海绵城市雨水处理技术与雨水利用分析

杨文灏

【摘要】洪涝灾害与水资源短缺问题是我国目前要面对的问题，结合管理理念和雨水的利用，规划“生态海绵”地区的雨水利用以及处理技术，雨水资源化的途径将从城市规划层面提出。研究“生态海绵”的建造技术和指标，经过“生态海绵”将雨水渗透从而滞留利用，达到保护水资源、防洪、以及控制水污染的综合效益。

【关键词】海绵城市；雨水处理；雨水利用

这几年，我国许多的大城市都出现内涝的情况，一到雨季必定出现内涝，在城市就能“看海”了；另一方面也同时存在城市水资源短缺的问题。城市传统开发建设的过程中，自然水文平衡遭到破坏，出现各种水问题，主要表现为雨水资源流失、城市洪涝灾害频发、土壤水源隔断、河流基流丧失、雨水径流污染严重、城市水体水质恶化等。深圳市在城市建设各方面取得巨大成就的同时，也像国内外其他城市一样，不可避免的遭受各种水问题。所以说城市合理排去和收集雨水都很重要，构建绿色的“生态海绵”在前期即设计阶段就要统筹考虑，设计阶段应针对不同地区的环境、水文、气象、土地利用等结合雨水利用及处理设施进行科学合理的平面与竖向设计，在建筑与小区、城市道理、绿地与广场、水系等规划建设中，统筹考虑景观水体、滨水带等开放空间，建设低影响开发设施，构建低影响开发雨水利用及处理系统。

1、“生态海绵”的规划

根据区域发展要求并落实深圳总体规划，按照总体规划要求创新规划思路和方法。

1.1 规划概述

“生态排水与管网排水”是结合深圳总体规划的雨水排除新型模式，最新的可持续发展以及低影响开发等理念结合雨水的开发应用，创建“生态海绵”雨水利用地区的规划理念。在“生态海绵”区域要求更改以往的排除雨水的方式，使用与自然相近的雨水治理办法，尽量让雨水不往外排，充分地让雨水分散积蓄以及初步净化。所有规划的区域就像海绵一样，短暂地将进入的雨水储藏起来，让雨水慢慢下渗或者再利用，强调雨水可持续利用，把雨水“排水量零增长”的形式表达出来，这就是规划生态海绵地区的理念，这种理念符合保护生态环境、低碳发展的要求 。

1.2 目标

一般雨水系统的设计指导思想是及时、迅速地排除降雨形成的地表径流。但是在流量设计时没有考虑对雨水径流的利用。因此 ，一方面是斥资建设庞大的雨水排放系统将雨水径流排出城市 ， 另一方面却是城市地下水补给不足和淡水资源缺乏。也就是说， 雨水作为一种天然的水资源经过我们目前的管理方式由水资源变成了水的污染物， 成为城市向外围扩散污染的非常大的源头。

宏观上，设计规划要考虑城市的占地和空间的开发，拟定雨水空间分布的综合利用、技术措施和归类等等。微观上，利用雨水规划设计的要点，进行控制，落实好具体要利用的技术，控制好有关配套政策和指标等。开展雨水综合利用的规划时，应该做到宏观和微观相结合，从而实现调蓄减排、保护水资源、充分利用雨水、控制水污染、以及气候改善等综合效益。

1.3 评价

从经济、资源、环境等角度出发将规划创建的“生态海绵”地区提出三类指标，具体是：强度类指标表示雨水利用的程度，其中，排入市政管网的雨水量占全年总降雨量的比例就是年雨水排放率，被规划区滞留的降雨量和该降雨量对应的重现期就是零排放降雨量和零排放重现期。反映雨水利用设施的建设和管理成本是经济类指标，反映雨水资源化程度及环境污染的控制就是资源环境类指标。拟定各类指标的限制值要根据规划区的实际情况出发，方案实施后的真实效果也可以用指标体系来预测以及验证。为了做好规划效益的评价服务，创造了指标体系，希望可以继续巩固雨水利用指标体系，为制定法规和雨水利用相关管理控制技术提供有效的帮助。

1.4技术体系

由雨水净化系统、雨水渗透系统以及雨水蓄集利用系统创建“生态海绵”地区的技术体系。

1.4.1 雨水渗透系统

雨水渗透设施让雨水回灌地下，补充、涵养地下水源，是一种间接的雨水利用技术。渗透地面可分为天然渗透地面和人工渗透地面两大类，天然渗透在城区以绿地为主，它具有透水性好的特征；居住区内建筑物周围均有绿地分布，便于雨水的引入利用；可减少绿化用水并改善城市水环境；对雨水中夹杂的染物具有较强的截留和净化作用。

1.4.2 雨水蓄集利用系统

雨水蓄集利用设施就是将雨水根据需求进行收集后，并经过对收集的雨水进行处理后达到符合设计使用标准的系统。目前多数由弃流过滤系统、蓄水系统、净化系统组成。利用各种人工或自然水体、池塘、湿地或低洼地雨水径流实施调蓄、净化和利用，改善城市水环境和生态环境。

2、技术应用及设计

将深圳的环境、地质、水文和气象等条件进行研究分析，下渗补充地下水是雨水利用的主要途径，一部分用来补充景观水系，同时还可以考虑绿化浇灌。

2.1 城市快速路机非隔离带设计

深圳作为一个快速建设的城市，城市快速路的建设标准高、进度快，维护标准也更高，为了减少后期道路的养护难度，提高雨水过后道路的通行效率，在此以快速路建设雨水处理利用系统作为方案阐述。

机非隔离带生物滞留带设计要点：

（1）快车道外侧路缘石开口且局部通过平面石加大横坡收水效果；

（2）路缘石豁口处设置石笼，内填碎石及细沙混合料，过滤净化雨水；

（3）下沉20cm，并设置溢流口；

（4）如道路纵坡较大，可增加拦水梗：纵坡>2%，溢流口间设置两道拦水梗；纵坡1%≤i<2%，溢流口间设置一道拦水梗。

通过上述设计方案，可有效提高快速道路雨水径流量，减少地面积水，提高车辆通过率，同时可有效补充地下水，减少后期养护成本。在建设城市快速路时建议考虑此设计方案。

2.2 高架桥面雨水处理利用设计

高架桥作为目前城市快速建设的另一大规模交通设施，深圳在目前的城市建设中也有不少，为了在普通高架桥加入“海绵城市”概念，在此也针对高架桥雨水收集利用做个简单阐述。

高架桥面雨水处理利用系统设计要点：

（1）高位下沉式中央绿化带--抬高路缘石及种植土高度；

（2）桥面雨水→雨落管→初期弃流装置→雨水罐→高位下沉式绿化带→雨水管。

通过上述设计方案，可提高高架桥的雨水径流量，减少道路面积水，同时可将雨水收集回用，在绿化灌溉、补充景观水等能有效利用。

2.3 道路雨水收集回用设计

道路雨水收集回用设设计要点：

（1）雨水控制井、沉沙井采用Φ1500圆形混凝土雨水 检查井，沉沙井内安装初期雨水弃流设施—旋流过滤器；

（2）弃流、尘沙→蓄水模块→前置塘→水体。

雨水收集系統的设置，可以收集经初期净化的雨水并存储起来，可用于景观水补充或绿化灌溉等，对保护水资源起了重要作用。可考虑在有空间的地方建设利用。

3、结束语

很多年以来，雨水排除和利用规划都没有以单项规划来实行在城市涉水规划中，而且不把雨水利用规划和其他专项规划有机结合在一起。把雨水资源化的方针融入到城市规划、环境规划、综合防灾、水系统规划、以及水系统规划等规划中对城市未来健康、可持续的发展都有重大意义。

未来可以借鉴“生态海绵”地区构建的经验，进一步落实雨水利用规划的政策和法规创新雨水利用规划关念，尽量把雨水综合利用规划由非传统规划变成为法定规划，让社会了解雨水利用的重要性，加强有关研究和实践的投入，从法律、经济和教育等多方面提供保障，创造适合我国雨水利用的艺术与生活 。

参考文献：

[1]海绵城市建设技术指南-低影响开发雨水系统构建. 住房城乡建设部，2016，10：5-6.

[2]杨文喜，王彦洋，李顺群，王建彬. 基于海绵城市建设的城市雨水处理技术研究[J]. 城市，2016，12（12）：77-79.