时间:2024-07-28
郝梦琪 刘丽萍
(西安工业大学建筑工程学院陕西西安710021)
关于雨水资源化的城市内涝防治
郝梦琪刘丽萍
(西安工业大学建筑工程学院陕西西安710021)
城市内涝是全世界亟需解决的共同问题,雨水的有效收集和利用是缓解城市内涝问题的重要举措之一,本文从雨水资源利用的角度对城市的内涝防治进行分析,提出内涝的治理和防治措施。
城市内涝;雨水利用;内涝防治
近年来,随着城市化的迅速发展,全球气候恶化,暴雨不断,随之而来的城市内涝屡屡发生,给国家和人民造成了巨大的经济损失和精神损失。若能将雨水有效利用,不仅可以缓解内涝问题,也有利于减轻我国水资源短缺负担。
据国家防汛抗旱总指挥部统计,2015年我国共有154座城市因暴雨洪水发生内涝,受灾人口255万人,直接经济损失达81亿元。水利部的数据显示,今年以来,全国累计降雨量达308mm,与常年同期的312mm和去年同期的305mm相比,总体基本持平。表1是近年来我国一些发生内涝城市的降雨数据。
表1 近年来我国内涝城市降雨数据
从这个表中我们可以看到,发生内涝的地区都是我国一些比较发达的城市,在这些城市经济高速发展的同时,城市的地下基础设施建设却存在很大问题,每逢大雨来临,城市的地下排水系统都备受考验,而这些只是多个事例中的个别,这时刻提醒着我们城市的内涝治理刻不容缓。
2.1极端天气频发
近年来全球气候突变,极端天气增多,暴雨便是这种极端天气之一。由于城市化的发展,高大建筑物不断增多,城市的热岛效应愈加严重。再加上城市的排水能力不足,暴雨的频频发生使得许多城市更容易出现积水,造成内涝。
2.2城市化进程加快
城市发生内涝的主要原因是排水能力不足。城市现代化进程日益加快,城市的地下基础设施建设却没有跟上,承担城市排涝的河道、水面调蓄能力严重不足,一些老化管线设备已无法适应现今行业管理需要。此外,城市的地面覆盖面积增加,路面的不透水性加强,暴雨来临时地面的渗水功能降低,增加了城市排水系统的负荷,不能够顺利将雨水排出。
2.3雨水利用意识不足
我国是一个干旱缺水严重的国家,并且我们的水体也受到污染,但我们的雨水利用并没有实现全民化,居民的循环利用意识不够强烈。在日益严重的城市内涝问题面前,若能将无法排出的雨水有效收集,充分利用,则可以起到缓解内涝和减轻资源短缺这样一举两得的效果。
近几年,我国的内涝灾害屡屡发生,每逢暴雨,我们的城市便受到雨水冲击,城市道路被摧毁,人们的生活受到影响,国家的财产受到损失。在高楼林立、路网纵横的城市,我们的排水系统却是滞后的。可在城市地下建设历经多年的今天,我们无法重新将地下管道全部更新,这样看来将雨水收集起来有效利用似乎是相对合理有效的缓解内涝的方法。值得重视的是,我国是世界上严重缺水的国家之一,而缺水情况日益严重。在我国,地下水占水资源总量的1/3,而这其中有90%的地下水都遭到不同程度的污染,而落后的地下排水系统在暴雨降落时未能将雨水顺利排出,在一定程度上加重了水体的污染,若能将这些雨水收集经过处理再用于生活中的点点滴滴,不仅解决了无处排放的雨水,还在一定程度上补充了日常用水。
根据资料,我国国土面积广阔,降雨量丰厚,每年有数据庞大的降雨,因此除自然蒸发和渗透外,我国城市雨水具有巨大的收集利用的潜力。
早在20世纪60年代,美国、德国、日本等发达国家就开始进行雨水利用方面的研究,并严格制定了相关的法律法规。国外的雨洪利用措施主要有以下几种。
4.1屋顶蓄水系统
雨水收集主要包括初期弃流、过滤、储存、回用四个阶段,若收集的雨水应用于家庭用水还应该对收集的雨水进行消毒处理,其收集的雨水主要用于日常的生活用水如浇花、洗车等。此外屋顶绿化在许多发达国家也受到广泛欢迎,也就是在屋顶种植花卉蔬菜等植物,这样接蓄下来的雨水可就地调节径流,大多居民住房都有自己的花园和绿地,这些花园和屋顶花园灌溉用水均来自雨水,这既美化了环境又缓解了雨洪带来的危害。
4.2雨水渗透技术
一般情况下,雨水落到地面再通过地下管道排出,在雨量较大时,水分难以下渗,降水很快成为地表径流,进入河道或者地下排水管道,这个过程不仅需要一定的时间,我们的城市地下管道也不能完全将雨水排出,将硬化的不透水路面铺设成透水路面,便可以减轻雨水的聚集。雨水由透水路面渗入地下,使地下水位迅速回升,这样可以平衡城市生态系统。透水路面还能通透“地气”,使地面冬暖夏凉,雨季透水,冬季化雪,增加城市居住的舒适度。另外透水路面还可以减少粉尘污染,降低噪音。
4.3回灌系统
这种系统是将入渗池与回灌井结合起来。这种将水平入渗和垂直入渗相结合的方法,防止了回灌井淤堵,并提高了回灌能力。
我国的一些城市在城市雨水利用上已进入起步阶段,2003年上海出现了具有雨水利用功能的生态住宅;天津成功进行了“城市雨水利用”应用实验,并建立了节水型水利科技大厦,大厦的雨水将不再直接排入市政管线,而是作为第二水源用来绿化灌溉、冲厕、清洁路面或是涵养地下水。北京市制定了应对缺水严重形势的对策措施,包括建设雨洪利用工程、砂石蓄集雨洪利用回灌工程等。这些城市针对自身城区的特点,通过引进国外先进设备、学习国外城市的雨水利用技术,紧紧围绕提高水资源的开发利用率,减少城市防洪压力,缓解城区地下水下降趋势,改善城市水环境等目标,开展试验研究和示范区建设。
但我国城市雨水利用技术起步较晚,目前主要在缺水地区有一些小型的非标准性应用。大中城市的雨水利用基本处于探索与研究阶段,但已显示出良好的发展势头,部分城市开始结合自身的具体情况开展了雨洪利用的研究和应用。且随着城市化进程的加快,城市路面大多为硬化路面,每逢大雨,主要依靠灌渠、泵站等“灰色”设施来排水,雨水遇到硬化路面智能从管道里集中排出,这种方式在遇到强降雨时,往往会造成内涝,无论多大的管道都无法将雨水及时排出,对于许多缺水城市来说,一年甚至会白白流失70%的雨水,而这些雨水本可以收集利用。这充分说明我们应该重新调整城市排涝抗旱的思路,把雨水这个难题变成解决城市内涝和水资源匮乏的动力。
我国的雨洪利用技术在国际同行业处于较落后的水平,在城市的内涝防止进程中,国际上虽已有较为先进的治理经验,但结合我国实际情况考虑,大多数城市的地下管网十分复杂,有些城市的地下排水系统甚至已经老化,而我们不可能将这些管道重新排布,若能积极实施雨洪利用技术,可在一定程度上减缓内涝带来的巨大危害,且通过利用雨洪来治理内涝,在众多治理内涝的方法中对于我国来说是更能有效且简便的方式。目前我国城市均投入建设“海绵城市”的热潮中,通俗地讲,也就是让城市能够像海绵一样吸水,这样可以最大程度的留住雨水。具体来说,就是在城市中铺设吸水材料地块,暴雨时可以蓄水,平时就是市民的休闲场所。这样不仅可以把水收在本地,避免汇集到一起形成洪水造成更大的损失,还可以利用这些收集的雨水再次利用,例如浇花、洗车、清洁路面等,用来缓解水资源短缺。
城市内涝是全世界人民正在面对的难题,它不仅给我们的生产生活带来了极大的不便,也从一定程度上阻碍了城市化进程的发展。但治理内涝是一个长期的过程,我们不仅要从内涝产生的原因入手,更要从创新技术、政策法规等多个角度考虑,这样才能尽快完成城市的基础设施建设,加快现代化建设的脚步。
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