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雨洪资源的提出
城市严重缺水
据统计,我国600多个城市中的400多个城市存在资源型或水质型缺水问题,有110个城市严重缺水,大部分在我国北方及西北地区。其中华北地区水资源紧缺尤为严重。多数城市是以天然降水和地下水作为水资源供应的主体,地下水主要借助包括雨洪在内的天然降水来补充。随着城市化进程的加快,原有的农田、草地、林地逐渐被建筑物及硬化地面取代,原有疏松透气透水的的地表被不透水材料覆盖,阻隔了雨洪向市区地下土壤的渗透。由于城市地下水得不到应有的补充,加之地下水超采,使许多城市形成了地下水下降漏斗中心。出现了地面沉降、裂缝、海水倒灌、水质恶化等地质灾害问题。而城市又要消耗大量的水资源,因而水资源紧缺成为城市可持续发展的主要制约因素。
为了支撑城市发展,河北省近几年实施了引滦入唐、引青济秦等多项引水工程。这些引水工程的实施,大量挤占了农业用水,使本已非常紧张的农业灌溉用水供需矛盾加剧。尽管如此,城市地下漏斗面积还再不断扩大。因此,充分利用天然雨洪资源是有效补充城市地下水,缓解城市水资源紧张的重要途径。
城市雨洪灾害严重
一方面城市严重缺水,另一方面城市汛期又雨洪成灾。2004年7月10日北京突降大雨,市区大面积积水,交通瘫痪,给生产生活带来严重影响。北京市启动了城市防汛预案。雨洪洗劫干旱缺水的北京市区,然而300万m3的雨洪资源被白白的排走。7月29日同样的场景在石家庄市、邢台市又一次重演。每到汛期经常看到因强降雨使城市受淹的报道。
因此,如何实现雨洪资源化,缓解城市供水压力,成为城市建设中亟待解决的问题。
2城市雨洪利用现状
2.1
国外发展情况
近20年来,由于全球范围内水资源紧缺和暴雨洪水灾害频繁,美国、加拿大、墨西哥、德国、印度、土耳其、以色列、日本、泰国、苏丹等40
多个国家相继开展了雨洪利用的研究与实践
, 并召开过10届国际雨洪利用大会。其中,德、日、美等经济发达、城市化进程发展较快的国家,将城市雨洪利用作为解决城市水源问题的战略措施,进行试验、推广、立法、实施。
德国是欧洲开展雨洪利用工程最好的国家之一。目前德国的雨洪利用技术已经进入标准化、产业化阶段,市场上已大量存在收集、过滤、储存、渗透雨洪的产品。德国的城市雨洪利用方式主要有3种:一是屋面雨洪集蓄系统,二是雨洪截污与渗透系统,三是生态小区雨洪利用系统。在雨洪利用方面,德国还制定了一系列法律法规,规定在新建小区之前,无论是工业、商业还是居民小区,均要设计雨洪利用设施,若无雨洪利用措施,政府将征收雨洪排放设施费和雨洪排放费。
日本的城市雨洪利用在亚洲先行一步,
1980年日本建设省就开始推行雨洪贮留渗透计划,1988年成立
“日本雨洪贮留渗透技术协会”,
1992年颁布“第二代城市下水总体规划”正式将雨洪渗沟、渗塘及透水地面作为城市总体规划的组成部分,要求新建和改建的大型公共建筑群必须设置雨洪就地下渗设施。日本“降雨蓄存及渗滤技术协会”经模拟试验得出:在使用合流制雨洪管道系统地区?合理配置各种入渗设施的设置密度,使降雨以5mm/h的速率入渗地下可使该地区每年排出的BOD总量减少50%。有效促进了城市雨洪资源化进程。
美国的雨洪利用是以提高天然入渗能力为宗旨,
针对城市化引起河道下游洪水泛滥问题,美国的克罗拉多州(1974年)、佛罗里达州(1974年)和宾西法尼亚州(1978年)分别制定了《雨洪利用条例》。这些条例规定新开发区的暴雨洪水洪峰流量不能超过开发前的水平。所有新开发区(不包括独户住家)必须实行强制的“就地滞洪蓄水”。
综合国外发达国家城市雨洪利用的主要经验是:制定了一系列有关雨洪利用的法律法规;建立了完善的屋顶蓄水和由入渗池、井、草地、透水地面组成的地表回灌系统;收集的雨洪主要用于冲厕所、洗车、浇灌庭院、洗衣和回灌地下水。