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摘要：雨水綜合利用對推進海綿城市建設及城市的發展和環境的改善有著重要的意義。近年來隨著鄭州城市化進程的快速發展，水資源短缺、城市內澇、水污染等各種水資源問題比較突出。文章結合鄭州市水資源現狀，分析了鄭州市雨水綜合利用的必要性和可行性，對雨水進行綜合利用及海綿城市建設具有重要的意義。

關鍵詞：雨水綜合利用；水資源；海綿城市

1引言

河南省省會鄭州市作為國家的中心城市，重要的交通樞紐，近些年來發展迅速，伴隨著大量人口涌入，鄭州市水資源短缺及城市內澇問題日益嚴峻。文章結合2016年鄭州市水資源現狀，對雨水收集利用的必要性及措施進行分析，認為鄭州市應加大對雨水進行綜合利用，以推進海綿城市建設發展。

2鄭州市水資源現狀

1956-2012年鄭州市多年平均降水量為640.00mm，并且降雨量年際變化不均，1964年降雨量最大為1046.00mm，1997年降雨量最小為371.80mm。同時降雨量年內分布不均，夏季汛期降雨量約占全年降雨量的60%。鄭州市的人均水資源量僅為178m3，不足全國平均水平的1/10，大概相當于世界人均水資源占有量的1/40，是典型的水源型缺水城市。根據鄭州市水資源公報（2016年度），2016年鄭州市平均降雨量648.40mm，2016年度鄭州市水資源總量不包括區外來水量為8.85億m3，其中地表水資源量為4.45億m3，地下水資源量為7.04億m3，地表水與地下水重復計算量為2.64億m3。然而2016年鄭州市各類水源用水總量為18.00億m3，鄭州市地下水開采過度，鄭州市區水位逐年下降，已形成方圓160km2且仍不斷增大的降落漏斗，嚴重毀壞生態環境。此外鄭州市還面臨著城市內澇災害，“逢雨必澇”問題十分嚴重。更加嚴重的是鄭州市大多數河流已遭受或多或少的污染，水功能區達標率低，屬于典型的水源型和水質型并存的缺水地區。因此建設海綿城市對非常規水資源尤其是雨水進行收集利用具有十分重要的現實意義。

3鄭州市雨水收集利用的可行性及方法

3.1鄭州市雨水收集利用的可行性。根據有關資料，不透水地面上雨水的50%～60%可形成地表徑流。對于透水地面（城市綠地和專門的透水建筑物）雨水通過透水地面下滲到地下的水量，其中一部分形成地下水，可通過鉆井抽取利用；其余雨水可供澆灌草秤、樹木。若透水地面按60%截留降雨量，截止2017年鄭州市建成區面積已達830.97km2，多年平均降雨量為640.00mm，每年大約可截留3.19億m3的水資源。根據我國《生活雜用水水質標準》，將收集的雨水簡單處理后應用于城市綠化用水和汽車用水、工業循環冷卻水以及景觀用水等都是完全可以的。若城市雨水收集利用系統工程完善能夠完全利用這些雨水則可以節約大量城市用水，對緩解水資源短缺具有重要意義。3.2鄭州市雨水收集利用的方法。發達國家的雨水收集和利用技術已經逐漸發展成熟進入了產業化階段，從雨水的收集到回用各個環節都有了成套的設備高效合理利用雨水。雖然我國的雨水收集利用技術還不成熟，但近年來各地在這方面開展進行了相應的研究和實踐，并與國外合作建立雨水利用示范區，呈現出良好的發展勢頭。通過研究和實踐應用，已探索出一套可行的雨水收集利用系統，因此對雨水資源進行綜合利用是可以實現的。根據其收集利用的方式可分為直接利用、間接利用和綜合利用。3.2.1城市雨水的直接利用。通過管網匯聚收集后的雨水，直接作為低標準水源進行再次使用的方式。雨水直接利用的一般模式是雨水的集蓄利用，可用作沖廁、景觀用水、冷卻循環用水等，簡單有效緩解水資源短缺的問題，是一種開源節流的有效途徑。3.2.2城市雨水的間接利用。是將處理過后的雨水，通過設施滲入或回灌至地下，補充地下水資源。雨水間接利用有滲透地面、滲透管溝、滲透井、滲透池、綜合滲透等方式，各種滲透方式組合成一個滲透系統可根據現場條件，取長補短，效果更加明顯。間接利用對地方的生態環境有顯著的改善作用，可補救地下水過度開采，緩解地面沉降，減輕暴雨對城市的洪澇災害，適用于降雨量較小且分布不均的城市。3.2.3城市雨水的綜合利用。是直接利用和間接利用綜合起來，依照具體地區的水資源現狀的具體條件，將雨水集蓄、滲透結合起來建立生態化的雨水利用系統，對雨水進行利用，最大程度發揮雨水資源的效應，達到經濟效益、環境效益的最大化。在推進海綿城市建設節約型社會的理念指導下，加大對城區雨水的綜合利用，減輕水資源供需矛盾及內澇災害的影響，根據不同現場條件具體分為：3.2.3.1建筑與小區類。主要采取建設下凹50～100mm的下沉式綠地、生物滯留設施、透水鋪裝、雨水儲蓄設施和減少硬化面積等，增強雨水下滲能力，減少雨水地表徑流外排。3.2.3.2公園與綠地類。主要用建設下凹50～100mm可吸收雨中碳氮有機元素的下沉式綠地雨水花園、雨水調蓄設施等方式增加雨水蓄調容積并凈化初期雨水污染，同時承擔周邊匯水范圍內部分地塊的雨水消減和凈化。3.2.3.3道路工程類。主要采取下凹式綠地、生物滯留帶以及透水磚等措施，充分發揮道路對雨水的吸納、蓄滲和緩釋作用。3.2.3.4水系綜合整治類。主要采取修復生態岸線、良性連通水系等措施，在保障水安全的前提下，恢復水域生態岸線，提升受納水體凈化及自凈能力，改善水生態和水環境。3.2.3.5管網和廠站類。主要通過建設雨、污水管網和污水處理廠，完善排水管網收集、轉輸和處理系統，提升區域排水能力，實現低影響開發系統與傳統市政排水系統的有機結合。3.2.3.6監測與管控能力建設。主要是為了提升海綿設施體系構建水平，加強對海綿設施的管控力度，協助維護運營，提高實時在線監測與應急管理能力。現正在開展前期調研工作。

4鄭州市雨水利用典型工程分析

鄭州市雨水綜合利用項目起步較早，從2005年開始的鄭州市動物園、鄭州市濕地公園、龍子湖高校園區內華北水利水電大學、河南中醫藥大學等高校、鄭州一中等多家單位通過政策資金等各方面支持先后建設了雨水利用工程。2016年鄭州市規劃將市民公共文化服務區、鄭東新區龍湖區域作為河南省海綿城市建設試點區，試點區申報42個項目包，涉及500個工程項目。鄭州市每年都積極開展許多雨水收集利用項目如公園、綠地等下凹式雨水利用、綠色屋頂等，經工程化收集與處理后達到相應水質標準的回用雨水年利用量約500萬m3。鄭州市第一中學位于鄭州市中原區中原西路182號，占地面積22.07hm2，其中綠化面積110.25m2，硬化面積852.80m2。鄭州市第一中學雨水綜合利用項目工程，是在國家創建節水型社會的大形勢下，由市節水辦牽線扶持和學校籌資，共同興建的一項利國利民的節水型工程，主要用于景觀用水補水和綠化。該工程于2008年投資建設,總投資金約296443元，工程建設集水池2個，其中（滴水潭）占地面積3300m2，池深2.80，有效容積9240m3，可擴展容積8000m3。兄弟湖占地面積1300m3，池深1m敷設雨水收集管道4500m，用于收集全校范圍內的雨水。北側雨水匯入滴水潭，南側雨水匯入兄弟湖，滴水潭和兄弟湖由暗管相連，以調整兩湖雨水的儲量。儲存的雨水用于澆灌綠地，同時在校內綠地敷設澆灌管道1984m，布置噴灌頭128個，覆蓋綠地灌溉面積50000m2。年均可收集雨量的計算公式為：Q=αβ（ψ1A1+ψ2A2）H/100（1）其中：Q—規劃區平均年可收集雨量；ψ1、ψ2—平均徑流系數，硬化面積徑流系數ψ1為0.90；綠地面積徑流系數ψ2為0.15；α—季節折減系數，α=汛期平均降雨量/年平均降雨量，鄭州市的取值為0.60；β—初期棄流系數，β=1-初期棄流雨量×年平均降雨次數/年平均降雨量，β取為0.94；A—集雨面積（m2），硬化面積A1=82000m2，綠地面積A2=105000m2；H—多年平均降雨量，640mm。經計算：Q=0.60×0.94×（0.90×82000+0.15×105000）×640÷1000=32324m3。該工程的實施，每年可以收集利用的雨水總量達32324m3，經濟效益達到13.58萬元，效益投資比達到了45.8%，經濟效益好，既保護了水資源，又減輕了鄭州市的防洪壓力，社會效益及生態效益顯著，為創建節水型社會及海綿城市建設奠定了良好的基礎。

5雨水綜合利用意義

鄭州市雨水綜合利用工程有著巨大的發展前景，對節約用水、有效緩解甚至解決城市水資源短缺、改善城市水環境，提高城市水資源的承載能力、減輕城市防洪壓力及海綿城市建設等方面有著積極的影響，對推動其他城市雨水綜合利用及海綿城市建設積極作用，對同等規模城市的生態文明建設具有參考價值。

參考文獻：

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作者:李云 單位:鄭州市供水節水技術中心