雨水利用体系建设

雨水利用体系建设雨水利用体系建设 2014/08/19 北京水务杂志2014年第二期1雨水利用规划需求1.1流域防洪安全的要求海淀区处于北运河流域上游，由于城市开发建设改变了流域下垫面性质，洪峰流量和径流总量增大给流域防洪排水带来极大压力。例如海淀北部地区新建区域面积60km2，径流量增加约2.2倍，增加量约1500万m3/a。因此，雨水控制利用是流域防洪安全的要求。1.2缓解城市内涝、保证城市安全运行的要求近年来局地极端暴雨天气频发，而原有排水设施大幅度改造的难度较大，导致严重的城市内涝，城市雨水利用可实现减排、缓解城市内涝的作用。因此，雨水利用与城市内涝防治相结合是城市安全运行保障的要求。1.3水源涵养和水资源开发利用的要求社会经济发展、人口膨胀，水资源已成为社会经济发展的瓶颈，目前超采地下水导致地下水埋深不断下降，水资源储备量持续减少。海淀区是北京市“西蓄”重要地区，是水资源重要的发源地和涵养地，充分利用山前入渗补给条件，发挥水源地涵养与西蓄功能，是海淀区乃至北京市水资源可持续发展的要求。海淀区从2000年以来，年用水量远大于本地区的可供水量。从用水结构来看，海淀区生活用水占绝大部分，其次是生态环境用水量，工业、农业用水量较小，生活和生态用水量逐渐增加，是近年来用水结构变化特点。收集利用雨水资源，回用于生活杂用和生态环境用水，缓解区水资源短缺；同时，雨水入渗回补地下水，增加地下水储备量，有利于区水资源可持续利用。1.4海淀区功能定位与经济社会发展的需求海淀区逐渐发展成为北京乃至全国高新技术研发和转化中心与聚集区，合理高标准建设雨水利用设施，提升区域生态环境价值，是海淀区高科技示范区和生态示范区建设的要求。1.5响应国家政策，实现严格水资源管理制度的需求雨水利用是节水型社会建设的重要组成部分，集资源利用与径流污染控制于一体。2011年7月19日北京市领导考察海淀区香泉环岛雨水利用工程，指出海淀区积极响应2011年中央一号文件精神，在雨水综合利用方面创造好经验、好做法，在全市发挥示范带头作用。2雨水利用分区控制2.1雨水利用分区雨水利用分区、工程技术模式选择都与地区水文地质、土地利用情况和社会经济发展密不可分。本研究充分考虑和参考海淀区水文地质分区、土地利用现状与规划、“十二五”期间社会经济发展规划等对海淀区雨水利用进行分区，划分山区、山前平原区和山后平原区等3个雨水分区。根据区域建设与水文地质条件，山前平原区又分为中心城东部和中心城西部；根据排水流域和组团建设特征，山后平原区又分为温泉、上庄、苏家坨和永丰地区。海淀区雨水利用分区见图1所示。2.2工程模式特点各分区的自然环境情况、社会功能定位各不相同，形成地区特色，因此可根据不同区域社会功能特性和自然环境特征划分不同区域雨水利用模式。分区特色及雨水利用模式见表1所示。2.3分区控制标准根据北京市规划委员会市规发20121316号新建建设工程雨水控制与利用技术要点（暂行）的通知要求，“雨水控制与利用工程的规划设计，以建设工程硬化后不增加建设区域内雨水径流量和外排水总量为标准”。参考现行相关标准规范的要求，确定海淀区雨水利用的分区标准，具体见表2。2.4雨水利用潜力分析雨水利用潜力是城市雨水资源可以被利用的水量，其大小影响着城市雨水利用工程的总体规模和发展形势。城市建设区雨水利用潜力计算方法如下：W为雨水利用潜力/m3；P为多年平均年降水量/mm；1为城市建设后或建成区现状径流系数，代表建成区无雨水利用措施时的径流系数；2为城市建设前或原状径流系数，代表有雨水利用设施时的径流系数；F为计算区域的面积/km2。通过预测，山前平原中心城区雨水利用潜力约913万m3，海淀北部建设区雨水利用潜力约532万m3。山区和农村地区的雨水利用潜力，根据实际调查的有条件建设实施的调蓄容积和汇水区域，并结合已建工程规模和滞蓄利用量，确定山区雨水利用潜力91万m3，农村雨水利用潜力138万m3。综上所述，海淀区雨水利用潜力约1674万m3，约占全区多年平均地表水资源量的36.9%。3雨水利用工程体系构建3.1入渗涵养水源充分利用城市非建设用地，包括冲排水沟渠、河道、滞蓄洪区、砂石坑及农村坑塘洼地等，集中滞蓄雨水，采用自然入渗及增渗方式补给地下水，涵养地下水源。特别是要充分利用山前平原非常好的入渗条件，尤其是四季青地区，实施集中入渗回灌，形成海淀山前入渗涵养区。建设区的城市小区道路、庭院及广场的透水铺装，下凹绿地及增渗措施，市政道路人行道透水铺装，形成城市建设区分散式的雨水入渗。3.2雨水利用与生态旅游山区塘坝拦截雨水，不仅形成山区水景观，而且解决山区树木灌溉的难题。采摘园收集棚面及园内汇流雨水，实现种植区雨水灌溉，形成雨水养摘的生态采摘区。雨水景观成为山区和农村独特的旅游景观。海淀北部新建区，特别是科技园区建设，引入低影响开发（LID）新理念，雨水利用工程提升建设区域的生态环境价值，建设高科技生态示范区。城市公共区域如公园、河道、滞蓄洪区和砂石坑等，通过雨水利用工程，增加城市水面面积，改善周边生态环境，为人们提供生态休闲旅游新去处，提升区域生态旅游价值。3.3雨水利用与内涝防治雨水控制利用在削减洪峰流量、延滞雨水汇流时间、提高区域排水标准方面均可以发挥巨大作用5。城区雨水利用与内涝防治相结合，采用形式多样、功能综合、利用高效的积水防治措施。不仅可以增加城区可用水资源量，而且减轻下游河道排水压力和消纳径流污染。雨水调蓄池和雨水泵站排涝措施：在城区易积水的立交桥下和重点路段，且排水管网及下游受纳水体改造受限制地区，建设雨水调蓄池和雨水泵站，滞蓄洪峰流量，待暴雨过后错峰排放。同时调蓄池可预留部分蓄水空间，雨水回用于道路周边绿地灌溉。生态治理措施。道路绿化带内布设雨水生态治理措施，如雨水花园、渗透沟渠，通过开孔道牙将道路雨水引入绿化带内，通过生态治理设施滞蓄、入渗地下。透水型铺装。全面推广市政道路的人行道透水砖铺装，非机动车道可适宜地采用透水沥青，减少不透水硬化面积，削减径流量，同时入渗回补地下水，涵养地下水源。综合型措施。在易积水区域的汇水面积范围内，通过透水型铺装、生态治理措施及雨水收集回用措施等削减径流系数，控制峰值流量和径流总量，开源、节水、生态保护与内涝防治统一结合。3.4已建城区雨水利用工程网络城市雨水利用体系应该是多层面、多尺度的8。基于系统工程理论分析可知，综合各种技术构建城市雨水利用工程体系，将更好地发挥系统综合效果。因此，从小区、机关大院、校园、公园、社会单位及科技园区等不同功能地块各自分散的点状雨水利用工程，到城市河湖水系线状雨水利用工程，构建从点到线的工程体系9，形成城区雨水利用工程网络，将能够对城市雨水进行整体控制，最大限度地发挥工程体系的综合作用。在点状工程中应实施形式多样的城市雨水利用措施，增加城区可用水资源量，减轻下游河道排水压力，并且充分消纳雨水削减径流污染，减少城市径流污染对河湖水系水环境的不良影响。而线状工程应发挥其联通、调节的作用，在利用河湖水系自身调控能力的同时，沟通城市多个区域使之形成整体网络，从而更有效地控制和利用城市雨水。4结语海淀区雨水利用体系若能够得以实现，其区域径流系数将得到有效控制，切实提高市政基础设施的运行能力，同时实现节水、减排、城市安全运行的三大目标。特别是海淀北部建设区正处在快速开发建设期，必须实施严格的径流系数控制标准和工程建设雨水利用控制要求。通过不同雨水利用工程模式的实施，将北部建设区径流系数控制在0.4之内，同时结合北部3个雨水调蓄区建设，基本可实现2年一遇1h降雨条件下北部建设区雨水零排放。作者：刘忠民单位：北京市海淀区水务局 上一个文章： 防汛存在的隐患及应急措施下一个文章： 水库水源涵养林价值评估