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摘 要：基于水量平衡理论和城市径流污染控制理论，从水量和水质2个方面探讨城市雨水回用对地表水和地下水原有自然径流以及对下游生态环境的影响。结果表明：雨水回用不仅不会减少雨水入渗量，还可以控制雨水径流污染，削减汛期江河下游区域的洪峰流量，是改善下游区域生态环境的有效途径。最后对城市雨水回用的合理规划提出了建议。
关键词：雨水回用；城市水循环
1前言
城市化建设的快速发展和城市人口的不断增加，一方面使得城市用水量需求增加，另一方面城市不透水面积扩大，导致雨水资源流失增加和水循环系统的平衡遭到破壞。雨水作为一种自然资源，污染轻，对调节补充城市水资源、改善城市自然生态系统具有重要作用。现代城市雨水利用是一种新型的多目标综合性技术，可实现节水、水资源涵养与保护、控制城市水土流失和水涝、减少水污染和改善城市生态环境等功能。
2国内外城市雨水利用现状
2.1国外城市雨水利用现状
从上世纪80年代起，欧美及日本等发达国家开展了对雨水进行收集利用的研究。美国的雨水利用常以提高天然入渗能力为目的。美国不但重视工程措施，而且还制定了相应的法律法规对雨水利用给予支持。如科罗拉多州、佛罗里达州和宾夕法尼亚州分别制定了《雨水利用条例》。这些条例规定新开发区的暴雨洪水洪峰流量不能超过开发前的水平。所有新开发区必须实行强制的“就地滞洪蓄水”。其他的发达国家如德国、英国、日本等国家城市雨水利用的主要经验包括两个方面。一是制定一系列有关雨水利用的法律法规，如目前德国在新建小区之前，无论是工业、商业还是居民小区，均要设计雨水利用设施，若无雨水利用措施，政府将征收雨水排放设施费和雨水排放费。日本于1992年颁布了“第二代城市下水总体规划”，正式将雨水渗沟、渗塘及透水地面作为城市总体规划的组成部分，要求新建和改建的大型公共建筑群必须设置雨水就地下渗设施。二是建设完善的雨水收集、利用设施，将收集到的雨水主要用于冲厕所、洗车、浇庭院及回灌地下水等。目前，德国的雨水利用技术已发展到第三代，其特征是设备的集成化，尤其对于屋面雨水的收集、截污、储存、过滤、渗透、提升、回用和控制，形成了系列化的定型产品和组装式的成套设备。在英国，泰晤士河水公司为了研究不同规模的水循环方案，设计了伦敦世纪圆顶雨水收集利用系统示范工程。丹麦在城市地区从屋顶收集雨水，收集后的雨水经过收集管底部的预过滤设备，进入贮水池进行储存。使用时利用泵经进水口的浮筒式过滤器过滤后，用于冲洗厕所和洗衣服。
2.2我国城市雨水利用现状
我国雨水利用有悠久的历史，但是真正意义上的雨水资源利用研究约从20世纪80年代才开始。城市雨水利用在我国刚刚起步，只有个别城市进入工程实施和推广阶段，主要是缺水地区的一些小型、局部的非标准性应用，比较典型的是山东长岛县、大连璋子岛和舟山市葫芦岛等雨水集流利用工程。目前，北京、上海、天津、浙江、深圳、大连、西安等许多城市正在结合自身的具体情况开展雨水收集利用项目研究。由于缺水形势严峻，北京市开展的步伐较快。2001年国务院批准了包括雨洪利用规划内容的“21世纪初期首都水资源可持续利用规划”，北京市规划委员会和北京市水利局于2003年3月共同制定并发布了《关于加强建设工程用地内雨水资源利用的暂行规定》，其中规定今后在北京市新建、改建、扩建工程时要同时建设雨水利用工程，建设中的工程也必须同时考虑建设雨水利用设施。2008年奥运场馆和奥林匹克公园建设中也都采用了雨洪利用技术。
3雨水回用对城市水循环系统的影响
3.1城市水循环系统构成的变化雨水回用前的城市水循环系统（传统城市水循环系统）主要由地表水、地下水、雨水径流、城市取水、城市排水等部分组成，城市范围的降雨一部分经雨水管网直排地表水，一部分下渗补充地下水；城市生活及工业用水取自地表水和地下水，而生活污水及工业废水直排或经污水处理厂处理排入地表水，最终地表水及地下水进入下游流域，直至海洋。雨水回用后，城市水循环系统的变化只在于部分雨水径流通过雨水回用系统进入城市供水。
3.2城市水循环系统水量平衡的变化随着我国城市化进程的不断深入，城市的人口密度和财产密度增大，城市不透水面积比例逐年增大，排水设施日趋完善，雨水回用前城市水循环系统水量平衡已经发生了较大变化。开展城市雨水回用技术就是为了缓解上述问题，改善现有城市水循环系统。下面基于水量平衡原理比较雨水回用前后的水量分配，从而明确雨水回用对城市水循环的影响，阐明雨水回用不会减少地表水和地下水的原有自然径流。雨水回用收集的是形成径流后的雨水，而不是天然降雨。对于一个有比较完善的排水系统的城市而言，即使雨水不回用，这部分雨水也会被排水管网排除，因此雨水资源的开发回用不会减少现有城市雨水入渗量。
4雨水回用对下游区域生态环境的影响
4.1地表水水质变化对下游区域生态环境的影响上游城市雨水回用可以有效地削减雨水径流对地表水体的污染，下游区域水质将随之好转，从而改善下游区域的生态环境；从另一个角度考虑，雨水回用可以提高下游区域地表水的水环境容量，增加水体所能接纳的最大允许污染物负荷。
4.2地表水水量变化对下游区域生态环境的影响地表水的水量变化会影响水体的环境容量，从而影响下游区域的生态环境。地表水水量越大，其水环境容量越大；反之亦然。从上面的论述可知，上游城市雨水回用不会减少地表水下游水量，而且，如果因雨水回用减少了地表水的取水量，下游城市的地表水量反而会增加，从而增加水环境容量。除此之外，雨水回用设施在降雨时收集雨水，可以有效削减洪峰流量，减小城市排水管网以及下游区域的排洪压力。我国降雨时间分布不均，主要集中在夏秋季节。每当汛期来临，各流域的中下游区域都面临着洪峰的威胁，雨洪灾害不仅会造成巨大的经济损失，而且对下游区域生态环境的破坏极其严重。如果开展雨水回用，降雨时雨水回用系统收集部分雨水径流，可以将其看作是雨水调节设施。虽然单个的雨水回用系统的调蓄能力有限（一般是几m3至几千m3），但如果流域各城市均广泛开展雨水回用，所有雨水回用系统联合作用，其调蓄能力不亚于一个大规模的水利设施。从此种意义上讲，雨水回用具有削减洪峰流量、减小下游区域防洪压力的作用，是保护下游区域生态环境的一个有效途径。
5结束语
对于城市水循环系统而言，雨水回用不会减少城市雨水入渗量，还可以通过减少地表水或地下水的取水量，从而增加地表水资源总量、补充地下水、涵养地下水资源，缓解我国城市普遍存在的水资源短缺、地下水位持续下降等城市生态环境问题。开展城市雨水回用可以有效控制雨水径流污染，减少地表水体的污染负荷，是改善城市及其下游区域生态环境的有效途径。在汛期，雨水回用设施还可以作为雨水调蓄设施，削减雨水径流量和洪峰流量，从而缓解城市排水系统以及下游区域的排洪压力，保护城市基础设施以及人民财产安全，减少洪水对城市及下游区域生态环境的影响。
参考文献
[1]侯建涛，朱达力.雨水回用——我国城市水资源开发的新途径[J].水利天地，2003.
[2]李昕，陈梅娟，王振帮，赵佔岭，秦升益.第九届园博会雨水回用系统的设计及实施[J].中国给水排水，2015.
[3]孙东玉.南京地区雨水回用工程绩效评价研究[D].兰州理工大学，2017.
[4]王彦红.城市雨水收集与利用研究[J].洛阳理工学院学报（自然科学版），2010.
（作者单位：杭州银江环保科技有限公司）
关键词：雨水回用；城市水循环
1前言
城市化建设的快速发展和城市人口的不断增加，一方面使得城市用水量需求增加，另一方面城市不透水面积扩大，导致雨水资源流失增加和水循环系统的平衡遭到破壞。雨水作为一种自然资源，污染轻，对调节补充城市水资源、改善城市自然生态系统具有重要作用。现代城市雨水利用是一种新型的多目标综合性技术，可实现节水、水资源涵养与保护、控制城市水土流失和水涝、减少水污染和改善城市生态环境等功能。
2国内外城市雨水利用现状
2.1国外城市雨水利用现状
从上世纪80年代起，欧美及日本等发达国家开展了对雨水进行收集利用的研究。美国的雨水利用常以提高天然入渗能力为目的。美国不但重视工程措施，而且还制定了相应的法律法规对雨水利用给予支持。如科罗拉多州、佛罗里达州和宾夕法尼亚州分别制定了《雨水利用条例》。这些条例规定新开发区的暴雨洪水洪峰流量不能超过开发前的水平。所有新开发区必须实行强制的“就地滞洪蓄水”。其他的发达国家如德国、英国、日本等国家城市雨水利用的主要经验包括两个方面。一是制定一系列有关雨水利用的法律法规，如目前德国在新建小区之前，无论是工业、商业还是居民小区，均要设计雨水利用设施，若无雨水利用措施，政府将征收雨水排放设施费和雨水排放费。日本于1992年颁布了“第二代城市下水总体规划”，正式将雨水渗沟、渗塘及透水地面作为城市总体规划的组成部分，要求新建和改建的大型公共建筑群必须设置雨水就地下渗设施。二是建设完善的雨水收集、利用设施，将收集到的雨水主要用于冲厕所、洗车、浇庭院及回灌地下水等。目前，德国的雨水利用技术已发展到第三代，其特征是设备的集成化，尤其对于屋面雨水的收集、截污、储存、过滤、渗透、提升、回用和控制，形成了系列化的定型产品和组装式的成套设备。在英国，泰晤士河水公司为了研究不同规模的水循环方案，设计了伦敦世纪圆顶雨水收集利用系统示范工程。丹麦在城市地区从屋顶收集雨水，收集后的雨水经过收集管底部的预过滤设备，进入贮水池进行储存。使用时利用泵经进水口的浮筒式过滤器过滤后，用于冲洗厕所和洗衣服。
2.2我国城市雨水利用现状
我国雨水利用有悠久的历史，但是真正意义上的雨水资源利用研究约从20世纪80年代才开始。城市雨水利用在我国刚刚起步，只有个别城市进入工程实施和推广阶段，主要是缺水地区的一些小型、局部的非标准性应用，比较典型的是山东长岛县、大连璋子岛和舟山市葫芦岛等雨水集流利用工程。目前，北京、上海、天津、浙江、深圳、大连、西安等许多城市正在结合自身的具体情况开展雨水收集利用项目研究。由于缺水形势严峻，北京市开展的步伐较快。2001年国务院批准了包括雨洪利用规划内容的“21世纪初期首都水资源可持续利用规划”，北京市规划委员会和北京市水利局于2003年3月共同制定并发布了《关于加强建设工程用地内雨水资源利用的暂行规定》，其中规定今后在北京市新建、改建、扩建工程时要同时建设雨水利用工程，建设中的工程也必须同时考虑建设雨水利用设施。2008年奥运场馆和奥林匹克公园建设中也都采用了雨洪利用技术。
3雨水回用对城市水循环系统的影响
3.1城市水循环系统构成的变化雨水回用前的城市水循环系统（传统城市水循环系统）主要由地表水、地下水、雨水径流、城市取水、城市排水等部分组成，城市范围的降雨一部分经雨水管网直排地表水，一部分下渗补充地下水；城市生活及工业用水取自地表水和地下水，而生活污水及工业废水直排或经污水处理厂处理排入地表水，最终地表水及地下水进入下游流域，直至海洋。雨水回用后，城市水循环系统的变化只在于部分雨水径流通过雨水回用系统进入城市供水。
3.2城市水循环系统水量平衡的变化随着我国城市化进程的不断深入，城市的人口密度和财产密度增大，城市不透水面积比例逐年增大，排水设施日趋完善，雨水回用前城市水循环系统水量平衡已经发生了较大变化。开展城市雨水回用技术就是为了缓解上述问题，改善现有城市水循环系统。下面基于水量平衡原理比较雨水回用前后的水量分配，从而明确雨水回用对城市水循环的影响，阐明雨水回用不会减少地表水和地下水的原有自然径流。雨水回用收集的是形成径流后的雨水，而不是天然降雨。对于一个有比较完善的排水系统的城市而言，即使雨水不回用，这部分雨水也会被排水管网排除，因此雨水资源的开发回用不会减少现有城市雨水入渗量。
4雨水回用对下游区域生态环境的影响
4.1地表水水质变化对下游区域生态环境的影响上游城市雨水回用可以有效地削减雨水径流对地表水体的污染，下游区域水质将随之好转，从而改善下游区域的生态环境；从另一个角度考虑，雨水回用可以提高下游区域地表水的水环境容量，增加水体所能接纳的最大允许污染物负荷。
4.2地表水水量变化对下游区域生态环境的影响地表水的水量变化会影响水体的环境容量，从而影响下游区域的生态环境。地表水水量越大，其水环境容量越大；反之亦然。从上面的论述可知，上游城市雨水回用不会减少地表水下游水量，而且，如果因雨水回用减少了地表水的取水量，下游城市的地表水量反而会增加，从而增加水环境容量。除此之外，雨水回用设施在降雨时收集雨水，可以有效削减洪峰流量，减小城市排水管网以及下游区域的排洪压力。我国降雨时间分布不均，主要集中在夏秋季节。每当汛期来临，各流域的中下游区域都面临着洪峰的威胁，雨洪灾害不仅会造成巨大的经济损失，而且对下游区域生态环境的破坏极其严重。如果开展雨水回用，降雨时雨水回用系统收集部分雨水径流，可以将其看作是雨水调节设施。虽然单个的雨水回用系统的调蓄能力有限（一般是几m3至几千m3），但如果流域各城市均广泛开展雨水回用，所有雨水回用系统联合作用，其调蓄能力不亚于一个大规模的水利设施。从此种意义上讲，雨水回用具有削减洪峰流量、减小下游区域防洪压力的作用，是保护下游区域生态环境的一个有效途径。
5结束语
对于城市水循环系统而言，雨水回用不会减少城市雨水入渗量，还可以通过减少地表水或地下水的取水量，从而增加地表水资源总量、补充地下水、涵养地下水资源，缓解我国城市普遍存在的水资源短缺、地下水位持续下降等城市生态环境问题。开展城市雨水回用可以有效控制雨水径流污染，减少地表水体的污染负荷，是改善城市及其下游区域生态环境的有效途径。在汛期，雨水回用设施还可以作为雨水调蓄设施，削减雨水径流量和洪峰流量，从而缓解城市排水系统以及下游区域的排洪压力，保护城市基础设施以及人民财产安全，减少洪水对城市及下游区域生态环境的影响。
参考文献
[1]侯建涛，朱达力.雨水回用——我国城市水资源开发的新途径[J].水利天地，2003.
[2]李昕，陈梅娟，王振帮，赵佔岭，秦升益.第九届园博会雨水回用系统的设计及实施[J].中国给水排水，2015.
[3]孙东玉.南京地区雨水回用工程绩效评价研究[D].兰州理工大学，2017.
[4]王彦红.城市雨水收集与利用研究[J].洛阳理工学院学报（自然科学版），2010.
（作者单位：杭州银江环保科技有限公司）