关于庭院景观水池使用雨水和生活污水循环利用的可行性说明

① 污水处理工艺说明

污水处理按照处理程度划分，可分为一级、二级和三级处理。
一级处理，属于物理处理，主要去除污水中呈悬浮状态的固体污染物质，物理处理法大部分只能完成一级处理的要求。经过一级处理的污水，BOD一般可去除30%左右，达不到排放标准。一级处理属于二级处理的预处理。
二级处理，主要去除污水中呈胶体和溶解状态的有机污染物质(BOD，COD物质)，去除率可达90%以上，使有机污染物达到排放标准。
三级处理，进一步处理难降解的有机物、氮和磷等能够导致水体富营养化的可溶性无机物等。主要方法有生物脱氮除磷法，混凝沉淀法，砂滤法，活性炭吸附法，离子交换法和电渗分析法等。
整个过程为通过粗格栅的原污水通过污水提升泵提升后，流经格栅或者砂滤器，之后进入沉砂池，经过砂水分离的污水进入初次沉淀池，以上为一级处理，初沉池的出水进入生物处理设备，有活性污泥法和生物膜法，(其中活性污泥法的反应器有曝气池，氧化沟等，生物膜法包括生物滤池、生物转盘、生物接触氧化法和生物流化床)，生物处理设备的出水进入二次沉淀池，二沉池的出水经过消毒排放或者进入三级处理，一级处理结束到此为二级处理，三级处理包括生物脱氮除磷法，混凝沉淀法，砂滤法，活性炭吸附法，离子交换法和电渗析法。二沉池的污泥一部分回流至初次沉淀池或者生物处理设备，一部分进入污泥浓缩池，之后进入污泥消化池，经过脱水和干燥设备后，污泥被最后利用。
典型的五种工艺
(1)间歇活性污泥法(SBR)
间歇活性污泥法也称序批式活性污泥法(SequencingBatchreactor-SBR)，它由个或多个SBR池组成，运行时，废水分批进入池中，依次经历5个独立阶段，即进水、反应、沉淀、排水和闲置。进水及排水用水位控制，反应及沉淀用时间控制，一个运行周期的时间依负荷及出水要求而异，一般为4～12h，其中反应占40%，有效池容积为周期内进水量与所需污泥体积之和。比连续流法反应速度快，处理效率高，耐负荷冲击的能力强;由于底物浓度高，浓度梯度也大，交替出现缺氧、好氧状态，能抑制专性好氧菌的过量繁殖，有利于生物脱氮除磷，又由于泥龄较短，丝状菌不可能成为优势，因此，污泥不易膨胀;与连续流方法相比，SBR法流程短、装置结构简单，当水量较小时，只需一个间歇反应器，不需要设专门沉淀池和调节池，不需要污泥回流，运行费用低。
(2)吸附再生(接触稳定)法
这种方式充分利用活性污泥的初期去除能力，在较短的时间里(10～40min)，通过吸附去除废水中悬浮的和胶态的有机物，再通过液固分离，废水即获得净化，BOD5可去除85%～90%左右。吸附饱和的活性污泥中，一部分需要回流的，引入再生池进一步氧化分解，恢复其活性;另一部分剩余污泥不经氧化分解即排入污泥处理系统。分别在两池(吸附池和再生他)或在同一池的两段进行。它适应负荷冲击的能力强，还可省去初次沉淀池。主要优点是可以大大节省基建投资，最适于处理含悬浮和胶体物质较多的废水，如制革废水、焦化废水等，工艺灵活。但由于吸附时间较短，处理效率不及传统法的高。
(3)氧化沟氧化沟是延时曝气法的一种特殊型式。
氧化沟氧化沟是延时曝气法的一种特殊型式。它的平面象跑道，沟槽中设置两个曝气转刷(盘)，也有用表面曝气机、射流器或提升管式曝气装置的。曝气设备工作时，推动沟液迅速流动，实现供氧和搅拌作用。与普通曝气法相比，氧化沟具有基建投资省，维护管理容易，处理效果稳定，出水水质好，污泥产量少，还有较好的脱N、P作用，适应负荷冲击能力强等优点。
(4)连续进水周期循环延时曝气活性污泥法(ICEAS)
ICEAS反应器前部设有预反应区(占池容积的10%)。反应池由预反应区和主反应区组成，并实现连续进水，间歇排水。预反应区一般处在厌氧和缺氧状态，有机物在此被活性污泥吸附，该区还具有生物选择作用，抑制丝状菌生长，防止污泥膨胀。被吸附的有机物在主反应区内被活性污泥氧化分解。反应连续进水，解决了来水与间歇进水不匹配的矛盾。但该工艺沉淀效果较差、净化效果变差，易发生污泥膨胀，污泥负荷较低，反应时间长，设备容积增大，投资较大。
(5)生物脱氮除磷工艺(A/A/O)
污水首先进入厌氧池与回流污泥混合，在兼性厌氧发酵菌的作用下，废水中易生物降解的大分子有机物转化为聚磷菌可以吸收小分子有机物(如VFA)，并以PHB的形式贮存在体内，其所需的能量来自聚磷链的分解。随后，废水进入缺氧区，反硝化细菌利用废水中的有机基质对随回流混合液带入的NO3-进行反硝化。废水进入好氧池时，废水中有机物的浓度较低，聚磷菌主要是通过分解体内的PHB而获得能量，供细菌增殖，同时将周围环境中的溶解性磷吸收到体内，并以聚磷链的形式贮存起来，随后以剩余污泥的形式排出系统。系统中好氧区的有机物浓度较低，正有利于该区中自养硝化菌的生长。厌氧、缺氧、好氧三种不同的环境条件和不同种类的微生物菌群的有机配合，能同时具有去除有机物、脱氮除磷的功能;工艺简单，水力停留时间较短;SVI一般小于100，不会发生污泥膨胀;污泥中磷含量高，一般为2.5%以上;厌氧-缺氧池只需轻缓搅拌，使之混合，而以不增加溶解氧为度;沉淀池要避免发生厌氧-缺氧状态，以避免聚磷菌释放磷而降低出水水质和反硝化产生N2而干扰沉淀;脱氮效果受混合液回流比大小的影响，除磷效果则受回流污泥中挟带DO和硝酸态氧的影响，因而脱氮除磷效果不可能提高。具体联系污水宝或参见http://www.dowater.com更多相关技术文档。
污水处理项目建设过程
污水处理工程是城市市政建设、工业企业建设或排污达标治理的一个重要部分，其建设须按国家基本建设程序进行，现行的基本建设程序一般分编制项目建议书、项目可行性研究、项目工程设计、工程和设备招投标、工程施工、竣工验收、运行调试和达标验收几个步骤。这些建设步骤基本包括了项目建设的全过程，它们也可划分为三个阶段。
第一阶段项目立项阶段。该阶段需根据城市市政规划或环境保护部门要求，分析项目建设的必要性和可行性。本阶段以确定项目为中心，一般由建设单位或其委托的设计研究单位编制项目建议书和项目可行性研究报告，通过国家计划部门、投资银行或企业计划部门论证便可获得立项，对于某些小规模项目，只编制污水处理工程方案设计，并通过投资部门的论证便可立项。第二阶段工程建设阶段。包括工程设计、工程和设备招投标、工程施工、竣工验收等过程。
设计的前期工作
设计的前期工作主要是可行性研究，以可行性研究报告(大型、重要的项目)或工程方案设计(小型、简单的项目)的文件形式表达，主要是论证水处理“title=”污水处理新闻专题“>污水处理项目的必要性、工艺技术的先进性与可靠性、工程的经济合理性，为项目的建设提供科学依据。可行性研究报告是国家投资决策的重要依据，主要内容如下。
①总论项目编制依据、自然环境条件(地理、气象、水文地质)、城市社会经济概况或企业生产经营概况;城市或企业的排水系统现状、污染源构成、污水排放量现状、污水水质现状、项目的建设原则与建设范围、污水处理厂建设规模、污水处理要求目标(设计进水、出水水质)。
②工程方案污水处理厂厂址选择及用地;污水处理工艺方案比较(比较方案工艺技术与总体设计、工艺构筑物及设备分析、技术经济比较)，处理水的出路(回用水深度处理工艺选择);工程近、远期结合问题;节能、安全生产与环境保护，推荐方案设计(污水污泥及回用水处理工艺系统平面及高程设计、主要工艺设备及电气自控、土建工程、公用工程及辅助设施);生产组织及劳动定员。
③工程投资估算及资金筹措工程投资估算原则与依据;工程投资估算表;资金筹措与使用计划。
④工程进度安排。
⑤经济评价总论(工程范围及处理能力、总投资、资金来源及使用计划);年经营成本估算;财务评价。⑥研究结论、存在问题及建议。
初步设计
初步设计的主要目的如下：①提供审批依据，进一步论证工程方案的技术先进性、可靠性和经济合理性;②投资控制，提供工程概算表，其总概算值是控制投资的主要依据，预算和决算都不能超过此概算值;③技术设计，包括工艺、建筑、变配电系统、仪表及自控等方面的总体设计及部分主要单元设计，各专业所采用的新技术论证及设计;④提供施工准备工作，如拆迁、征地三通(水、电、路)一平(墙)并与有关部门签订合同;⑤提供主要设备材料订货要求，即设备与主材招标合同的技术规格书的依据，包括污水、污泥、电气与自控、化验等方面设备与主材的工艺要求、性能、技术规格、数量。初步设计的任务包括确定工程规模、建设目的、投资效益，设计原则和标准、各专业个体设计及主要工艺构筑物设计、工程概算、拆迁征地范围和数量、施工图设计中可能涉及的问题及建议。初步设计的文件应包括设计(计算)说明书、工程量、主要设备与材料、初步设计图纸、工程总概算表。初步设计文件应能满足审批、投资控制、施工图设计、施工准备、设备订购等方面工作依据的要求。
1.初步设计
(1)设计依据①可行性研究报告的批准文件;②建设单位(甲方)的设计委托书;③其他有关部门的协议和批件;④建设单位(甲方)提供的设计资料清单(名称、来源、单位、日期)。
(2)城市或企业概况及自然条件①城市现状与总体规划，或企业生产经营现状及发展。②自然条件方面资料a.气象，包括气温、湿度、雨量、蒸发量、冰冻期及冻土深度冰温、风向等;b.水文，包括地表水体的功能、地理位置、方向、水位、流速、流量等，地下水的分布埋深、利用等。工程地质，包括水处理”title=“污水处理新闻专题”>污水处理厂建址地区的地质钻孔柱状图、地基承载能力、地震等级等。③有关地形资料，包括污水处理厂及相关地区的地形图。·④城市污水排放现状及环境污染问题。
(3)处理要求污水排放应达到国家的排放标准或环境保护部门要求。
(4)工程设计①设计污水处理水质水量在分析排水系统污水的平均流量、高峰流量、现状流量、预期流量等水量资料基础上，确定污水处理厂设计规模(包括2012年处理能力和总处理能力);根据城市或企业排污状况，在分析主要污染源(必要时作一定时间污染源监测)和混合污水现状监测资料的基础上，确定污水厂设计进水水质指标。②厂址选择说明结合城市现状和总体规划，具体说明厂址选择的原则和理由，并说明已选厂址的地形、地质、用地面积及外围条件(即三通一平)③工艺流程的选择说明主要说明所选工艺方案的技术先进性、合理性，尤其要说明所采用新技术的优越性(技术经济方面)和可靠性(技术方面)o④工艺设计说明说明所选工艺方案初步设计的总体设计(平面和高程布置)原则，并说明主要工艺构筑物的设计(技术特征、设计数据、结构形式、尺寸)⑤主要处理设备说明说明主要设备的性能构造、材料及主要尺寸，尤其是新技术设备的技术特征、构造形式、原理、施工及维护使用注意事项等。
(5)处理厂内辅助建筑(办公、化验、控制、变配电、药库、机修等)和公用工程(供水、排水、采胶、道路、绿化)的设计说明
(6)处理厂自动控制和监测设计说明
(7)处理厂污水和污泥的出路
(8)存在的问题及对策建议
2.工程量列出本工程各项构(建)筑物及厂区总图所涉及的混凝土量、钢筋混凝土土量、建筑面积等。
3.设备和主要材料量、挖土方量、回填土方量列出本工程的设备和主要材料清单(名称、规格、材料、数量)。
4.工程概算书说明概算编制依据、设备和主要建筑材料市场供应价格、其他间接费情况等。列出总概算表和各单元概算表。说明工程总概算投资及其构成。
5.设计图纸各专业(工艺、建筑、电气与自控)总体设计图(总平面布置图、系统图)，比例尺(1：200)~(1：1000)，主要工艺构筑物设计图(平面、竖向)，比例尺(1：100)~(1：200)。
施工图
施工图设计在初步设计或方案设计批准之后进行，其任务是以初步设计的说明书和图纸为依据，根据土建施工、设备安装、组(构)件加工及管道(线)安装所需要的程度，将初步设计精确具体化，除水处理“title=”污水处理新闻专题“>污水处理厂总平面布置与高程布置、各处理构筑物的平面和竖向设计之外，所有构筑物的各个节点构造、尺寸都用图纸表达出来，每张图均应按一定比例与标准图例精确绘制。施工图设计的深度，应满足土建施工、设备与管道安装、构件加工，施工预算编制的要求。施工图设计文件以图纸为主，还包括说明书、主要设备材料表。
1.施工图设计说明书
①设计依据初步设计或方案设计批准文件，设计进出水水质。②设计方案扼要说明污水处理、污泥处理及气体利用的设计方案，与原初步设计比较有何变更，并说明理由，设计处理效果。③图纸目录、引用标准图目录。④主要设备材料表。⑤施工安装注意事项及质量、验收要求。必要时另外编制主要工程施工方法设计
2.设计图纸
(1)总体设计①污水处理厂总平面图比例尺(1：100)~(1：500)，包括风玫瑰图、坐标轴线、构筑物与建筑物、围墙、道路、连接绿地等的平面位置，注明厂界四角坐标及构(建)筑物对角坐标或相对距离，并附构(建)筑物一览表、总平面设计用地指标表、图例。②工艺流程图又称污水污泥处理系统高程布置图，反映出工艺处理过程及构(建)筑物间的高程关系，应反映出各处理单元的构造及各种管线方向，应反映出各构(建)筑物的水面、池底或地面标高、池顶或屋面标高，应较准确地表达构(建)筑物进出管渠的连接形式及标高。绘制高程图应有准确的横向比例，竖向比例可不统一。高程图应反映原地形、设计地坪、设计路面、建筑物室内地面之间的关系③污水处理厂综合管线平面布置图应标示出管线的平面布置和高程布置，即各种管线的平面位置、长度及相互关系尺寸、管线埋深及管径(断面)、坡度、管材、节点布置(必要时做详图)、管件及附属构筑物(闸门井、检查井)。必要时可分别绘制管线平面布置和纵断面图。图中应附管道(渠)、管件及附属构筑物一览表。
(2)单体构(建)筑物设计图各专业(工艺、建筑、电气)总体设计之外，单体构(建)筑物设计图也应由工艺、建筑、结构(土建与钢)、电气与自控、非标准机械设备、公用工程(供水、排水、采暖)等施工详图组成。①工艺图比例尺(1：50)~(1：100)，表示出工艺构造与尺寸、设备与管道安装位置与尺寸、高程。通过平面图、剖面图、局部详图或节点构造详图、构件大样图等表达，应附设备、管道及附件一览表，必要时对主要技术参数、尺寸标准、施工要求、标准图引用等做说明。②建筑图比例尺(1：50)~(1：100)，表示出水平面、立面、剖面的尺寸、相对高程，表明内、外装修材料，并有各部分构造详图、节点大样、门窗表及必要的设计说明。③结构图比例尺(1：50)~(1：100)，表达构(建)筑物整体及构件的结构构造、地基处理、基础尺寸及节点构造等，结构单元和汇总工程量表，主要材料表，钢筋表及必要的设计说明，要有综合埋件及预留洞详图。钢结构设计图应有整体装配、构件构造与尺寸、节点详图，应表达设备性能，加工及安装技术要求，应有设备及材料表。④主要建筑物给水排水、采暖通风、照明及配电安装图。
(3)电气与白控设计图①厂(站)区高、低压变配电系统图和一、二次回路接线原理图包括变电、配电、用电、启动和保护等设备型号、规格和编号。附材料设备表，说明工作原理，主要技术数据和要求。②各种控制和保护原理图与接线图包括系统布置原理图。引出或列入的接线端子板编号、符号和设备一览表以及运行原理说明。③各构筑物平、剖面图包括变电所、配电间、操作控制间电气设备位置、供电控制线路铺设、接地装置、设备材料明细表和施工说明及注意事项。④电气设备安装图包括材料明细表、制作或安装说明。⑤厂(站)区室外线路照明平面图包括各构筑物的布置、架空和电缆配电线路、控制线路和照明布置。⑥仪表自动化控制安装图料明细表，以及安装调试说明⑦非标准配件加工详图
(4)辅助设施设计图辅助与附属建筑物建筑、结构、设备安装及公用工程，如办公、仓库、机修、食堂、宿舍、车库等施工设计图。
(5)非标准设备设计图某些简单金属构件的设计详图可附于工艺设计图中。但由几种不同形式的零配件、构件组成的成套设备，又没有现成的设备可使用，其功能较独立，构造较复杂，加工不简单的设备或大型钢结构处理装置，应视为非标准设备，专门进行施工(制作、安装)图设计。①总装图表明构件零配件相互之间组装位置、制作加工与安装的技术要求、设备性能、使用须知及其他注意事项，必要时应有节点详图，附构件、零配件一览表。②部件图表明构件加工制作详图、组装图、制作和装配精度要求。③零件图零件的加工制作详图，须说明加工精度、技术指标、材料、数量等。
①工程设计项目立项后，设计单位根据审批的可行性研究报告进行施工图设计，其任务是将可行性研究报告确定的设计方案的具体化，要将水处理”title=“污水处理新闻专题”>污水处理厂(站)区、各处理构(建)筑物、辅助构(建)筑物等的平面和竖向布置，精确地表达在图纸上，其设计深度应能满足施工、安装、加工及施工预算编制要求。在施工图设计之前，可能还需进行扩大初步设计，进一步论证技术的可靠性、经济合理性和投资的准确性。
②工程设备招投标是经过比较投标方的能力、技术水平、工程经验、报价等，来选定工程施工单位和设备供应单位的过程，该过程是保证工程质量和节省工程投资的基础
③工程施工是项目建设的实现阶段，包括土建施工、设备加工制造及安装的全过程。本阶段设计人员应向施工单位和设备供应单位进行技术交底，施工单位要按设计图纸施工，施工人员发现问题或提出合理化建议，应经过一定手续才能变动，施工时，为了总结设计经验，应及时解决施工中出现的技术问题，或根据具体情况对设计作必要的修改和调整，设计人员要有计划地配合参加施工。对一般设计项目，指派主要设计人员到施工现场，解释设计图纸，说明工程目的、设计原则、设计标准和依据，提出新技术的特殊要求和施工注意事项;对重大或新技术项目，必要时应派现场设计代表，随时解决施工中存在的设计问题。
④竣工验收是全面检查设计和施工质量的过程，其核心是质量，不合格工程必须返工或加固。第三阶段项目验收阶段，包括联动试车、运行调试、达标验收等过程。联动试车由施工单位、设备供应单位、建设单位共同完成，检查设备及其安装的质量，以确保能正常投入使用。试运行的目的是要确保处理系统达到设计的处理规模和处理效果，并确定最佳的运行条件，对于生物处理系统，往往要用较长时间来完成“培菌”任务。达标验收是由环境保护部门检验处理系统出水是否达到排放标准。污水处理工程的设计内容设计工作按建设项目所处理的对象不同可划分为城市污水处理厂工程设计和工业企业废水处理站工程设计，由于污水来源、性质、水量及处理工艺方面差别较大，使其设计工作亦有所不同。设计工作按建设项目技术的复杂程度可划分为两个阶段(初步设计和施工图设计)或一个阶段(施工图设计);同样可按污水处理规模大小或重要性划分为两阶段设计或一阶段设计。技术复杂、处理规模大、重要的项目一般按两阶段设计，技术复杂程度、处理规模、重要性均小的按

② 如何综合利用雨水是解决城市的水资源不足和短缺有效途径

如何综合利用雨水，是解决这些城市的水资源不足和短缺的有效途径。是今天所要讲述的内容，随着我国工业化、城市化的进程不断加快，人们对水资源的需求量不断加大。通过对雨水的回用，一是解决浇灌绿化、洗车等用水短缺问题，二是解决暴雨季节雨水泛滥所引起一系列的矛盾，雨水的收集和利用正好可以合理地环节这两大矛盾，三是解决雨水中所掺杂的杂质造成污染与都市的问题。根据经验，雨水利用技术综合采取“渗、滞、蓄、净、用、排”等措施。

雨水的回收利用初探

一、雨水利用技术措施

1.1雨水收集

平时做好屋顶和房檐雨水槽，雨水管和雨水储存罐等维护工作，以保证收集的雨水有良好的水质，并且应尽量扩大集雨面积。

1.1.1收集经过简单过滤处理并去除水中悬浮颗粒物的雨水

摒弃初期污染雨水(屋顶等集雨面积上堆放物和附着物会污染雨水，尤其在干旱期过后的第一次降雨污染较重。初期降雨的第一毫米雨水含污染物最多，即使作为非饮用水也不能使用，所以初期雨水必须排走不能收集)。

1.1.2雨量大时排放多余雨水避免雨水漫流。

从公路和轻轨路面收集的雨水多含有油类、垃圾、烟灰、金属粉末和其他有害物质，必须过滤处理，并只能限于冲洗厕所。

二、雨水监测

雨水在降落过程中，空气中的溶解性气体，溶解或悬浮状固体，重金属及细菌等会进入其中。地表径流中的污染物主要来自降雨对地表的冲刷，所以地表沉积物是地表径流中污染物的主要来源。地表沉积物的组成决定着地表径流污染的性质。因此，雨水的水质会因地点、时间的不同有所差异。从雨水质分析结果看，天然雨水中主要考虑的污染指标为SS、COD、硫化物、氮氧化物等，但浓度相对较低。

2.1雨水处理

通常收集来的雨水作为中水原水进行处理。用途主要是城市污水再生利用分类中的城市杂用水类，城市杂用水包括绿化用水、冲厕、街道清扫、车辆冲洗、建筑施工、消防等。污水再生利用按用途分类，包括农林牧渔用水、城市杂用水、工业用水、景观环境用水、补充水源等。依据不同的用水要求进行不同深度的处理净化。常用处理工艺流程：

2.2雨水储存

2.2.1防捞抗旱

以达到基本的防捞抗旱作用为依据来合理设计能满足雨水利用要求的储存设施和建筑物，即有可靠的调储容量和溢流排放设施。随着雨水利用工作的逐渐普及，因地制宜开发了各种不同的雨水利用设施和系统。

2.2.2水量平衡

储存系统设计应进行水量平衡计算。应根据工程的实际情况，往年雨水量和使用水量的平衡和稳定、系统的技术经济合理性等因素综合考虑确定。系统中储存池的调节容积应按雨水量及处理量的之间关系求算。

2.2.3宜采用耐腐蚀、易清垢的材料制作

钢板池内、外壁及其附配件应采取防腐蚀处理。

2.2.4配备自来水补水管应采取自来水防污染措施

补水管出水口应高于雨水储存池内溢流水位(并且安装自来水水表)。

2.3雨水利用

(1)管道严禁与生活饮用水给水管道连接

(2)雨水管和自来水管不要接错、管道外壁应按有关标准的规定涂色和标志。

(3)主要水质指标定期检测，对常用控制指标(水量、主要水位、PH值、 浊度、余氯等)实现现成监测，有条件的可实现在线监测。

(4)尽量收集溢流出来的雨水渗入地下补充地下水。

(5)为了收集到清洁的雨水，保持集雨面的清洁，雨水利用设备的维护和管理至关重要，必须不懈怠慢地进行维护管理工作(集雨面、沉砂池、沉淀池、滤网、雨水储存罐、水泵及动力设备等)。

雨水资源化在我国处于初级阶段、但今年来大部分城市工业、农业、生活节水已取得很大成效，水资源保护和污水处理改善水环境的各项措施正在逐步实施。根据各缺水城市自然特点，千方百计提高有限水资源的利用程度，采取措施拦蓄雨水加以利用，减少暴雨径流，就地开源是一项近期缓解水资源紧缺状况的重要措施，也为远景调水奠定高效用水的基础。

2.4雨水蓄水与渗透

2.4.1建造雨水蓄水和适当处理设施

利用城市建筑屋顶、庭院等不透水面收集雨水，修建雨水蓄水设施，汇集贮存城市雨水作为城市非饮用水的直接水源，可用于冲厕、洗车、消防、浇晒绿地、洗衣服，必要时可以用作工业用水，这在一定程度上可以缓解城市供水压力，减轻水体污染和城市洪涝压力。

2.4.2利用雨水涵养地下水，实现雨水渗透

采用绿色植被与土壤之间增设贮水层、透水层等办法减缓雨水地表径流的速度，增加雨水渗透，补充、涵养地下水源，缓解地面沉降，防止沿海城市的海水入侵。根据方式不同，雨水渗透可分为分散式和集中式两大类。可以是自然渗透，也可以是人工渗透。

2.4.3低势绿地

绿地是一种天然的渗透设施。它具有透水性好、节省投资、便于雨水引入就地消纳等优点，同时对雨水中的一些污染物具有一定的截流和净化作用。目前我国城市规划要求有较高的绿化率，可以通过改造或设计成低势绿地，以增加雨水渗透量，减少绿化用水并改善环境。

2.4.4人造透水地面

人造透水性地面是指各种人工材料铺设的透水地面，如多孔的嵌草砖、碎石地面，透水性混凝土路面等，能利用表层土壤对雨水的净化能力，对于处理要求相对较低，技术简单，便于管理。

2.4.5渗透管(渠)

渗透管(渠)是在传统雨水排放的基础上，将雨水管或明渠改为渗透管(穿孔管)或渗透渠，周围回填砾石，雨水通过埋设地下的多孔管材向四周土壤层渗透。渗透管(渠)占地面积少，便于在城区及生活小区设置，它可以与雨水管系、渗透池、渗透井等综合使用，也可以单独使用。在用地紧张的城区，表层土渗透性很差而下层有渗水性良好的土层、旧排水管系得改造利用、雨水水质较好、狭窄地带等条件下较适用。一般要求土壤的渗透系数K明显大于10-6m/s，距地下水位应有1m以上的保护土层。

2.4.6渗透池(塘)

渗透池(塘)是利用地面低洼地水塘或地下水池对雨水实施渗透的设施。当可利用土地充足且土壤渗透性能良好时，可采用地面渗透池。其最大优点是渗透面积大，能提供较大的深水和储水容量，净化能力强，对水质和预处理要求低，管理方便，具有渗透、调节、净化、改善景观、降低雨水管系负荷与造价等多重功能。渗透池(塘)一般与绿化、景观结合起来设计，充分发挥城市宝贵土地资源的效益。当地面土地紧缺时，可以考虑采用地下渗透池，实际上它是一种地下注水渗透装置，利用混凝土砌块、穿孔管、碎石空隙、组装是构建等调蓄雨水并逐渐下渗。

2.4.7屋顶雨水收集和储蓄

在建筑物顶上设计雨水收集和储蓄设施，将收集到的雨水直接用于消防、小区浇晒路面、植树用水、洗车、冲厕所灯，是实现厕所雨水资源化的重要组成部分，在我国，随着城市化进程的加快，城市大型建筑越来越多，建筑物顶部面积越来越大，建筑雨水收集大有作为，因此，在我国要实现雨水资源化，在建筑物上设计雨水收集和贮存设施，达到直接将雨水用做“中水”的措施势在必行。

三、结论

在我国这个水资源很贫乏，但降水资源相对丰富，如何开发利用巨大的降水资源，实现降水资源化，并提高降水资源的利用率，目前，建设资源节约型和环境友好型社会的重要任务所在。但在建设过程中应做到：

3.1树立建设理念

做到源头减排、过程控制、系统治理、功能净化、生态修复、健康循环。

3.2实现目标

做到水资源、水环境、水生态、水安全、水文化同步。

3.3实施途径

遵循政府主导、规划引领、生态优先、安全为重、因地制宜、统筹建设的途径。

雨水利用设施建设不可能高有完全相同的解决方案，应实行一城一策，因地制宜地开展建设，不能生搬硬套，做成样子工程，造成经济浪费。

③ 请问（雨博士）城市雨水回收利用可行性

为您服务是我的荣幸，您满意是我们努力的目标。

我们将以更努力地服务和更好的产品，为您做更好的工程。

（雨博士）城市雨水回收利用

随着城市街道、桥梁、住宅和大型建筑物的大量开发，地面大自然面积不断减少，地面人造积水不断扩大，城市地区雨水径流量迅速增加。同时，城市下水道不断完善和延伸，使得雨水大量产生，致使城市雨洪灾害问题日益严重。

如何能够利用城市雨水水资源，同时又消除城市雨洪灾害，已成为国际上普遍重现的课题。美国在雨水利用方面主要是以提高天然入渗能力为目标。在很多州开展研究屋顶蓄水和由入渗池、井、草地、透水路面组成的地表回灌系统。德国的城市雨水利用方式有三种：屋面雨水集蓄系统，雨水截污与渗透系统和生态小区雨水利用系统。

建造合理的透水地面或渗井、渗池、渗沟、减少地表径流，增加入渗量，安全、合理地将剩余径流排出。同时，因地制宜的修建蓄水池，简单处理后用于绿地灌溉用水、冲洗厕所、洗车、浇庭院、造景观、洗衣服和回灌地下水等。将城市雨水进行利用是完全可行的。

④ 从水循环谈一谈节约用水的必要性

伴随着城市化的进程，城市的水环境和水循环发生了改变，主要表现在：水资源短缺，水环境污染以及地下水超量开采。同时存在城市街区的扩大导致不可渗透面积增加，下水道改造导致排水系统的变化，降雨时短时间内的排水量增大，使得河川内洪水时洪峰流量增大问题； 土地利用面积的增加，水面、绿地等的面积减少，使得水蒸发量减少，市区的气温上升，对城市的气候也会产生影响，同时还伴随着水环境恶化、水文化丧失等一系列问题。
2.城市化的水文效应
2.1城市水文循环的特点
从水循环路径看，水资源开发利用改变了江河湖泊关系，改变了地表水和地下水的赋存环境和补排转化路径。除天然水循环外，还形成了由“取水-输水-用水-排水-回归”五个基本环节构成的人工侧支水循环。它的形成和发展，导致了城市天然生态系统与人工生态系统的相应变化，区域水循环也随之而变。从水循环特性看，城市土地利用，极大地改变了城市地貌与植被分布，使城市地表水的产汇流特性和地下水的补给排泄特性发生相应变化。
2.2 城市水循环的短路化
城市水循环由区域天然水循环和人工侧支水循环复合而成，后者是对自然界水循环的社会强化。一般来说，城市不透水的下垫面、河道整治和人工排水管网等工程措施，创造了一个新的径流形成条件，隔绝了地面径流、土壤水和地下水的转换，水循环过程行程缩短、时间加快；城市不透水的下垫面和合流制的排水系统，增加城市水环境中的悬浮固体及污染物，减少下渗和降低地下水位，减少城市枯水期基流，这就是所谓城市水循环的短路化。
2.3 城市化对降水的影响
城市化影响降水已成共识。主要表现在以下几个方面
（1）城市建设对降雨径流的影响
随着城市化的发展，树木、农作物、草地等面积逐步减小，工业区、商业区和居民区规模、面积不断增大。城市化过程使相当部分的流域为不透水表面所覆盖，减少了蓄水洼地。由于不透水地表的入渗量几乎为零， 使径流总量增大；不透水地表的高径流系数使得雨水汇流速度大大提高， 从而使洪峰出现时间提前。地区的入渗量减小，地下水补给量相应减小，干旱期河流基流量也相应减小。
（2）城市污染对降雨径流水质的影响
城市径流中污染物组分及浓度随城市化程度、土地利用类型、交通量、人口密度和空气污染程度而变化[4]，近年来，由于大气污染严重，在某些地区和城市出现酸雨。地表污染物以各种形式积蓄在街道、阴沟和其它与排水系统直接相连接的不透水表面上。如行人抛弃的废物，从庭院和其它开阔地上冲刷到街道上的碎屑和污染物， 建造和拆除房屋的废土、垃圾、粪便或随风抛洒的碎屑， 汽车漏油与排放的尾气， 轮胎磨损， 从空中沉降的污染物等。
2.4 城市内外的水量循环
城市水循环中的水量有相当部分来自城市区域以外，或地下潜水和深层地下水。城市人工侧支水循环中，一部分经处理和未经处理的工业废水、生活污水集中排人城市河湖水体，也有相当部分不经河流直接排人城市区域以外的受纳水体，而另一部分经处理的退水又重新回到人工侧支水循环中。
3.对策研究
城市水文的特点是城市水分流动、污染、和净化都被人工强化。健全的城市水循环必须保持城市水资源供需的平衡、排放与处理的平衡，各环节之间的关联，对城市水资源在生态、生活和生产三者之间进行合理分配。
3.1 城市绿地建设
以公园、绿地、花园式机关单位为“点”，以沿路、沿边、沿河、沿江绿化为“线”，以广大城市居民的住宅的屋顶、阳台、庭院为“面”的点、线、面结合的闭合状的城市绿化管理体系。绿地建设要物种多样化，宜林则林，宜草则草，宜荒则荒。一个地区绿地面积与环境质量有关，不仅要用绿地面积所占比例作为参数，更重要的是要着眼于从生态平衡的角度来评价它在环境质量中的作用，正确引导城市绿地建设。
3.2 城市河流的保护和建设是健全城市水文循环的基本手段之一
伴随着城市化的发展，往往是河流被硬化、渠化，城市景观和水环境被破坏，城市洪涝灾害的发生频率与强度的增加，与河流泄洪功能减弱密切相关。作为城市防洪的对策，要树立蓄、疏结合的治水理念，还河流以空间，给洪水以出路，以“绿”和“水”作为空间基质，把水、堤防、河畔植被连成一体，以水造景，营造一个舒适的城市水环境。
3.3城市水资源管理
要把水资源、水灾害、水环境、水生态等方面的管理统一起来，城市规划与管理应把城市水文、排涝、供水、污染防治、水土保持、水环境保护作为基本范畴考虑，具体研究城市生态的水环境容量、蓄水洼地的条件和布局问题，及其污水处理与回用、水体连接与流动、水生生物与观赏设施等问题。
4.结语
城市是人类生存环境给原自然系统叠加的最重负担，城市水生态环境是一个建立在自然环境之上的高度人工化的环境，既具有自然环境的特性的复杂性、易变性、难于恢复性，还具有人工环境独有的人类活动主导性，易受外界干扰性的开放性，输入输出的不均衡性。城市化的进展直接或间接地改变着水环境，影响城市居民的生活质量和社会福利，为此，必须深刻地研究城市化对城市水循环要素的影响，采取科学的对策，健全城市水循环系统，提高城市水资源承载能力和水环境容量，促进城市的可持续发展。

⑤ 蓄水系统、净水系统、回用系统是组成生态雨水收集系统的有哪四大要素呢

蓄水系统、净水系统、回用系统是组成生态雨水收集系统的四大要素。

1、蓄水系统

在花园种植区域及透水路面以下50cm敷设软式透水管。下雨时，雨水通过土壤及透水路面向下渗透。软式透水管能有效分离泥土与雨水，并将收集的雨水汇集到指定的收集井中，完成雨水的初级净化。软式透水管不但能够收集所需要的雨水，也是整个花园汛期的排水系统。

雨博士回用系统

小型生态雨水收集系统的设计，是一个目的明确、成本低廉、功能齐全且可持续的专项设计。是未来庭院景观、办公空间景观、小型设计绿地景观的主要景观设计元素之一，也是未来城市生态发展的方向。通过对小空间的生态景观设计，逐步渗透到景观设计的各个方面，成为未来打造绿色生态城市的重要元素。

⑥ 根据国内外雨水收集使用案例，分析优缺点

雨水收集和利用并非是新鲜事，我国早在秦汉时期就有修建池塘拦蓄雨水用于生活的记录，而西北地区水窖的修筑已有几百年的历史 。国外收集利用雨水的记录也不乏其例。而真正现代意义上的雨水收集利用尤其是城市雨水的收集利用是从20世纪80年代到90年代约20年时间里发展起来。随着城市化的进一步加速，城市缺水的矛盾也进一步加深，环境与生态 问题 也同步扩展。为了解决缺水、环境、生态等一联串的矛盾，人们把注意力放到雨水的收集和利用。这一课题正好是解决了缺水、环境、生态这一联串的问题。国外对这一课题的研究起步较早，国内城市收集利用雨水起步较早的首推北京，而上海在收集利用雨水的问题上并没有引起足够的重视，原因是上海尽管水的质量不好但并不缺水。然而雨水的收集和利用解决的并不仅仅是水的问题，它还可以减轻诸如上海地区日显巨大的自来水的供水压力、路面积水等问题。对水土流失、河水污染等问题也有一定的缓解作用。 很多城市和地区的自来水供应已难以同步跟上城市化发展的步伐。城市的浇灌绿化、冲洗马路等公益用水及洗车等新兴的用水行业又进一步加重了自来水供应的负担。可是每年的暴雨季节，泛滥的雨水又给城市排水造成了极大的困难。而雨水的收集和利用正好解决了这一给城市建设带来的两大难题。雨水的收集和利用可以为我们带来许多的好处，我们可以把收集来的雨水用于日常生活，如洗衣洗车、冲洗厕所。当然浇灌绿化、冲洗马路、消防灭火等等更是雨水利用的大户。雨水的收集和利用还可以减少城市街道雨水径流量，减轻城市排水的压力，同时有效降低雨污合流，减轻污水处理的压力。有此可见，我们有必要把雨水收集起来并加以利用。一个地区能不能实现雨水的收集利用？要进行收集雨水的可行性分析。首先要对该地区的雨量进行统计。雨水是否充沛，是我们能不能收集雨水的一个先决条件。其次要考虑，到那里去收集雨水？这是一个很简单的问题。屋顶是一个最好雨水收集点，马路、广场、操场、绿地等等都是收集雨水的好地方。由此可见，一个地区有足够的雨水，有足够的雨水收集场所，收集雨水才是可行的。国外已有许多雨水收集利用的成功范例。日本最早实施"雨水利用"工程。东京都墨田区把降到各家屋顶的雨水通过导水管收集到水箱中，然后用于冲厕所、浇庭园和洗车等。这项和居民合作来普及雨水利用的工程，获得了国际环境自治团休协商会的第一届环境奖。目前，越来越多的日本地方政府响应在首都中心建立"微型水库"的号召，对些项费用提供补助，已先后在国技馆、日本电视台和上智大学图书馆等1000多个场所建立了微型水库。这对防止排水不及而造成的城市道路积水也起到了有益的作用。德国Ludwigshafen已经运行十年的公共汽车洗车工程利用1000㎡屋面雨水作为主要的冲洗水源；法兰克福Possmann苹果轧汁厂将绿色屋面雨水作为冷却循环水源等等特别是1992年建于柏林市的某小区雨水收集利用工程，将160栋建筑物的屋顶雨水通过收集系统进入三个容积为650立方米的贮水池中，主要用于浇灌，将溢流雨水和绿地、步行道汇集的雨水进入一个仿 自然 水道，水道用砂和碎石铺设，并种有多种植物。之后进入一个面积为1000㎡、容积为1500立方米的水塘（最大深度3m）。水塘中以芦苇为主的多种水生植物，同时利用太阳能和风能使雨水在水道和水塘间循环，连续净化，保持水塘内水清见底，形成植物鱼类等生物共存的生态系统。遇暴雨时多余的水通过渗透系统回灌地下，整个小区基本实现雨水零排放。 柏林Potsdamer广场Daimlerchrysler区域城市水体工程也是雨水生态系统成功范例。该区域年产雨水径流量2.3万立方米。采取的主要措施：建有绿色屋顶4ha；雨水贮存池3500立方米，主要用于冲厕和浇灌绿地（包括屋顶花园）；建有人工湖12ha，人工湿地1900㎡，雨水先收集进入贮存池，在贮存池中，较大颗粒的污染物经沉淀去除，然后用泵将水送至人工湿地和人工水体。通过水体基层、水生植物和微生物等进一步净化雨水。此外，还建有自动控制系统，对磷、氮等主要水质指标进行连续监测和控制。使该水系统达到一种良性循环，野鸭、水鸟、鱼类等动植物依水栖息，使建筑、生物、水等元素达到 自然 的和谐与统一。收集雨水首先要有一个集水面，再配一套输水管，最后是蓄水池。收集雨水的系统并不复杂，投入最大的是蓄水池，其次是输水管。就 目前 的条件而言，收集屋顶的雨水，集水面也有，输水管也有，缺的只是蓄水池。而建蓄水池也并不是一件很复杂的事，只要在每栋房前的花园或绿地底下建一个蓄水池，上面留一供取水和清扫池底垃圾的口，顶上复盖土并种上绿化。这样的蓄水池还可以和人防建筑相结合，一方面满足了人防的建设指标，另一方面又增加了一条收集利用雨水的投资渠道。高速公路同样也是一个收集利用雨水的好场所。只要在高速公路的边上每隔一定的距离建一蓄水池，再把各个蓄水池串联起来，把一个个分散的小蓄水池变成一个统一的蓄水系统，结合高速公路的绿化带的用水，这样就可以方便的收集和取用雨水。 用以上方法 收集来的雨水并非是纯净的水。雨水水质控制是现代城市雨水利用不可忽视的问题。影响 雨水质量的原因主要有这么几个方面：一是由于大气的污染，直接由降水带来的污染物。城市的大气污染日趋严重，致使雨水水质下降，不少城市出现酸雨。从部分城市降雨水质 分析 结果看，天然雨水中含有的污染成分为SS、COD、硫化物，氮氧化物等，但浓度相对较低。其次是屋面材料的影响和在非降雨期屋面上积累的大气沉降物。路面雨水径流水质和影响因素相对其他方面的污染要复杂的多。路面材料、汽车排泄物，生活垃圾、裸露或植被地带冲出的泥沙等等，其成分复杂，随机性很大。主要污染成分有COD、SS、油类、表面活性剂、重金属及其它无机盐类。COD、SS均可能高达数千毫克/升。为了有效控制雨水的水质，我们就必须采取一些措施，如；路面雨水截污装置、初期雨水弃流装置等等。为了控制路面带来的树叶、垃圾、油类和悬浮固体等污染物，可以在雨水口和雨水井设置截污挂篮和专用编织袋等，或设计专门的浮渣隔离、沉淀截污井。也可设计绿地缓冲带来截留净化路面径流污染物，但必须考虑对地下水的潜在威胁，限用于污染较轻的径流，如生活小区、公园的路面雨水。设计特殊装置分离污染较重的初期径流，保护后续渗透设施和收集利用系统的正常运行。除了上述源头控制措施外，还可以在径流的输送途中或终端采用雨水滞留沉淀、过滤、吸附、稳定塘及人工湿地等处理技术。需要注意雨水的水质特性，如颗粒分布与沉淀性能、水质与流量的变化、污染物种类和含量等。我国对城市雨水水质特性和相应的处理技术的研究尚处于初级阶段，没有相应的技术规范和要求。随着城市雨水利用技术的推广和城市非点源污染控制的开展，雨水的净化处理也将受到越来越多的重视。现代城市雨水利用是一项涉及多学科的、复杂的系统工程，在选择雨水利用系统方案时，要特别注意地域及现场各种条件的差异。即使在同一个城市，由于项目间各种因素和条件的不同，宜采用的方案也可能完全不同，切勿生搬硬套。规划设计要根据现场的气候及降雨、水文地质、水环境、水资源、雨水水质、给水排水系统、建筑、园林道路、地形地貌、高程、水景、地下构筑物和总体规划等各种条件，充分考虑收集利用和各种渗透设施的优缺点及适用条件，通过水量平衡、水力计算和技术经济分析来确定方案，力求最佳效果。有关情况还可参见 http://www.huiyi.shejis.com/shui/2010/1029/index.htm 希望能对你有所帮助。

⑦ 庭院生态工程的设计主要体现在哪些方面

（1）绿色庭院。绿色庭院设计首先要遵循本土景观特色，避免大面积地搞绿化、美化而失去了乡村的景观味道。通过果树、菜园以及一些花卉合理组合，不仅给游客一个多彩的、更具乡野风味的庭院，而且为其创建生态体验的场所，游客不需出户就能体验到农事劳作的喜悦，学到关于果树、蔬菜种植等知识。其次要巧用“借景”，将庭院外的乡野景观作为绿色庭院景观的一部分，从而增加人的开阔感，通过巧妙的头饰和恰当的开口将周边（可一直延伸至远山或地平线）诱人的自然美景引入庭院，最后以顺应自然的绿化方法进行庭院绿化，栽种乡土的乔木、灌木与草种，避免栽种大面积的外来物种造成乡村本土景观风味的改变甚至生物入侵等生态安全问题。

（2）水资源系统设计。水资源系统设计主要从节约用水、实现水的循环利用角度出发，即将人粪尿、生活杂用水、雨水、庭院的果蔬灌溉用水与景观用水组成一个较为完善的系统，从而减少污染物的排放，创造循环的水利用系统。该系统主要从两个角度出发，一是将雨水收集系统、生活杂用水、庭院果蔬用水及景观用水结合起来：雨水和生活杂用水收集起来后进入一个有水生净化植物（如睡莲、水葱等）和卵石组合而成的土壤—植物处理系统，然后进入庭院可作为庭院景观用水及庭院灌溉；二是将人粪尿等生活污水与庭院果蔬系统结合起来：人粪尿和厨房用水经过化粪池后进入果蔬园作为农用水，实现污水的利用与处理，其流程见图6-4。

（4）能源系统。对能源的高效利用是生态农家服务设施的一个重要因素，应从清洁能源使用与节能角度考虑。清洁能源即是对风能、生物质能和太阳能的合理利用，风能由于受当地季风、风速等因素影响一般可开发区域较少；生物质能如利用家畜粪便与人粪尿等发酵产生沼气，但对一般农家从经济效益来讲并不一定有足够的原料用于沼气开发。因此太阳能利用成为生态农家主要的清洁能源，太阳能光热设备、太阳能热水器等的设置将使其对外来能源的依靠降低，同时又减少了大气污染物的排放。节能主要是从建筑物的朝向与设计、庭院绿化配置等方面考虑能充分利用良好的外部环境，实现光照充足、自然通风等，即风水中所说房屋设计要能“藏风聚气、得水锁金”：①在庭院绿化配置上，夏季庭院丰茂的树木与植被能够营造良好的小气候，抵挡烈日；而冬季能获得充足的阳光抵挡寒流。②在建筑布局上，夏季能够促进主导风向顺畅进入，加强迎风面上的风压，从而强化室内自然通风，减少制冷的动力；冬季则能阻隔主导风向的进入，减弱迎风面上的风压，从而减少制热的动力。

（5）建筑设计。对建筑设计无论是对原有农舍的改建还是新建都应尊重自然，注重与自然景观的融合。建筑色调要与周围的乡村生态环境背景相协调；建筑体量与其性质、功能、自然气氛等相协调，忌大、忌高；风格要与当地乡土风格相一致，质朴简约但能体现对环境的适应。在建筑及其室内装饰等材料上尽可能选用当地材料或者选用对环境友好的材料（如可再生材料、无毒材料等）。新建的农舍要充分结合现有的土地现状，尊重原有土地的面貌：如对于丘陵地带的农家生态旅游区建筑应根据原有自然的山势形态进行建造，既能减少土方的挖掘量，又能展现出伸展、飘逸的体形。

此外，要能充分整合庭院与周边自然景观特征，利用窗户、阳台等强化最佳景观部位，使居住在屋内的游客能够体验到与自然的亲切感，将自然要素与自然环境带进居住环境，在突出优美景观时，要注重通过墙体、树木以及装饰等将欠佳的景观视觉效果加以屏蔽。

⑧ 雨水资源的利用 论文

1 国外雨水利用情况评述

目前，在世界各大洲，都有收集雨水解决生活和生产用水的成功做法。国外一些发达国家在城市雨水资源化和雨水的收集利用方面的经验和方法，对解决我国缺水问题很有借鉴意义。(1)美国的雨水利用。美国的雨水利用常以提高天然入渗能力为目的。1993年大水之后，美国兴建地下隧道蓄水系统，建立屋顶蓄水和由入渗池、井、草地、透水地面组成的地表回灌系统，让洪水迂回滞留于曾经被堤防保护的土地中，既利用了洪水的生态环境功能，同时减轻了其他重要地区的防洪压力。美国的关岛、维尔金岛广泛利用雨水进行草地灌溉和冲洗。美国不但重视工程措施，而且制定了相应的法律法规对雨水利用给予支持，如制定了《雨水利用条例》。条例规定了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”。

(2)德国的雨水利用。德国的雨洪收集利用技术是最先进的，基本形成了一套完整、实用的理论和技术体系。利用公共雨水管收集雨水，采用简单的处理后，达到杂用水水质标准，便可用于街区公寓的厕所冲洗和庭院浇洒。另外德国还制订了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。

(3)丹麦的雨水利用。丹麦98 以上的供水是地下水，但是地下水开发利用率都比较低，一些地区的含水层已被过度开采。为此在丹麦开始寻找可替代的水源，以减少地下水的消耗。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。

(4)日本的雨水利用。日本于1963年开始兴建滞洪和储蓄雨水的蓄洪池，许多城市在屋顶修建用雨水浇灌的“空中花园”，有些大型建筑物如相扑馆、大会场、机关大楼，建有数千立方米容积的地下水池来储存雨水，以充分利用地下空间。而建在地上的也尽可能满足多种用途，如在调洪池内修建运动场，雨季用来蓄洪，平时用作运动场。近年来，各种雨水人渗设施在日本得到迅速发展，包括渗井、渗沟、渗池等，这些设施占地面积小，可因地制宜地修建在楼前屋后。在日本，集蓄的雨水主要用于冲洗厕所、浇灌草坪，消防和应急用水。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泰国在20世纪80年代，建造了0．12亿多个2 m3的家庭集雨水缸，解决了300多万农村人口的吃水问题。在澳大利亚、加拿大、瑞典、印度、以色列、巴西和墨西哥等国家，采取修建小型水池、水仓、塘坝、淤地坝等工程措施，拦蓄雨水进行灌溉，都取得了良好的效果。

综上所述，国外发达国家城市雨水利用的主要经验是：建立了完善的屋顶蓄水和由人渗池、井、草地、透水地面组成的地表回灌系统；制定了一系列有关雨水利用的法律法规；收集的雨水主要用于冲厕所、洗车、浇庭院、洗衣服和回灌地下水。

2 我国雨水利用情况评述

我国的农民在长期的抗旱实践中，积累了丰富的利用雨水的经验，创造了水窖、水窑、水池等小型和微型蓄水工程形式，用于解决生活饮水问题。真正意义上的雨水利用研究与应用开始于20世纪80年代，发展于90年代。雨水集蓄利用工作从试点示范到规模发展，大致经历了以下4个阶段:

(1)试验研究阶段。2O世纪8O年代，通过对相关技术的试验研究，论证了雨水集蓄利用工程的可行性和可持续性，提出雨水集蓄利用的理论与方法，取得了一批实用成果，为雨水集蓄利用工作的开展奠定了理论和技术基础。

(2)试点示范阶段。2O世纪9O年代，甘肃、宁夏省区在试验研究的基础上，进一步开展试点示范工作，使雨水集蓄利用从单项技术发展为农业综合集成技术；从单一的利用模式走向高效综合利用；从理论探讨、技术攻关走向实用阶段，找出了一条干旱山区农业和社会经济发展的新路子。

(3)推广应用阶段。1997~1998年，财政部、水利部联合组织的雨水集蓄利用试点工作带动了西北、西南、华北地区雨水集蓄利用工作迅速发展，工程建设开始从零散型向集中联片型发展。

(4)蓬勃发展阶段。2000年，水利部编制了《全国雨水集蓄利用“十五”计划及2010年发展规划》。2001年7月，中国水利学会雨水专业委员会成立大会暨雨水利用国际学术交流会在兰州市隆重召开。2001年9月，水利部农村水利司在广西百色市召开了全国雨水集蓄利用现场会。雨水集蓄利用工作进入一个崭新的阶段。

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⑨ 污水再生回用和水资源可持续利用

方先金

（北京市市政工程科学技术研究所，北京市西城区大帽胡同号，100035，中国）

我国是一个水资源贫乏的国家，人均水资源拥有量只有2200m³，仅为世界平均水平的1/4，在世界银行连续统计的153个国家中居第88位。同时，我国水资源在时间和地区分布上很不平衡，南方多北方少，北方大部分地区人均水资源拥有量低于联合国可持续发展委员会确定的1750m³用水紧张线，其中9个地区低于500m³的严重缺水线。水资源短缺已成为制约我国经济和社会发展的重要因素。

1水资源可持续利用面临的问题

1.1水资源总量紧缺

50年来，全国用水总量从1949年的1000多亿m³增加到1997年的5566亿m³，其中农业用水占75.3%，工业用水占20.2%，城镇生活用水占4.5%，人均综合年用水量从不足200m³增加到458m³。目前，全国每年缺水近400亿m³，其中，农业缺水300亿m³，因旱致灾，年均减少粮食200多亿千克；城市和工业缺水60亿m³，影响工业产值2300多亿元，全国668座城市有400多座缺水，有110个城市严重缺水。特别是1999年以来，我国北方地区持续干旱，给工农业生产造成较大的影响，也给城市、农村居民生活用水造成很大的困难。2001年6月上旬旱情最为严重时，全国受旱面积一度达到4.2亿亩（1亩＝100m²），由于持续干旱，水源不足，造成城乡人民生活用水紧张，有2198万城镇人口和3300万农村人口及1450万头大牲畜发生饮水困难。天津、长春、大连、青岛、唐山和烟台等大中城市已受到水资源短缺的严重威胁，许多水库、河流出现从来没有过的断流和干枯。今后随着人口的增长、生活水平的提高、城市化的加快，水资源供需矛盾将更加突出，据预测，我国用水高峰将在2030年前后出现，2030年我国人口将达到16亿人，粮食总产量需达到7亿t，年用水总量为7000亿～8000亿m³，全国每年缺水将在700亿m³左右。

气候变化对我国水资源可利用量也产生了负面影响。据1950～1997年的降水和气温资料分析，我国近20年来呈现北旱南涝的局面。20世纪80年代华北地区持续偏旱，京津地区、海滦河流域、山东半岛10年平均降水量偏少10%～15%。进入20世纪90年代，黄河中上游地区、汉江流域、淮河上游、四川盆地的8年平均降水量偏少约5%～10%，黄河花园口的天然来水量初步估计偏少约20%，海滦河和淮河的年径流量也都明显偏少。北方缺水地区持续枯水年份的出现，以及黄河、淮河、海河与汉江同时遭遇枯水年份等不利因素的影响，加剧了北方水资源供需失衡的矛盾。据相关研究，未来50年由于人类活动产生的温室效应，全球年平均气温可能升高，气温升高将使地表蒸发量提高，水资源量将相应减少。

1.2水资源分布不均

我国水资源在时间和空间分布上很不平衡。长江流域及其以南地区国土面积只占全国的36.5%，其水资源量占全国的81%；黄淮海流域人口、粮食产量和国内生产总值都占全国的1/3左右，但其多年平均水资源仅占全国的7.2%。受季风气候的影响，各地的降水量年内分配极不均匀，大部分地区每年汛期4个月的降水量占全年降水总量的70%左右，很容易形成春旱夏涝。水资源在时间和空间分布上不平衡给水资源充分利用带来了一定的难度。

1.3水资源浪费严重

我国一方面水资源严重短缺，另一方面却浪费严重。长期以来，“以需定供”的水资源非可持续利用模式是造成水资源短缺的人为原因。盲目发展第一、第二产业，特别是片面追求粮食增产和重工业的发展，造成产业结构的不合理，水资源利用效率偏低，使本来就紧缺的水资源问题更加严重。

目前，我国农田灌溉面积中渠灌面积占75%左右，而渠系损失约为50%，农田蒸发损失约为17%，实际利用量仅有33%左右。由于大多数地方采用传统的灌溉模式，每亩实际灌水量达到450～500m³，超过了实际需水量的1倍左右，浪费极为严重。我国主要依靠降水的旱作耕地面积约12亿亩，其中70%分布在降水量250～600mm的北方地区，由于蓄水和保水等基础设施不足，农田对自然降水的利用率仅为56%左右。按最新统计估算，我国农田灌溉用水的利用率仅有1.0kg/m³，旱作耕地的水分利用效率为0.60～0.75kg/m³，全国农业用水的平均效率为0.8kg/m³，综合经济效益为0.2美元/m³，而以色列已超过1美元/m³，差距十分明显。现阶段我国农业水资源利用不符合水资源可持续利用的要求。

我国工业用水效率总体水平仍然较低，2001年我国万元工业产值取水量为90m³，约为发达国家的3～7倍；工业用水重复利用率约为52%，远低于发达国家80%的水平。2000年全国城市人均生活用水量达220.2L/d，远高于发达国家的人均生活用水量。社会各界的水忧意识不强，浪费水资源的现象仍很严重，这说明节水措施尚未有效落实，节约用水的技术和管理水平不高。近十年来，我国根据经济可持续发展战略对经济结构调整虽已初见成效，但水资源消耗利用模式尚未发生实质性变化。

1.4水污染形势严峻

目前我国污水处理率还较低，大量的城市和生活污水未经处理直接排入江河湖库水域，使全国大部分水域和近50%的重点城镇的集中饮用水水源受到不同程度的污染，其中水污染比较严重的城镇98个，主要分布在三河三湖流域。由于水污染一些水源被迫停止使用，寻找新的水源，从而加剧了城市缺水。水污染还影响到供水水质，损害居民的身体健康。目前，全国水土流失面积356km²，占国土面积的37%。全国地下水多年平均超采74亿，已形成164个地下水超采区，部分地区出现地面沉降，海水入侵等问题。许多重要河流、湖泊污染严重，由于污染而引发的水事矛盾不断增加。水污染严重影响我国的水资源可持续利用，影响我国经济社会的可持续发展。

2实现我国水资源可持续利用应采取的措施

我国政府十分重视水资源可持续利用，明确指出：水资源可持续利用是我国经济社会发展的战略问题。多年来，针对我国水资源特点和水资源利用中存在的问题，采取了一系列措施来保证水资源的可持续利用。

2.1合理利用水资源

我国水资源可持续利用的根本出路在于坚持可持续发展战略，变“以需定供”的传统开发模式为“量水而行、以水定需”的水资源可持续利用的模式。立足于可利用水资源的保护和合理利用，根据水资源承载能力，确定经济社会发展结构，确保各种水域的可持续利用，对经济结构进行战略调整，在水资源充裕和紧缺地区采用不同的经济结构。大力发展节水、省能、高附加值的高新技术产业和服务业。根据我国水资源的时空分布特点合理发展农业，采取必要的退耕还林，使生态系统得到改善，保证水资源的供需平衡。

2.2合理调配水资源

根据我国降水年内分布不均的特点，应修建大量的蓄水设施，以充分利用水资源。目前，全国共建水库8.5万座，使年供水能力大大提高。蓄水设施一方面能将雨季多余降水贮存起来，供干旱季节使用。另一方面可以减少洪水灾害，保证经济的发展。在地域上，我国的水资源南多北少，南方水资源充裕，北方水资源严重不足。南水北调工程是解决我国北方地区水资源缺水矛盾，实现水资源合理配置的重大战略工程。南水北调东、中、西三条线路将与长江、黄河和海河相互联接，形成水资源合理配置的总体格局，达到南北调配、东西互济的水资源配置目标。三条调水线路年调水总量380亿～480亿m³，可基本改变我国黄淮海地区水资源严重短缺的状况，保证我国水资源总体上可持续利用。

2.3大力开展节水工作

我国历来重视节约用水工作，20多年前，国家就提出了要实行开源与节流并重的方针，认真开展了节约用水工作，并制定了一系列节约用水的法规和标准，建立了节约用水的管理制度，也形成了比较健全的管理体制，城市节约用水工作取得了一定的成绩，到2000年全国设市城市累计节约用水300多亿m³，使近5年来城市用水总量基本无增长，改变了城市用水量随经济发展同步增长的趋势。但是，目前我国农业用水利用率还较低、工业万元产值用水量和城市居民日平均用水量还较高，节水的潜力还较大。在农业方面，应发展和推广农业节水技术，减少农田的深层渗漏和地表流失量，减少单位面积的用水量，减少田间和输水过程中的蒸发和蒸腾量，提高灌溉和降水的水分利用效率，不断提高单位水资源的产量和效益。在工业节水方面，应在调整工业生产结构的同时，改进生产工艺，提高用水重复率，减少万元工业产值的用水量。为了保证节水工作，要制定和完善相关的政策法规，建立一套符合市场经济原则的体制和机制，对现有水价偏低进行改革，建立水资源的宏观控制和微观定额体系，形成总量控制与定额管理相结合的水资源管理体制。

2.4大力发展污水处理和再生回用工作

水污染加剧了我国水资源短缺形势，直接威胁着饮用水的安全和人民的健康，影响到工农业生产和农作物安全，造成的经济损失约为国民生产总值的1.5%～3%。水污染已成为不亚于洪灾、旱灾甚至更为严重的灾害。水污染早在20世纪70年代已经显现出来，但没有引起足够的注意，采取的措施不够恰当有力，因此出现了今天的严重局面。如再不及时采取有效对策，将严重影响我国水资源可持续利用。长期以来采用的以末端治理、达标排放为主的工业污染控制战略，已被国内外经验证明是耗资大、效果差、不符合可持续发展的战略。应大力推行以清洁生产为代表的污染预防战略，淘汰物耗能耗高、用水量大、技术落后的产品和工艺，在工业生产过程中提高水资源利用率，削减污染排放量。对于工业和城市生活排水造成的点源污染，应大力发展污水处理工程，使我国的污水处理率在2000年34.3%的基础上进一步提高。对于面污染源包括各种无组织、大面积排放的污染源，如含化肥、农药的农田径流，畜禽养殖业排放的废水、废物等，其控制应与生态农业、生态农村的建设相结合，通过合理使用化肥、农药以及充分利用农村各种废弃物和畜禽养殖业的废水，将面源污染减少至最小。应积极开展污水资源化再利用工作，提高污水再生回用率。

3污水再生回用是实现水资源可持续利用的有效途径

污水再生回用是经济可靠的开源节流措施，与跨流域调水、海水淡化、雨水蓄用等开源措施相比，污水再生回用具有经济性和可靠性。人类使用过的水，污染杂质只占0.1%左右，比海水3.5%少得多，其余绝大部分是可再用的清水。跨流域调水和雨水蓄用工程投资较大，并需投入大量资金控制水体进一步污染，跨流域调水还会对现有的生态系统产生影响。在我国现有经济条件下，跨流域调水和雨水蓄用只能逐步进行。污水再生回用的本质是实行循环用水和分质用水，将污水经再生后回用到水质要求较低的用户。随着工业化的加速发展，人们生活水平不断提高，水污染范围也在扩大、污染程度加深，社会经济发展和环境污染之间形成一对尖锐的矛盾。发展污水再生回用、减少废水排放量是解决环境问题最有力的措施。另外，为满足用户的需要，再生水必须符合相应的水质标准，为此，需对污水处理厂二级出水进行深度处理，从而减少了污染物总量，减轻了废水对环境的压力。

污水再生回用应严格按回用对象和目的控制回用水水质，以确保回用水的安全性。为此，我国制定了一系列相关回用标准。如生活污水经二级处理后能够达到《污水综合排放标准》，但不能作为生活杂用水或工农业用水；若考虑回用，必须进一步处理。当污水回用于农田灌溉，水质指标应该满足《农田灌溉水水质标准》；当污水回用于城市景观，水质指标应该满足《再生水回用于景观水体的水质标准》；当污水回用于城市生活杂用，水质指标应该达到《生活杂用水水质标准》；工业污水回用水质指标应该满足相应的工业用水标准等。

城市供水量的80%变为污水排入城市下水道，收集起来再生处理后，70%可以安全回用；二者合计，约城市供水量的56%可以转变成再生水，返回到城市水质要求较低的用户，替换出等量的清洁水，相应地增加城市一半以上的供水量。废水是一种非常宝贵的资源，挖潜能力巨大。我国2000年全国污水排放量为620m³，这是很大的再生水资源。污水再生回用立足于自有水资源增加城市供水量，是实现水资源持续利用的有效措施。污水再生回用能有效地缓解城市水资源短缺。

为了保证水资源可持续利用，支持经济可持续发展，针对我国水资源存在的问题，近十多年来，通过国家科技攻关，以及缺水城市为解决水污染和水资源短缺做出的努力，国内已经建成一批不同工艺、不同回用对象的城市污水回用示范工程。表1列出了华北地区部分城市污水回用工程情况统计结果。目前我国污水回用工程主要回用对象为污水处理厂内部用水、市政杂用、河道补水、绿化、工业用水等，尚未回用于地下回灌和饮用水源。北京市2001年完成的高碑店污水处理厂出水回用工程是我国目前最大的污水再生回用工程。大量的污水回用工程实践表明：污水再生回用是解决水资源可持续利用的有效途径。

表1华北地区部分城市污水回用情况单位：万m³/d

4我国污水再生回用最大工程

4.1工程概况

高碑店污水处理厂回用工程是目前我国最大污水再生回用工程，该工程于1999年3月至8月完成该项目的前期研究工作，并完成了可行性研究，1999年10月完成项目立项和审批；2000年1月完成该工程的初步设计和审批工作，2月完成施工图设计，同年4月开始施工，2001年5月完成工程施工，2001年6月完成调试和试运转，2001年7月开始供水。

高碑店污水处理厂是目前我国最大的污水处理厂，处理能力为100万m³/d。该厂污水系统流域面积96km²，服务人口240万人，汇集北京市南部城区的大部分生活污水、东郊工业区、使馆区和化工路的全部污水。该处理厂采用前置缺氧段活性污泥法工艺，即在推流式曝气池前设置缺氧段，其目的是改善污泥性质，防止污泥膨胀。该厂出水水质水量稳定，其二级出水已接近相关的回用水水质标准。但该回用工程运转前，高碑店污水处理厂二级出水直接排入通惠河下游，除每年约5500万m³用于农业灌溉外，剩余的出水每年超过3亿m³没有得到利用，这是很大的水资源浪费。为了缓解北京市面临的21世纪城市发展和可利用水资源的矛盾，实现北京市水资源可持续利用，支持国民经济可持续发展战略，北京市政府决定开发该厂污水资源。高碑店污水处理厂回用工程使用回用水的区域达141km²，回用水用户涉及到工业、公园绿化、道路喷洒和冲刷、河湖补水等。

4.2工程规模和技术方案

本工程近期规模为30万m³/d，远期规模为47万m³/d。在回用工程技术方案确定中尽可能地利用现有设施，以降低工程投资。具体设计方案如下：高碑店污水处理厂二沉池出水经新建泵站（规模47万m³/d）提升后用两条管道分别输送到高碑店湖（规模30万m³/d）和水源六厂（规模17万m³/d）。送至高碑店湖的处理水通过第一热电厂现有深度处理设施进一步处理后供该厂冷却用水；送至水源六厂的处理水在该厂进行深度处理后，一部分通过水源六厂现有供水系统供给东郊工业区和焦化厂；一部分通过新建管道输送到西便门和东便门。在水源六厂现有供水管道和新建管道沿线设取水口，并新建回用水支线，供市政杂用取水。

4.3回用水水质技术保障措施

由于高碑店污水处理厂建设时，国家对城市污水处理厂出水要求中还没有氮和磷的指标控制，因此，目前该厂出水中氮和磷的含量较高，这会直接影响回用水水质，必须对该厂进行技术改造，进一步提高该厂出水水质。改造规模为50万m³/d，即对高碑店污水处理厂一期工程（50万m³/d）进行改造。该改造工程分两步进行。第一步改造后使出水水质优于目前第一热电厂冷却水取水水源高碑店湖的水质，出水中BOD、COD、总磷和氨氮分别达到10mg/L、40mg/L、1mg/L和10mg/L。第二步改造使该厂50万m³/d满足高碑店湖Ⅳ类水体的水质要求。第一步主要改造工作量包括曝气池改造和污泥处理系统的改造。原曝气池为1/12为厌氧区，其余为好氧区，改造后原池2/9为缺氧区及厌氧区（水力停留时间共为2h），其中进水端分出一停留时间为15min的强化吸附区。其余仍为好氧区（水力停留时间7.25h）。原污泥系统中剩余污泥泵入初沉池，其混合污泥再进污泥浓缩池浓缩后消化脱水，因浓缩污泥池停留时间较长，处于厌氧状态，磷又被释放出来，通过上清液回到污水中，因此达不到除磷的目的。改造后，原有浓缩池改为浓缩酸化池，浓缩酸化池上清液做为碳源排入水处理系统；将消化池上清液和脱水机滤液及冲洗水收集后进行化学除磷。

高碑店污水处理厂二级出水水质水量稳定，达到设计要求，但还不能满足市政杂用水标准，而绿化用水和道路喷洒等市政杂用水水质对人类健康和城市环境会产生影响，因此，市政杂用水必须在回用前进行深度处理，以满足相应标准。在设计中将深度处理选择在水源六厂。水源六厂现有日处理能力17万m³/d的深度处理设施，主要采用机械加速澄清、砂滤和消毒等工艺处理过程，其出水可满足相应用户要求。由于北京市工业结构的调整，目前该厂平均实际供水量不足5万m³/d，尚有12万m³/d处理能力没有得到利用。另外，水源六厂离市政杂用水用户较近，市政杂用水深度处理设在水源六厂利用其剩余处理能力，可满足市政杂用水近、远期规模需求，在该厂深度处理后的水质能满足市政杂用水水质要求。

4.4主要回用对象

按规划要求，该工程近期供北京市第一热电厂冷却循环用水20万m³/d，远期供北京市第一热电厂冷却循环用水30万m³/d。近期通过北京市水源六厂供东郊工业区和焦化厂5万m³/d，供城市绿化、道路喷洒和冲刷、市区河道景观用水等市政杂用水共5万m³/d。远期通过水源六厂供工业和市政杂用水水量将扩充到17万m³/d。

4.5主要工程内容和投资

本工程总投资3.6亿元，其中征地拆迁费约1亿元，工程费用为2.18亿元，工程建设内容主要为：

（1）高碑店污水处理厂内47万m³/d的泵站一座。

（2）高碑店污水处理厂改造。

（3）高碑店污水处理厂至高碑店湖输水管：DN1800mm，长1480m。

（4）高碑店污水处理厂至水源六厂管道：DN1400mm，长4766m。

（5）市政杂用水配水管：DN1200mm，长6791m;DN1000mm，长1431m;DN800mm，长4615m;DN600mm，长2845m;D=500mm，长2880m。

（6）水源六厂改造：包括深度处理设施改造、蓄水池清淤和护砌、污泥池扩建、供水泵站改造、进出水口的改造、增加自控和电气设备等。

（7）园林供水支线管道。

4.6工程效益

该工程每年可节约清洁水资源16673万m³，节约自来水3650万m³/a，相当于节约了建设一座10万m³/d的自来水厂的投资4亿元。该工程达到了开源节流的目的，为北京市城市绿化面积扩大和道路喷洒压尘创造条件，对环境综合治理具有较大的作用，环境的改善还会带来了周围地区的土地增值。该工程在一定程度上缓解了北京市水资源短缺的矛盾。该工程的巨大经济和环境效益，推动了北京市节水和污水再生回用工作。目前北京已完成污水再生回用规划，7个污水回用工程正在进行施工或做前期工作。北京市的污水再生回用实践表明：污水再生回用符合环境保护和水资源可持续利用战略，是解决水资源可持续利用的有效途径。

5结论

我国是一个水资源贫乏的国家，随着经济发展和城市化进展的加快，水资源短缺的矛盾已经成为我国水资源可持续利用和管理中亟待解决的问题。我国水资源可持续利用面临水资源总量不足、分布不均、水利用率低和水污染等问题，实现我国水资源可持续利用的出路在于坚持可持续发展战略。应根据我国水资源特点进行水资源合理利用和配置，变“以需定供”的传统开发模式为量水而行、以水定需的水资源可持续利用的模式，根据水资源承载能力，对经济结构进行战略调整；同时，应继续发展节水技术，减少生产过程的水资源浪费，大力发展污水处理和再生回用工作，提高污水处理率和处理效果。污水再生回用可以减少污染物总量，增加供水能力，是经济可靠的开源节流措施。几年来污水再生回用实践表明：污水再生回用能有效地缓解城市水资源短缺，是实现水资源可持续利用的有效途径。

⑩ 在进行场地雨洪控制和规划场地雨水径流的时候，应着重注意哪些方面

http://www.landscape.cn/paper/ecology/2013/0301/155595.html
近年来很多地区频发干旱和内涝等灾害，引发我们对城市水危机的深刻思考。水资源短缺和洪涝灾害并发的一个重要原因是雨水资源没有得到合理利用，而是通过排水系统排走，但排水设施的设计标准较低且城市排涝标准体系的缺失造成了暴雨时节严重积水，产生洪涝灾害，加剧了城市缺水，水污染以及生态环境恶化等问题。通过雨水资源化解决水危机及洪灾问题一直是很多学者关注的重点［1－3］，它对于缓解水资源危机，补偿城市生态环境及防洪减灾等方面具有重大社会、经济和环境效益。

现有关于雨水资源化的研究大多从工程设计方面入手，但实际上应整体和多目标的解决雨水问题，而非单一工程的解决方式，在城市发展的规划层面需前瞻性的分析雨水资源化的方向，构建雨水利用及生态安全格局，发达国家已从单纯的工程技术层面走向与景观生态设计紧密结合［4－7］。城市规划及城市景观规划设计理应为解决环境问题提供可操作的平台，而传统的城市规划，主要是将雨水通过管网排除或收集至污水厂进行处理解决点源污染，却导致排水设施压力增加，且雨水径流的面源污染得不到控制，威胁城市的安全。目前城市雨水利用尚未纳入城市规划的考虑范围，造成雨水利用设施建设随意性较大;未来城市规划需充分认识雨水资源的价值，在规划中积极引入雨水资源化的理念，通过雨洪利用和景观生态设计等手段解决城市水危机。

本文针对北京首钢工业改造区进行雨水利用规划研究，将雨水作为地区景观设计的重要元素，将雨水利用纳入城市规划体系中，构建雨水利用“生态海绵”地区。初步优化探讨“生态海绵”地区雨水利用的综合效益，并在此基础上提出雨水利用构建技术和评价指标体系，以期为后续土地一、二级开发及雨水利用工程设计提供参考。

1项目概述

2007年，北京市城市规划设计研究院完成了《首钢工业区改造规划》，根据区域发展要求并落实北京城市总体规划，首钢主厂区及其协作发展区应作为北京城市西部的综合服务中心;作为中国钢铁工业改造转型的典范，应走出一条特色工业资源与现代科技文化相结合的发展之路，成为后工业文化创意产业区。根据区域发展要求并落实北京城市总体规划，按照总规要求创新规划理念和方式方法，在该规划中探索低碳生态的规划设计指标体系。

工业区地形坡度大，现状雨水通过人民渠排除，但是河道断面狭窄，过水能力低;现状月季园和晾水池两处水域都采用自来水补水，因无雨水收集设施及地势等影响，雨水无法流入湖内补充水体，现状雨水利用几乎处于空白。

根据工业区改造建设低碳生态城市的目标，对雨水利用提出一些要求:第一，必须保障防洪安全;第二，以节约利用水资源为目标，构建以雨水利用为主的景观;第三，通过雨水利用恢复规划区水生态系统，保障规划区生态安全格局;第四，雨水利用规划与土地开发、景观设计、竖向规划及其他涉水专项规划协同编制，确保规划能够实施。

2“生态海绵”规划理念

2.1理念概述

本规划结合“生态排水+管网排水”雨水排除新模式，融合雨水开发应用领域最新的可持续发展及低影响开发等理念，构建“生态海绵”雨水利用地区的规划理念。

“生态海绵”地区要求改变传统雨水排放的模式，它要求采用与自然相近的雨水管理方法，尽可能不让雨水外排，而是分散的蓄留和初步净化。整个规划区应该像海绵一样，将进入的雨水短暂的存储起来，再利用或缓慢下渗，构建生态海绵地区规划理念，强调雨水可持续利用，把雨水“排水量零增长”的概念形象表达出来，这种理念符合生态环境保护及低碳生态城市发展的要求。

2.2综合目标

本规划兼顾城市用地和空间开发宏观指引，制定雨水综合利用的空间分布、分类及技术措施等;微观上进行雨水利用规划设计的要点控制，确定具体利用技术，控制指标及相关配套政策等。期望能够从宏观和微观相结合的层面上进行雨水利用综合规划，进而实现调蓄减排、水资源保护、雨水利用、水污染控制、水景观及微气候改善等综合效益。

2.3评价指标

针对规划构建的“生态海绵”地区从经济、资源环境等角度出发提出三类指标，具体见表1。

雨水利用强度类指标反映雨水利用的程度，其中年雨水排放率指该地区进行雨水利用改造后排入市政管网的雨水量占全年总降雨量的比例，零排放降雨量和零排放重现期指可被规划区滞留的降雨量和该降雨量对应的重现期。经济类指标反映雨水利用设施的建设及管理成本，资源环境类指标反映雨水资源化程度及环境污染的控制情况。根据规划区的实际情况制定各类指标的限制值，可控制和指导土地开发利用过程中雨水设施用地的预留和建设，指标体系也可用来预测及验证规划方案实施后的实际效果。本文构建的指标体系主要为本规划效益评价服务，期望后续继续完善雨水利用指标体系，为雨水利用相关管理控制措施及法规的制定提供帮助。

2.4技术体系

构建“生态海绵”地区的技术体系由雨水净化系统、雨水渗透系统和雨水蓄集利用系统组成。规划方案以绿地改造利用技术为核心技术，联合其他以绿地为主要空间的雨水综合利用技术，进而实现雨水的生态海绵吸收渗透方式。

屋顶:以屋顶绿化和屋顶花园改造为主，综合径流系数设计为0.2。广场道路:采取透水铺装改造。绿地:地块内绿地主要以低势绿地、雨水花园等生物滞留系统为主，并结合渗透沟和植物沟渠渗透系统，整个系统以细粉砂的渗透系数为标准(取1×10－5m/s)，蓄水深100～200mm;公共绿地以生态湿地、景观池等雨水集中利用设施改造为主，并配套相应蓄水池，蓄水深200～500mm;道路绿化带采取绿色街道的改造建设，蓄水深200mm。后续详细规划设计计算，都将按照相关技术的设计标准进行计算分析。

3方案设计计算

3.1综合方案(图2)

研究针对规划区的地质、环境、水文和气象等条件进行分析，论证了雨水利用的可行性，确定雨水利用的主要途径为下渗补充地下水，部分补充景观水系。

宏观上，将整个规划区按照现有水域和绿地分布分为南北两区，不同汇水面雨水经初期截污措施后优先下渗补充地下水源，多余雨水以重力流方式汇集至南北两区的水系中。其中北区以现有晾水池为调蓄池接纳未渗透的雨水，南区以现有景观湖泊为调蓄池，并在水系周边的公共绿地中建设生态湿地景观，构造亲水空间，起到美化环境和净化水质的双重功效。发生暴雨时溢流雨水通过防洪渠排除。

微观上，将位于长安街两侧的地块作为示范区，对其进行雨水利用详细规划设计，其中示范区1为综合商业用地，示范区2为商业和公共绿地组合用地(该区域内含有景观水体)，通过对典型地块的优化设计，探讨全区雨水利用的技术体系及控制指标。

3.2设计计算

3.2.1综合渗透系统

示范区1为综合商业用地，汇水面由屋面、绿地、道路和广场组成，区域内无大面积水域，无景观补水需求，因此本区雨水利用系统设计为“屋顶绿化+高位花坛+透水铺装+低势绿地+植被浅沟、渗透沟”的雨水综合渗透利用系统。屋面径流经屋面绿化截留净化后再流经高位花坛(内填渗透性能好、净化能力强的人工混合土)进行渗透净化。道路雨水一部分经透水铺装直接渗透，一部分与屋面雨水一起通过低势绿地，流入渗透浅沟;雨量较大时，雨水沿着浅沟进入渗透沟下渗;超过渗透能力的雨水排入市政雨水管网。

为确定雨水利用措施的最佳方案，综合北京市已有的工程设计经验，分析屋顶绿化改造比例、绿地改造比例、渗透铺装比例以及设计零排放降雨量对经济成本的影响。具体优化分析计算如下。

(1) 固定绿地改造和铺装改造比例分别为20%和30%、考察屋顶绿化和设计零排放降雨量对经济成本的影响，结果见表2。

由表2可见，屋顶绿化改造比例的提高，对提高地块零排放降雨量的作用较小，且随改造比例增加所有经济指标都相应增加，因此需适当降低屋顶绿化比例以节省成本。

(2) 固定绿地改造和屋顶绿化比例分别为20%和10%、考察透水铺装和设计零排放降雨量对经济成本的影响。结果表明，与屋顶绿化相似，透水铺装改造比例的提高，对提高地块零排放降雨量的作用不明显，且随改造比例增加所有经济指标都相应增加。

(3) 固定透水铺装和屋顶绿化比例分别为30%和10%、考察绿地改造和设计零排放降雨量对经济成本的影响，结果见表3。

由表3可见，与屋顶绿化和透水铺装不同，绿地改造比例的提高，对提高地块设计零排放降雨量的作用明显，且随改造强度增加，吨水综合利用和吨水维护成本有所降低，表明提高绿地改造比例可提高零排放降雨量和降低经济成本。本结论从蓄水量及经济最优方面验证了学界关于绿地是城市雨水利用最佳效益获取场所的论述［8－10］。

通过对三种影响因素及各种经济指标的综合分析，针对示范区的雨水利用综合渗透系统，绿地改造25%左右、设计零排放降雨量35mm左右是最佳雨水利用改造措施方案。

3.2.2以景观水体为核心的综合利用系统

示范区2是公共绿地和商业综合用地，区内有景观水体，因此规划构建“以景观水体为核心的综合利用系统”。屋面雨水先经屋顶绿化截留净化后再流经建筑物周边雨水花坛等设施进行渗透净化。净化后的雨水再流经设置于景观水池中的人工湿地，出水水质可符合景观水体的水质要求，经湿地处理后排入景观水池。多余雨水通过绿地渗透系统进行下渗补充地下水。

与综合渗透系统一样，采取同样方式优化分析最佳方案，结论与综合渗透系统一致:屋顶绿化和透水铺装改造比例的提高不能提高零排放降雨量且增加经济成本，绿地是最经济的雨水利用场所。

经济性分析表明:总净增造价、年折旧费用、单位面积净增造价、吨水投资折旧和年维护费用都按照改造比例增加而增加，但吨水维护费用和吨水利用综合成本随改造比例的提高变化曲线如图3和图4所示。

综上分析，针对“以景观水体为核心的综合利用系统”，绿地改造11%左右、设计零排放降雨量40mm左右是最佳雨水利用改造方案。

3.2.3规划区综合方案计算

以示范区的设计计算结论为依据，规划全区雨水利用方案，按照雨水利用强度等级，提出4种方案，具体见表4。针对4种方案进行经济性及滞留雨水量分析，结果见表5。

按照4种方案考察不同利用方案情况下，全区可滞留的降雨量、零排放标准及雨水利用率等指标，方案3为最佳方案。后期土地一级和二级开发利用需以此改造比例为标准进行不同性质地块雨水利用设施建设。

4“生态海绵”效益分析

上文已构建了“生态海绵”地区评价指标，利用这一指标体系进行规划方案的综合效益分析，4种规划方案的经济性分析见表5，最佳方案3时，规划区可滞留98mm降雨量，相当于规划区3年重现期以上的降雨量都可被“海绵”吸收，雨水利用率可达90%(表6)。

结合全区水域的调蓄和渗透补充地下水，方案3实施后可节约水资源量202.47万m3，雨水经绿地渗透和生态湿地等雨水利用设施净化，大大减轻了雨水中污染物对环境的污染，根据北京市雨水污染物浓度的监测值和净化设施净化能力，预计方案3实施后可减少COD外排量101万t，这对生态环境的保护具有重大意义。

5结语

长期以来，城市涉水规划中雨水排除与利用规划均未被以单项规划进行，且雨水利用规划与其他专项规划之间缺少有机联系。将雨水资源化思想融入城市规划、水系统规划、环境规划及综合防灾等规划中，对未来城市健康、可持续的发展具有重要意义。

未来可以“生态海绵”地区构建为借鉴，创新雨水利用规划理念，进一步完善雨水利用规划的法规、管理政策、尽可能将雨水利用规划由非传统规划改变为法定规划，引导社会认识雨水利用的重要性，加大相关研究和实践的投入，从法律、经济和教育等方面提供保障，创造适合我国雨水利用的技术和艺术。