宋連瑞

（山東省濱州市水利勘測設(shè)計研究院，256600，濱州）

山東省濱州市位于黃河下游，地處黃河三角洲腹地，屬黃泛沖積平原，地勢略由西南向東北傾斜，全市人均水資源占有量僅為261.14m3。自實施最嚴格水資源管理制度以來，濱州市引黃水、引江水、地下水開采量均已達到控制指標，加大雨水資源利用是緩解水資源短缺的重要途徑。濱州市城區(qū)目前不透水地面占57%，平均徑流系數(shù)為0.6，外排徑流量大，雨水資源利用困難。基于海綿城市建設(shè)理念，濱州市根據(jù)實際情況，以住宅區(qū)、校園區(qū)、公園和道路為功能區(qū)，建設(shè)雨水資源化利用體系。

一、濱州市水文特征分析

1.降雨分析

根據(jù)濱州市1985—2017年降雨數(shù)據(jù)分析，濱州市年度降雨差別較大，年內(nèi)分配也不均勻；多年平均年降雨量為576.4mm，年最大日降雨量在33～161mm之間。6—8月的降雨量占全年降雨量的75%；小雨、中雨、大雨、暴雨在全年降雨日數(shù)中占比分別為73%、18%、6%和3%。

2.下墊面特征

濱州老城區(qū)建筑密度高，建筑、路面等不透水地面占的比例較大，水面綠地比例較低；新城區(qū)按城市規(guī)劃標準建設(shè)，建筑密度相對較低，地面硬化程度也比老城區(qū)低，水面、綠地面積較大?？傮w而言，建成區(qū)不透水地面居住區(qū)占60%～95%、工業(yè)用地占40%～90%、村莊占50%～85%，經(jīng)估算，建成區(qū)不透水地面約50.2km2，約占總面積的57%。

3.單場次降雨分析

日降雨的統(tǒng)計和分析實際以每天單場次短歷時降雨的形式進行，根據(jù)濱州市氣象臺編制的暴雨強度公式，計算如下：

式中，P為設(shè)計重現(xiàn)期，年；q為設(shè)計暴雨強度，L/（s·hm2）；t為降雨歷時，min。降雨歷時采用2h，雨峰系數(shù)取0.3。經(jīng)計算，不同重現(xiàn)期下短歷時的降雨量結(jié)果如表1。

表1 不同重現(xiàn)期下單場次降雨量統(tǒng)計 （單位：mm）

4.徑流特征

按照濱州市現(xiàn)狀下墊面和降雨特征，對老城區(qū)、新城區(qū)分別進行徑流系數(shù)和徑流量計算，得出老城區(qū)的徑流系數(shù)為0.58～0.65，新城區(qū)徑流系數(shù)為 0.45～0.62，平均值為 0.60。

二、雨水資源化面臨的問題

1.不透水地面導致徑流系數(shù)增大，雨水資源化困難

建成區(qū)地面多采用不透水地面，導致匯水面積平均徑流系數(shù)增大，相同降雨形成的徑流量增大，雨水資源化困難。濱州市下墊面綜合徑流系數(shù)約為0.60，按中心城區(qū)建設(shè)用地面積88.1km2、年均降雨量575.4mm計算，年外排徑流總量為0.30億m3。濱州市目前對雨水資源的利用主要為城區(qū)四環(huán)五海和七十二湖等人工水庫湖泊和一些節(jié)水型小區(qū)內(nèi)部綠化澆灌，建筑小區(qū)內(nèi)雨水利用較少，四環(huán)五海和七十二湖雨水調(diào)蓄量約0.1億m3，仍有0.2億m3雨水資源得不到利用。

2.現(xiàn)狀雨水徑流污染缺乏控制措施，徑流污染日益突出

不透水地面會積累垃圾殘渣、重金屬、懸浮物等大量污染物，當出現(xiàn)降雨時，這些污染物隨地表徑流沖刷到受納水體，嚴重影響水體水質(zhì)。經(jīng)估算，濱州市中心城區(qū)年外排COD約0.35萬t（雨水徑流中COD平均濃度按80mg/L計）。

三、雨水資源化思路

根據(jù)濱州市自然地理條件、水文地質(zhì)特點、水資源稟賦狀況、降雨規(guī)律、水環(huán)境保護與內(nèi)澇防治要求等，擬規(guī)劃沿路帶狀綠地或防護綠地，以及建設(shè)用地中工業(yè)倉儲類用地和除此之外的生活類用地，按照源頭徑流削減、中段轉(zhuǎn)輸調(diào)節(jié)以及末端調(diào)蓄控制的思路，綜合采取多種低影響開發(fā)措施，實現(xiàn)水生態(tài)、水環(huán)境、水資源和水安全的要求。

四、城市功能區(qū)雨水資源化措施

1.住宅區(qū)雨水資源化利用

住宅區(qū)通過科學合理的方法選擇雨水資源化利用系統(tǒng)，結(jié)合經(jīng)濟可行的技術(shù)方案，實現(xiàn)雨水資源化利用，構(gòu)建低環(huán)境負荷下安全、健康、高效及舒適的人居水環(huán)境，達到人居環(huán)境與自然環(huán)境的和諧。

住宅區(qū)雨水利用包括雨水的收集、調(diào)蓄、處理、滲透等技術(shù)措施，具體方案應(yīng)根據(jù)住宅小區(qū)的規(guī)劃、氣象、水文地質(zhì)等各種基礎(chǔ)資料，進行綜合分析后決定。在設(shè)計住宅區(qū)雨水收集利用系統(tǒng)時，若不宜推行自然凈化技術(shù)，可考慮采用物理—化學處理方式（過濾等），但要考慮地下式調(diào)蓄池建造費用高的問題。

規(guī)劃住宅區(qū)雨水利用方案時，根據(jù)住宅區(qū)的具體條件，應(yīng)采用不同方案，或進行多種方案的組合。一些常用具體措施如：在小區(qū)的組團綠地采用雨水花園；控制小區(qū)綠地高程低于周邊地面；用人工透水地面代替硬化地面；在道路周邊、停車場等高污染區(qū)域設(shè)置生物滯留系統(tǒng)等；在占地面積較大的住宅區(qū)可采用雨水收集利用系統(tǒng)和滲透系統(tǒng)相組合、分散利用與集中利用相組合等；對于防洪壓力較大并有適當?shù)孛嫖恢玫男^(qū)，建造多功能調(diào)蓄設(shè)施等。

2.校園區(qū)雨水資源化利用

校園區(qū)的匯水面大體可分為屋面、運動場及廣場、路面和綠地4種類型。根據(jù)校園區(qū)特點和雨水利用原則以及各匯水面性質(zhì)和特征的不同，因地制宜采用雨水滲透或雨水集蓄措施，剩余雨水可通過市政管網(wǎng)排出。

有景觀水體的校園區(qū)優(yōu)先考慮構(gòu)建以景觀水體為中心的雨水綜合利用系統(tǒng)，雨水凈化處理宜結(jié)合水體生態(tài)進行設(shè)計，利用雨水濕地、雨水塘及土壤滲濾技術(shù)。無景觀水體的校園區(qū)優(yōu)先考慮構(gòu)建集中式或分散式的雨水收集利用系統(tǒng)，并結(jié)合分散式雨水滲透。將屋面及運動場等匯水量大的雨水集中收集至地下的雨水池；路面、綠地雨水以滲透為主；對于洪澇多發(fā)區(qū)域并有適當用地條件的校園區(qū)，可考慮結(jié)合綠地、廣場等建造多功能調(diào)蓄設(shè)施。

3.公園雨水資源化利用

公園雨水徑流中所攜帶的污染物濃度相對其他功能區(qū)處于最低水平，適宜采用生態(tài)凈化措施，特別是與景觀相結(jié)合的雨水綜合利用系統(tǒng)，要求對公園水景觀和綠地系統(tǒng)進行合理化改造，實施綜合雨水利用工程。

公園綠地的匯水面大體可分為屋面、廣場、園林路面、綠地及水景5種類型，主要由以景觀水體為核心的收集調(diào)蓄利用系統(tǒng)和下凹式綠地、雨水花園及各種滲透設(shè)施所組成的滲透利用系統(tǒng)兩個系統(tǒng)組成。

對于水體面積較大的公園，可以將部分水體改造為雨水濕地或雨水塘（如雨水的入湖口附近）。將路面和綠地收集的雨水導入雨水濕地或雨水塘，經(jīng)過生態(tài)凈化處理保證雨水水質(zhì)，如在湖岸周邊設(shè)置植被淺溝或植被緩沖帶等生態(tài)過濾凈化帶或若干水生植物種植區(qū)，通過過濾、植被根系和微生物吸收等作用，強化水體的自然凈化功能，以低成本獲得徑流雨水治理最佳效益，并達到防止二次污染的目的。

對于土地或水體面積有限的公園，可以考慮在綠地中修建雨水土壤滲濾系統(tǒng)，依靠土壤、植物、微生物系統(tǒng)的凈化能力達到凈化徑流雨水的目的，或修建各種雨水滲透設(shè)施，如雨水花園、低勢綠地等。

對于河湖水系地帶，設(shè)計時應(yīng)結(jié)合水系綜合治理工程，同時利用水系周邊的綠化帶、人工湖、人工濕地對河流進行汛期的調(diào)蓄，或改造水系周邊的洼地、坑塘為多功能調(diào)蓄設(shè)施，進行雨水綜合利用。在缺乏自凈能力、堤岸硬化設(shè)計的河湖水系，可建造水生植物凈化區(qū)、生物浮島等凈化設(shè)施，尤其在雨水集中入口附近建造，可有利于水質(zhì)保障。

4.道路雨水資源化利用

對于已建道路，在條件允許的情況下，可充分利用綠化隔離帶，采用各種形式的滯蓄、凈化利用措施。而對新建立交橋、交通干道，應(yīng)充分考慮雨洪的滯蓄，應(yīng)與建設(shè)工程、綠化工程同時設(shè)計、施工、使用，建造景觀與雨水凈化、調(diào)蓄利用相結(jié)合的綠化滲蓄及調(diào)蓄系統(tǒng)。

建議改造道路兩側(cè)的排洪溝系統(tǒng)為非硬化形式的植被淺溝，或改造綠化隔離帶為緩沖帶、低勢綠地，對雨水進行截污、凈化，并在適當?shù)攸c建造各種形式的雨水濕地、滯洪塘或多功能調(diào)蓄設(shè)施，對雨水進行調(diào)蓄利用，以減少綠化用水，增加地下滲透量。

同時利用道路周邊綠地系統(tǒng)設(shè)計小型濕地水景、干/濕雨水塘、下凹式滲透綠地或多功能調(diào)蓄設(shè)施等。降雨量較小時，雨水匯入路面雨水口排入市政管線，當遇暴雨或部分雨水口遭堵塞造成路面積水時，雨水徑流可進入多功能調(diào)蓄區(qū)，積蓄的雨水一般要求在雨后24小時內(nèi)排空。 ■

參考文獻：

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