劃至2020年時(shí)新增雨洪資源利用量達(dá)到0.49億m3，城區(qū)雨洪可利用量達(dá)0.85億m3[7]。總的來說，我國(guó)的城市雨水利用在技術(shù)研究、應(yīng)用推廣和政策制定上已取得了不少進(jìn)展，但同發(fā)達(dá)國(guó)家相比，仍較落后，也缺乏系統(tǒng)性，需要更多的關(guān)注和深入研究。因此，對(duì)城市雨水資源利用的方法途徑、產(chǎn)生的效益進(jìn)行分析和研究，就顯得尤為必要。

2城市雨水資源利用途徑

城市雨水資源利用可以采用雨水匯集儲(chǔ)蓄、雨水滲透兩種模式。當(dāng)降落在不透水的路面、建筑物屋頂?shù)壬厦鏁r(shí)，就采用雨水匯集和儲(chǔ)蓄的利用模式，匯集儲(chǔ)蓄的雨水可以用于城市綠化、市政用水、洗車、清洗道路等上面。當(dāng)降落在透水路面、林地、草地上面時(shí)等，就采用雨水滲透的利用模式，下滲雨水用于生態(tài)用水、回補(bǔ)地下水等。具體的利用途徑和過程如圖1所示。

2.1雨水匯集和儲(chǔ)蓄利用

雨水匯集和儲(chǔ)蓄方式分為地下、地上、坑塘河道儲(chǔ)雨3種。

（1）地下儲(chǔ)雨。城市地表大多為水泥、瀝青等不透水地面，雨水無(wú)法下滲。地下儲(chǔ)雨是指在建筑物附近地面采用“可蓄水地面”，或?qū)θ诵械馈④嚨馈⑼＼噲?chǎng)等加以改造，進(jìn)行雨水貯存、滯留。對(duì)于汛期較長(zhǎng)、雨水資源較為豐富的城市，可以在市郊或市區(qū)地勢(shì)較低且負(fù)重較輕的部位，修筑較大規(guī)模的地下儲(chǔ)水池或儲(chǔ)水水庫(kù)，以存儲(chǔ)城區(qū)小型儲(chǔ)雨設(shè)備接納不了的雨水，但這需要的工程投入較大。

（2）地上儲(chǔ)雨。地上儲(chǔ)雨是指在居民小區(qū)、廣場(chǎng)庭院等建筑物的雨水落管下端，放置小型儲(chǔ)雨容器，或開設(shè)集雨坑，用于收集屋頂雨水。收集的雨水可用于庭院灑水、澆灌花草、洗車等，以節(jié)約自來水。該方式適用一般居民樓、單位建筑物。

（3）坑塘、溝渠、河道儲(chǔ)雨。汛期城市及市郊雨水產(chǎn)流量大，城區(qū)小規(guī)模集雨設(shè)施可能滿足不了要求。這時(shí)，可以把城區(qū)周邊地勢(shì)低洼、水量少或已經(jīng)干涸的坑塘、河道、溝渠設(shè)計(jì)成儲(chǔ)雨池蓄水。該方式的蓄水量是相當(dāng)可觀的，若在旱期加以利用，則能大大減輕干旱季節(jié)的用水壓力，也可用其回灌補(bǔ)充地下水，使地下水位下降嚴(yán)重的地區(qū)水位得回升。

2.2雨水滲透利用

雨水滲透利用指雨水通過公園林地、草地和透水路面等下滲，從而滿足綠地、濕地、湖河等生態(tài)用水和補(bǔ)充地下水需要的利用模式。雨水滲透利用方式分為透水地面和滲透井滲透、草坪綠地滲透2種。

（1）透水地面滲透和滲水井滲透。目前城市硬化人行道多采用不透水混凝土墊底，這使雨水幾乎不能下滲。若改用沙墊層鋪底，可以增加路面的雨水下滲量。降雨時(shí)，雨水可以隨著石塊和粗沙的縫隙滲入地下，補(bǔ)充城市淺層地下水。降雨量較大時(shí)，也可把雨水管引入專門的滲水井，由此滲入地下。

（2）利用草坪綠地滲透。城市綠地、草坪是儲(chǔ)存雨水、增加入滲的理想場(chǎng)所。然而目前大多數(shù)城市綠化灌木帶和草坪都用高于地面的路緣和硬化地面隔絕，使得路面的雨水從下水道排走，而不能進(jìn)入草坪被吸納。因此，在進(jìn)行新的建設(shè)規(guī)劃時(shí)，綠地可以設(shè)計(jì)成下凹式，與道路和廣場(chǎng)地面相通，以匯集承接周圍地面的來水。

3雨水資源利用的效益體系

3.1效益因子識(shí)別

應(yīng)根據(jù)城市雨水資源利用的途徑，對(duì)其產(chǎn)生的效益因子進(jìn)行識(shí)別，并根據(jù)效益的特點(diǎn)，將效益因子分為經(jīng)濟(jì)、生態(tài)、社會(huì)效益因子。經(jīng)濟(jì)效益是指因雨水資源利用而獲得的各種直接收益，可以量化為貨幣單位進(jìn)行計(jì)算；生態(tài)效益是指雨水資源利用對(duì)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生影響，有正負(fù)之分；社會(huì)效益是指雨水資源利用對(duì)于社會(huì)進(jìn)步、資源節(jié)約等產(chǎn)生的積極影響。這里根據(jù)雨水資源利用區(qū)域、途徑的不同，對(duì)產(chǎn)生的效益因子進(jìn)行識(shí)別和歸類，如圖2所示。