海淀雨洪利用基本情况

、项目背景北京是个重度缺水的城市，人均水资源量不足 300 立方米，远远 低于世界公认的人均 1000 立方米水资源量的缺水下限，水资源短缺 已成为制约北京社会经济发展的重要瓶颈。随着北京市基础建设飞速 发展，各类建筑物的兴建和道路、广场等不透水地面面积的快速增长， 使得建成区在降雨后汇流能力加快，径流量也随着增加，使得雨洪峰 值大历时短，一方面加重了市政管网的排水压力，加大了市政管线下 游河道的行洪压力，造成城市市政道路、居民区及沿河两岸积滞水灾 害；另一方面也因硬化地面增加，雨水汇流快，使得大量雨水流失， 不能入渗到土壤，无法补给地下水，使得地下水资源日益匮乏。为了缓解北京市严重缺水的局面，减轻城市化带来的防洪压力， 一方面北京市开展了城市雨洪利用的研究和示范工程建设，有效地采 用工程措施积滞拦蓄雨洪，将雨水收集后综合利用于工业、农业、服 务业，取得了较好的社会经济效益及良好的社会反响；另一方面加强 雨洪利用的宣传，制定了关于加强建设用地内雨水资源利用的暂行 规定和北京市节约用水办法等促进雨洪利用推广的政策法规， 并在21 世纪初首都水资源可持续利用规划和“十一五”时期北 京市水资源保护及利用规划中对城区的雨洪利用作了规划，特别是 近年来北京市各级政府及有关单位对雨洪利用项目也非常重视，项目 建设热情高涨正方兴未艾，北京市已经实施100 多个项目，年利用雨 水达 1.5 亿立米，发挥了较好的经济效益和生态效益。特别是在经国务院批准的北京城市总体规划（20042020） 中专门对雨洪利用作出了规划，要求“结合城市建设、城市绿化和生 态建设，广泛采用透水铺装、绿地渗蓄、修建蓄水池等措施，在满足 防洪要求前提下，最大限度地将雨水就地截留利用或补给地下水”； 并对新城建设、新区建设、地面铺装、广场铺装、公共绿地、小区绿 地等建设中的雨洪利用提出了具体要求，将雨洪利用融入这些工程建 设中。二、雨水利用条件从降水量角度，海淀区多年平均降水量为558.1mm，多年平均自 产地表水资源量为4533.2万m3,若产生的径流全部排走，不仅白白 浪费了水资源，且增加下游排水压力。从水文地质条件角度，海淀区地处北京市西北部，处于北京市“西 蓄”范围内，地质条件非常利于雨水下渗，补充地下水涵养水源，弥 补多年开采地下水而造成的地下水位急剧下降的后果。从河流水系角度，海淀区河湖水系发达，一方面河湖水系的生态 需水量较大，急需找到合适水源，另一方面，河湖水系作为区排水行 洪的通道，可通过河湖水系的水利工程构筑物合理运行，拦蓄汛期雨 水，以补充河湖景观生态用水量。从水资源开发利用角度，水资源短缺已成为制约城市发展的一个 主要因素，雨水资源作为城市第二水源，不仅增加城市可用水资源量， 还起到防洪与防治城市内涝等多重作用，雨水资源利用促进了区域水 资源可持续利用。从社会经济条件角度，在经济社会发展到一定程度，环境生态问 题越来越引起人们重视。海淀区经济实力雄厚，高素质的人才集聚， 生态环境保护意识强，这些都为全面开展雨水利用提供了良好的社会 经济基础。三、项目建设的必要性1、雨洪利用是社会经济发展的需要北京城市总体规划（20042020）中为海淀区今后发展作了 三项定位：城市功能拓展区、西部生态发展带、山后高新技术发展区。 总体规划的目标是要把海淀区建成生态环境好、生态效益大、生态文 明全面协调发展的富裕型、知识型、生态型、服务型的生态环境的首 善之区。海淀北部新区的规划，是以山、水、路为中心，综合考虑人口规 模、资源条件、道路交通、建设成本等因素，使这里的高新科技园区、 旅游休闲区、居住区和生态保护区合理配套，充分发挥当地水土资源、 人文资源及其它自然资源，合理利用。作为水行政主管部门在新区建 设，促成在新区建设中合理规划实施雨洪利用工程，对雨洪进行控制 和利用，在减少径流量和消减峰量的同时，增加可用水资源缓解缺水 局面，确保防汛安全。将园区产生的雨洪经过处理后进行综合利用， 有效地解决城市建设与排水能力不足的矛盾，同时增加了城市可用水 源，促进城市生态环境改善和社会经济的协调发展。2、雨洪利用是节约水资源，改善生态环境的重要途径北京是个重度缺水的城市，人均水资源量不足300立方米，远远 低于世界公认的人均水资源量1000 立方米的缺水下限。海淀区是北 京市西部生态屏障建设的重要区域，通过工程措施蓄集雨水、减少径 流对补给地下水，改善生态环境和地下水环境具有重要意义。海淀区是北京市的重要生态屏障，全区 46.49%的国土为绿色所 覆盖，城区绿化覆盖率41.53%，绿地率达到 42.45%，人均绿地达到 52.11m2。绿化率较高同时也意味着绿地灌溉用水量较大，利用雨水 利用工程收集雨水，补充灌溉用水，减少地下水开采量和再生水及自 来水用量，达到节约用水和节能的目标。雨洪利用工程所用的工程材料都是透水透气的材料，不仅可以增 加雨水的入渗、水气交换，降低噪音，而且有利于树木花草等植物生 长，对生态环境的改善具有积极地意义。3、雨洪利用可以解决城市内涝，减轻积水灾害及洪水威胁海淀区作为北京市“西蓄工程”的重要区县，通过实施雨洪利用工 程滞蓄雨洪，消减洪峰，降低洪量，极大地降低北京市城区河湖上游 的洪水压力，保障北京城市防洪安全。海淀区受地形、气候和降雨年度月份不均等因素的影响，降水量 在年内、年际及月份间分布极不均匀，年内 80%以上集中在汛期（69 月），而其余月份较少，仅占 20%；最大降水年份的降水量是最小降 水年份的 4 倍以上，汛期暴雨频发极易形成城市内涝和局地洪涝灾 害，部分低洼地区、排水不畅地区及大型建成区积滞水严重，造成交 通瘫痪直至中断，市民无法出行，给人民生命财产安全构成巨大威胁。 通过实施雨洪利用工程可以在一定范围内降低地表径流模数、增加雨 水蓄滞、加大雨水入渗以及延长雨洪汇流历时，极大地消减河流洪峰， 确保河道安全平稳行洪，减轻积水危害，降低防汛压力。4、雨洪利用是循环经济节能减排可持续发展的实践通过实施雨洪利用工程，一方面，不仅可以获得部分水源用于工 业、农业、环境及其它用途的水源，而且还可以通过工程实施，利用 坑塘蓄水改善生态环境，减少地下水开采节水节能；另一方面，通过 对工程建设区透水铺装、种草植树绿化美化，加大地表的水土保持能 力，不仅改善当地的水土结构，降低地表的水土流失，净化空气降低CO2，吸附沙尘，改善当地的自然环境及小气候，实现区域经济、环境和生态可持续发展。5、海淀区雨洪利用潜力巨大海淀区多年平均降雨量595 毫米，每年降雨总量2.63 亿立方米， 可利用雨水资源 5200 万立方米，若全部利用就相当于建设一个中型 水库所存蓄的水量，社会效益及资源效益是巨大的，因此建设雨洪利 用工程是一个事半功倍，惠及子孙的大事。从目前北京市实施的雨洪利用工程的运行效果分析，城市硬化地 面、路面进行透水铺装，建设下凹式雨水蓄渗绿地，屋顶雨水收集利 用，地面雨水收集，建设地下蓄水池，利用设施农业棚面收集雨水， 建设滞蓄雨水坑塘，以及与绿地结合的节水灌溉技术是行之有效的雨 水利用方式，到目前北京市年雨洪利用水量已达到1.5 亿立方米，效 益及其影响是非常巨大的。我们在设计中，针对海淀区的自然、人文及区内单位特点，结合 工程实际，雨水利用工程以“蓄雨为主，存排结合，管理雨洪，确保 迎汛安全”为原则，设计注重技术先进、形式多样，寓生态保护于工 程建设，建设雨水利用工程为现代化城市和都市农业建设发展提供基 础保障。6、雨洪利用储备消防用水每年冬季位于大西山林区的消防任务非常繁重，利用坡面集雨入 池、河道蓄水及地下集雨池等设施储备森林消防用水，以备就近取用， 苏家坨林业站、海淀驾校二期及大西山蓄水池都具有这样的功能。7、开展雨洪利用发挥综合效益本工程项目可以通过工程措施，收到如下效益： 拆除硬质铺装进行改造，铺设透水性路面，解决雨季积滞水， 降低地表径流，降低排水管的压力，美化环境。 对硬质铺装进行改造，铺设透水砖及雨水收集管道，进行雨水 利用，对中小学生开展节水和雨水利用科普教育，有效地改善建设区 的排水条件。 对有条件的山洪沟进行综合治理，建设雨洪滞蓄区、存蓄雨水 资源的示范性工程，并对多年裸露的地面进行绿化美化，改善当地缺 水少绿的生态环境，营造良好的环境，改善当地自然环境，并可作为 森林防火的备用水源。 利用现代农业示范园区收集雨水，存蓄后用于园区灌溉，为现 代农业服务。本工程每年可以利用雨水约 82000m3。综上所述，实施海淀区城区雨水利用工程是一项具有前瞻性的、 利及子孙的社会公益性质的环境工程，工程项目建设是十分必要的。四、雨水利用分类根据我们会同海淀区水务局有关人员一道到现场实地踏勘和调 研，并征询项目所在地管理部门的意见，结合工程所在地特点，对本 次雨水利用工程的形式进行了划分，大致可以分为以下四种：1、雨水渗透利用雨水渗透 利用是指将雨水简单处理后下渗或回灌地下，补充地 下水。此类项目主要以雨水下渗为主，解决雨季积滞水，降低地表径流， 滞蓄雨水，使降雨有效入渗地下，涵养地下水，降低排水管的压力， 美化环境，拆除硬质铺装进行改造，铺设透水性路面，改变绿化的模 式，推广下凹式绿地，提高雨水入渗能力2、集中式雨水集蓄利用包括屋面雨水集蓄利用系统、屋顶绿化雨水利用系统、园区雨水 集蓄利用系统。由雨水汇集区、输水管系、截污装置、存储、净化和 配水等几部分组成。本项目主要雨水收集利用方式为：在学校、小区、大型公共场所 等单位里面和道路两侧，兴建滞洪和储蓄雨水的蓄洪池。减少地面积 水总量，并将积蓄的雨水用作喷洒路面、灌溉绿地、消防、洗车、水 景景观用水等城市杂用水，也可回灌补充地下水，努力实现社区雨水 零排放。雨水收集利用工艺流程图绿地溢流裁观湖灌循环X下凹式绿地/渗透地土壤植物净化区一片中水处理站湖岸净化带绿化/洗车小区屋面雨水路面雨水水景观雨水收集利用示意图降雨f透水性路面f入渗地下水（涵养了地下水解决了积水问题）透水铺装工艺流程图3、园区雨水综合利用即公园或生态园区雨水集蓄利用系统，是利用生态学、工程学、经济学原理，通过人净化和自然净化的结合，雨水集蓄利用、渗透与 园艺水景观等相结合的综合性设计。利用城市河湖和各种人工与自然水体，沼泽，湿地调蓄，净化和利用城市径流雨水，减少水涝，改善水环境系统和城市生态环境。针对本次调研中遇到的一些公园，科技园区，农业生态园等项目 点，提出设计思路为：在进行水量平衡分析的基础上，以人工湖为核 心，以自然净化、生态修复、截污截流、循环利用为关键技术，以水 质保障与生态景观、雨污水资源化、防洪调蓄等相结合为目的进行综 合设计，保持整个系统的协调和可持续性。此类项目既美化了环境，又节约了用水，具有明显的经济效益和 生态效益。4、雨洪治理对有条件的山洪沟、河道、及砂石坑进行综合治理，建设雨洪 滞蓄区和存蓄雨水资源的示范性工程，并对多年裸露的地面进行绿化 美化，改善当地缺水少绿的生态环境，营造良好的环境，为周边市民 提供一个较好的休闲场所。5、农业基地雨水利用水是构成一切生命活动的物质基础,农作物离开了水就无法生 存。水资源数量的多少和时空分布特点,决定了农业结构及作物种类。 也决定了种植制度和栽培措施。设施农业是北京都市型现代农业的重 要组成部分。至2012 年北京市每年新建设施农业面积2 666hm2 左右, 全市设施农业面积将达到2. 33万hm2左右。设施农业雨水利用体现 了现代设施农业的发展趋势,对都市型现代农业的进一步发展具有重 要的意义。五、效益分析1、雨水资源综合利用，缓解水资源紧缺状况（1）收集利用雨水，用于置换自来水的收益 雨水利用工程所收集回用的雨水可置换自来水，从而减少大量自 来水费用，也能在一定程度上缓解水资源紧缺状况。（2）补充地下水，涵养北京市地下水源的收益 全面实施雨水利用，通过增渗设施入渗回补地下水，可大大增加 地下水的补给量，涵养水源，有利于缓解地下水水位下降趋势，改善 城区水文地质环境。2、控制径流系数，减轻区域排水压力规划实施后，严格控制北部建设区径流系数，建设项目综合径流 系数不超过开发建设前水平，适当控制并降低已建中心城区径流系 数，减少区域峰值流量和外排水量，可减少向市政管网排放雨水量， 这样会减轻市政管网的压力，也减少市政管网的维护费用。3、减轻径流污染，改善城市水生态环境实施雨水利用工程后，控制径流系数即控制了区域外排径流量， 从而减少了区域径流中携带的污染物总量，减少了城市径流污染排入 河流水体，大大降低了城市径流污染对城市河湖的环境污染，改善城 市水环境质量。4、防洪减灾与内涝防治，保障城市安全运行通过雨水利用工程建设，可减少降雨外排流量，削减洪峰，延迟 洪峰出现时间，提高全区防洪能力。在超标准降雨的情况下，避免或 减轻了居民的水灾损失。同时，雨水利用与城市内涝防治相结合，积 极应对城市道路与立交桥积水问题。因此，雨水利用规划的实施有利 于城市安全运行。此外，雨水利用规划实施后，各建设用地内的外排流量减少，减 轻相应河道的行洪压力，可节省数目可观的河道整治和拓宽费用。5、有利于实现和谐社会与宜居城市的目标雨水利用的全面实施将大大减少地面积水方便居民生活，同时雨 水利用滞蓄工程与社区水环境建设讲的有机结合，将增加社区水面面 积，改善社区小气候和美化环境。另一方面，雨水利用工程可使居民 在休闲、娱乐的同时，受到水资源意识和环境意识的教育，有利于培 养本小区居民及来防人员的惜水、节水和利用雨水的意识，有利于我 国可持续发展战略的深入落实。和谐社会和宜居城市的重要标志是人 与自然和谐相处。6、形成雨水利用产业，带动经济增长、增加就业雨水收集、传输、处理利用系统的每一个环节都涉及到工程与设 备，这些都将拉动国民经济的发展，解决城乡劳动力就业。