2. 城市雨水利用的主要途徑和方法
目前，國內(nèi)外一些城市已將雨水利用和城市環(huán)境、城市生態(tài)建設(shè)等結(jié)合起來進(jìn)行建設(shè)，已建成或正在建成一批各具特色的生態(tài)小區(qū)雨水利用系統(tǒng)。生態(tài)小區(qū)雨水利用系統(tǒng)的具體做法和規(guī)模依據(jù)小區(qū)的具體特點而不同，一般包括屋頂花園、水景、滲透、中水回用等系統(tǒng)。此外有些小區(qū)還建造出了集太陽能、風(fēng)能和雨水利用水景于一體的花園生態(tài)建筑。
2.1 屋頂花園雨水利用系統(tǒng)
屋頂花園雨水利用系統(tǒng)是削減城市暴雨徑流量，控制非點源污染和美化城市的重要途徑之一，也可作為雨水積蓄利用的預(yù)處理措施。為了確保屋頂花園不漏水和屋頂下水道通暢，可以考慮在屋頂花園的種植區(qū)和水體中增加一道防水和排水措施。屋頂材料中，關(guān)鍵是植物和上層土壤的選擇，植物應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂驐l件來確定，還應(yīng)與土壤類型、厚度相匹配。上層土壤應(yīng)選擇空隙率高、密度小、耐沖刷、可供植物生長的潔凈天然或人工材料。屋頂花園系統(tǒng)可使屋面徑流系數(shù)減少到0。3，有效地削減了雨水流失量，可同時改善小區(qū)的生態(tài)環(huán)境。
2.2 屋面雨水積蓄利用系統(tǒng)
小區(qū)屋面雨水積蓄利用系統(tǒng)以瓦質(zhì)屋面和水泥混凝土屋面為主，以金屬、粘土和混凝土材料為屋頂材料，不能采用含鉛材料。屋面雨水水質(zhì)的可生化性較差，處理不宜采用生化方法，宜采用物化方法，屋面雨水積蓄利用系統(tǒng)由集雨區(qū)、輸水系統(tǒng)、截污凈化系統(tǒng)、儲存系統(tǒng)以及配水系統(tǒng)等幾部分組成，有時還設(shè)有滲透系統(tǒng)，并與貯水池溢流管相連，當(dāng)集雨量較多或降雨頻繁時，部分雨水可進(jìn)行滲透。初期雨水由于含有較多的污染物應(yīng)予以排放，排放量需根據(jù)小區(qū)當(dāng)?shù)氐拇髿赓|(zhì)量等因素，通過采樣試驗確定。
根據(jù)初期棄流后的屋面雨水水質(zhì)的情況和試驗結(jié)果，采用相關(guān)雨水處理流程，其出水水質(zhì)可滿足《生活雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》要求。經(jīng)初期棄流后的雨水通過貯水池收集，貯水池容積大小根據(jù)當(dāng)?shù)氐谋┯陱姸裙?，繪出不同歷時的雨量曲線來確定。屋面雨水積蓄利用系統(tǒng)主要用于小區(qū)內(nèi)家庭、公共場所等非飲用水，如澆灌、沖刷、洗車等。
2.3 地面雨水截污滲透系統(tǒng)
地面雨水可與屋面雨水收集結(jié)合起來，如我國一家房地產(chǎn)公司開發(fā)的詠梅山莊就采用了屋面—地面雨水綜合利用系統(tǒng)。需特別注意的是：由于地表雨水在徑流途中攜帶污染物，其在進(jìn)人貯水池前應(yīng)設(shè)置截污裝置。
小區(qū)內(nèi)道路雨水主要滲透補充地下水和排入管道。研究表明，綠地一般具有良好的入滲性。為了加大雨水滲透量，小區(qū)在規(guī)劃時其綠地覆蓋面積應(yīng)大于建設(shè)用地的30%。此外，①應(yīng)將小區(qū)內(nèi)的公園、苗圃、草坪等綠地建設(shè)為良好的入滲場地，用于接納道路上的雨水徑流；②合理降低綠地高程，將小區(qū)內(nèi)的綠地建造成下凹式綠地；③加大坎高，選種較耐淹的草種，使其蓄滲效果達(dá)到。為減少小區(qū)內(nèi)的徑流，可大量使用可滲透的鋪裝材料，將不透水地面改換成透水地面。譬如：在小區(qū)內(nèi)人行道上鋪設(shè)透水性方磚，步道自下設(shè)置回填砂土、礫料的滲溝、滲井采用透水性路面技術(shù)，在生態(tài)小區(qū)內(nèi)修建透水性瀝青路面或混凝土透水路面；沿著小區(qū)排水道修建滲透淺溝等。小區(qū)內(nèi)超過滲透能力的雨水可進(jìn)入小區(qū)內(nèi)的雨水貯存池或人工濕地，亦可作為水井或繼續(xù)下滲。在小區(qū)建設(shè)時，還可適當(dāng)考慮建立小區(qū)雨水調(diào)蓄池。與傳統(tǒng)的封閉排水方式相比，本系統(tǒng)通過滲透可增大地下水補充量，并可減少暴雨期間流量和暴雨流速，延長滯時，緩減排水系統(tǒng)壓力，優(yōu)化小區(qū)內(nèi)的生態(tài)環(huán)境。
2.4 小區(qū)水景對雨水的利用
小區(qū)為滿足人們回歸水自然環(huán)境的要求，小橋流水、噴泉瀑布等都是小區(qū)水景的基本構(gòu)成。小區(qū)水體不僅具有濕潤、凈化空氣，改善小區(qū)氣候等作用，還可作為雨水調(diào)蓄池用作生態(tài)小區(qū)的消防、綠化和澆灌等。這些都依賴于一個好的用水水質(zhì)的支持，并需消耗大量的水資源，如果用水缺少流動和更換，則易發(fā)生水質(zhì)惡化現(xiàn)象，影響水體的觀賞功能。針對這一點，可以結(jié)合小區(qū)雨水利用，在小區(qū)敷設(shè)雨水管線，將雨水排入小區(qū)內(nèi)的景觀河、景觀湖或洼地等。
在小區(qū)水景設(shè)計時，應(yīng)根據(jù)小區(qū)的地形、地物和自然景觀，選擇適宜的景觀。當(dāng)小區(qū)的水景設(shè)計成貼近自然狀態(tài)的襯草時，可在小區(qū)內(nèi)的人行道上鋪設(shè)滲透性鋪地材料。雨水經(jīng)由收集管流入襯草洼地，在洼地底部夯實土壤以滿足適當(dāng)?shù)牟シN。洼地內(nèi)可飼養(yǎng)魚、昆蟲等生物，用它們凈水，也可適當(dāng)?shù)卦O(shè)置機(jī)械凈水器械。
2.5 道路雨水利用技術(shù)
德國監(jiān)測認(rèn)為，機(jī)動車道的降水徑流含有較高濃度的污染物質(zhì)，必須經(jīng)過處理后方可排放，為此，德國沿機(jī)動車道均設(shè)有徑流收集系統(tǒng)，城區(qū)所收集徑流直接送至污水處理廠處理，高速公路所收集徑流要進(jìn)人沿路修建的處理系統(tǒng)處理后排放。一般采用沉淀后經(jīng)氧化溝處理，再滲入地下的方式。
城市雨水資源利用是一個相當(dāng)復(fù)雜而又必須處理好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)和政策問題，需要從社會、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)、科學(xué)、技術(shù)等不同角度入手，探索不同條件下雨水利用的模式與效果。通過城市雨水資源開發(fā)和利用，不但使城市供水量增加，同時是開源節(jié)流，改善生態(tài)環(huán)境，解決城市缺水問題和創(chuàng)建節(jié)約型社會的重要途徑，也是增強水資源自立能力和安全保障程度的一項重要選擇。
目前，國內(nèi)外一些城市已將雨水利用和城市環(huán)境、城市生態(tài)建設(shè)等結(jié)合起來進(jìn)行建設(shè)，已建成或正在建成一批各具特色的生態(tài)小區(qū)雨水利用系統(tǒng)。生態(tài)小區(qū)雨水利用系統(tǒng)的具體做法和規(guī)模依據(jù)小區(qū)的具體特點而不同，一般包括屋頂花園、水景、滲透、中水回用等系統(tǒng)。此外有些小區(qū)還建造出了集太陽能、風(fēng)能和雨水利用水景于一體的花園生態(tài)建筑。
2.1 屋頂花園雨水利用系統(tǒng)
屋頂花園雨水利用系統(tǒng)是削減城市暴雨徑流量，控制非點源污染和美化城市的重要途徑之一，也可作為雨水積蓄利用的預(yù)處理措施。為了確保屋頂花園不漏水和屋頂下水道通暢，可以考慮在屋頂花園的種植區(qū)和水體中增加一道防水和排水措施。屋頂材料中，關(guān)鍵是植物和上層土壤的選擇，植物應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂驐l件來確定，還應(yīng)與土壤類型、厚度相匹配。上層土壤應(yīng)選擇空隙率高、密度小、耐沖刷、可供植物生長的潔凈天然或人工材料。屋頂花園系統(tǒng)可使屋面徑流系數(shù)減少到0。3，有效地削減了雨水流失量，可同時改善小區(qū)的生態(tài)環(huán)境。
2.2 屋面雨水積蓄利用系統(tǒng)
小區(qū)屋面雨水積蓄利用系統(tǒng)以瓦質(zhì)屋面和水泥混凝土屋面為主，以金屬、粘土和混凝土材料為屋頂材料，不能采用含鉛材料。屋面雨水水質(zhì)的可生化性較差，處理不宜采用生化方法，宜采用物化方法，屋面雨水積蓄利用系統(tǒng)由集雨區(qū)、輸水系統(tǒng)、截污凈化系統(tǒng)、儲存系統(tǒng)以及配水系統(tǒng)等幾部分組成，有時還設(shè)有滲透系統(tǒng)，并與貯水池溢流管相連，當(dāng)集雨量較多或降雨頻繁時，部分雨水可進(jìn)行滲透。初期雨水由于含有較多的污染物應(yīng)予以排放，排放量需根據(jù)小區(qū)當(dāng)?shù)氐拇髿赓|(zhì)量等因素，通過采樣試驗確定。
根據(jù)初期棄流后的屋面雨水水質(zhì)的情況和試驗結(jié)果，采用相關(guān)雨水處理流程，其出水水質(zhì)可滿足《生活雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》要求。經(jīng)初期棄流后的雨水通過貯水池收集，貯水池容積大小根據(jù)當(dāng)?shù)氐谋┯陱姸裙?，繪出不同歷時的雨量曲線來確定。屋面雨水積蓄利用系統(tǒng)主要用于小區(qū)內(nèi)家庭、公共場所等非飲用水，如澆灌、沖刷、洗車等。
2.3 地面雨水截污滲透系統(tǒng)
地面雨水可與屋面雨水收集結(jié)合起來，如我國一家房地產(chǎn)公司開發(fā)的詠梅山莊就采用了屋面—地面雨水綜合利用系統(tǒng)。需特別注意的是：由于地表雨水在徑流途中攜帶污染物，其在進(jìn)人貯水池前應(yīng)設(shè)置截污裝置。
小區(qū)內(nèi)道路雨水主要滲透補充地下水和排入管道。研究表明，綠地一般具有良好的入滲性。為了加大雨水滲透量，小區(qū)在規(guī)劃時其綠地覆蓋面積應(yīng)大于建設(shè)用地的30%。此外，①應(yīng)將小區(qū)內(nèi)的公園、苗圃、草坪等綠地建設(shè)為良好的入滲場地，用于接納道路上的雨水徑流；②合理降低綠地高程，將小區(qū)內(nèi)的綠地建造成下凹式綠地；③加大坎高，選種較耐淹的草種，使其蓄滲效果達(dá)到。為減少小區(qū)內(nèi)的徑流，可大量使用可滲透的鋪裝材料，將不透水地面改換成透水地面。譬如：在小區(qū)內(nèi)人行道上鋪設(shè)透水性方磚，步道自下設(shè)置回填砂土、礫料的滲溝、滲井采用透水性路面技術(shù)，在生態(tài)小區(qū)內(nèi)修建透水性瀝青路面或混凝土透水路面；沿著小區(qū)排水道修建滲透淺溝等。小區(qū)內(nèi)超過滲透能力的雨水可進(jìn)入小區(qū)內(nèi)的雨水貯存池或人工濕地，亦可作為水井或繼續(xù)下滲。在小區(qū)建設(shè)時，還可適當(dāng)考慮建立小區(qū)雨水調(diào)蓄池。與傳統(tǒng)的封閉排水方式相比，本系統(tǒng)通過滲透可增大地下水補充量，并可減少暴雨期間流量和暴雨流速，延長滯時，緩減排水系統(tǒng)壓力，優(yōu)化小區(qū)內(nèi)的生態(tài)環(huán)境。
2.4 小區(qū)水景對雨水的利用
小區(qū)為滿足人們回歸水自然環(huán)境的要求，小橋流水、噴泉瀑布等都是小區(qū)水景的基本構(gòu)成。小區(qū)水體不僅具有濕潤、凈化空氣，改善小區(qū)氣候等作用，還可作為雨水調(diào)蓄池用作生態(tài)小區(qū)的消防、綠化和澆灌等。這些都依賴于一個好的用水水質(zhì)的支持，并需消耗大量的水資源，如果用水缺少流動和更換，則易發(fā)生水質(zhì)惡化現(xiàn)象，影響水體的觀賞功能。針對這一點，可以結(jié)合小區(qū)雨水利用，在小區(qū)敷設(shè)雨水管線，將雨水排入小區(qū)內(nèi)的景觀河、景觀湖或洼地等。
在小區(qū)水景設(shè)計時，應(yīng)根據(jù)小區(qū)的地形、地物和自然景觀，選擇適宜的景觀。當(dāng)小區(qū)的水景設(shè)計成貼近自然狀態(tài)的襯草時，可在小區(qū)內(nèi)的人行道上鋪設(shè)滲透性鋪地材料。雨水經(jīng)由收集管流入襯草洼地，在洼地底部夯實土壤以滿足適當(dāng)?shù)牟シN。洼地內(nèi)可飼養(yǎng)魚、昆蟲等生物，用它們凈水，也可適當(dāng)?shù)卦O(shè)置機(jī)械凈水器械。
2.5 道路雨水利用技術(shù)
德國監(jiān)測認(rèn)為，機(jī)動車道的降水徑流含有較高濃度的污染物質(zhì)，必須經(jīng)過處理后方可排放，為此，德國沿機(jī)動車道均設(shè)有徑流收集系統(tǒng)，城區(qū)所收集徑流直接送至污水處理廠處理，高速公路所收集徑流要進(jìn)人沿路修建的處理系統(tǒng)處理后排放。一般采用沉淀后經(jīng)氧化溝處理，再滲入地下的方式。
城市雨水資源利用是一個相當(dāng)復(fù)雜而又必須處理好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)和政策問題，需要從社會、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)、科學(xué)、技術(shù)等不同角度入手，探索不同條件下雨水利用的模式與效果。通過城市雨水資源開發(fā)和利用，不但使城市供水量增加，同時是開源節(jié)流，改善生態(tài)環(huán)境，解決城市缺水問題和創(chuàng)建節(jié)約型社會的重要途徑，也是增強水資源自立能力和安全保障程度的一項重要選擇。