衡水市城區(qū)雨水資源利用分析

張爽娜

(河北省衡水水文水資源勘測(cè)局，河北衡水 053000)

衡水市城區(qū)雨水資源利用分析

張爽娜

(河北省衡水水文水資源勘測(cè)局，河北衡水 053000)

雨水是地球上一切可更新水資源的源泉，合理有效利用城市雨水，可以有效緩解水資源供需矛盾。結(jié)合衡水市水資源和雨水利用現(xiàn)狀，闡述衡水市雨水資源利用的必要性，并對(duì)衡水市雨水資源利用提出充分利用雨水，制定條例法規(guī)，把雨水利用納入城市整體規(guī)劃，充分利用現(xiàn)有的蓄水工程，建立雨水集蓄系統(tǒng)和入滲系統(tǒng)，補(bǔ)給地下水發(fā)揮“土埌水庫(kù)”的調(diào)蓄功能。

水資源現(xiàn)狀;城市雨水資源利用;對(duì)策;衡水市

1 衡水市水資源概況

1.1 水資源現(xiàn)狀

衡水市是河北省最缺水的地區(qū)之一。目前全市人均水資源占有量?jī)H為148 m3，是全省人均水平的47.6%，全國(guó)的6.7%和世界的2%，大大低于國(guó)際公認(rèn)的維持一個(gè)地區(qū)社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境發(fā)展所需的人均1 000 m3的臨界值，是最貧水地區(qū)之一。地下水是全市最重要的水源，由于需水量的迅猛發(fā)展以及用水存在不同程度的浪費(fèi)，造成地下水超采嚴(yán)重，從而形成了冀、棗、衡大漏斗，漏斗中心水位埋深由1992年6月末的64.76米劇增到2006年的95.7 m，降落漏斗面積由1992年的2 686 km2擴(kuò)展到2006年6月末全市區(qū)域均處于漏斗區(qū)范圍內(nèi)［2］。由于水位下降，引起了水井“泵吊”、地面沉降、大地裂縫及水質(zhì)惡化等生態(tài)環(huán)境的破壞，直接威脅到各類工程建筑安全及人類健康，制約了工農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)。

1.2 年降水量情況

衡水市氣候?qū)儆谂瘻貛Т箨懶?、半濕?rùn)半干旱季風(fēng)氣候區(qū)，四季分明，具有春季干燥多風(fēng)、夏季炎熱多雨、秋季天高氣爽、冬季寒冷少雪等特點(diǎn)。光熱資源豐富，雨熱同期，適合多種植物生長(zhǎng)。全市多年(1956～2003)平均降雨量509.7 mm［1］，降水集中在 6 －9 月份，占全年降水量的76.9%。據(jù)相關(guān)資料表明，一般年平均降水量大于200 mm的地方都能發(fā)展集雨工程，年降水量在300～500 mm以上的地區(qū)經(jīng)濟(jì)效益更好。從降水資源上講，衡水市完全可以發(fā)展雨水集蓄利用技術(shù)。衡水市不同保證率降水量年內(nèi)分配成果見(jiàn)表1。

表1 衡水市不同保證率降水量年內(nèi)分配成果表mm

1.3 供用水現(xiàn)狀

衡水市區(qū)目前城市供水系統(tǒng)由城市集中供水(自來(lái)水公司供水)、自備井及引用衡水湖水三部分構(gòu)成，水源為外流域調(diào)水和地下水。2005年衡水市區(qū)年供水量4 682萬(wàn)m3，其中公共供水1 572萬(wàn)m3，自備井供水1 310萬(wàn)m3，衡水湖供水量1 800萬(wàn)m3。我們本著“先用地表水，后用地下水”的原則，合理配置水資源，與2004年相比，地表水供水量增加834萬(wàn)m3，地下水減少474萬(wàn)m3。

目前衡水市區(qū)需水量為每年4 000萬(wàn)噸以上，但是地下水的可供利用量?jī)H為1 540萬(wàn)m3(偏枯水年)～1614萬(wàn)m3(豐水年)，實(shí)際地下水開(kāi)采量每年都大大超過(guò)了這一數(shù)字，造成供需嚴(yán)重失衡。雖然市區(qū)管網(wǎng)已成環(huán)狀，仍滿足不了用水上的需求，在用水高峰時(shí)屢有斷流現(xiàn)象，隨著城市建設(shè)的發(fā)展，工業(yè)發(fā)展和人口的增長(zhǎng)，需水量還會(huì)有所上漲，勢(shì)必加劇水資源的供需矛盾。

2 雨水資源利用的必要性和可行性

2.1 必要性分析

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展及城市的不斷擴(kuò)大，一方面水資源嚴(yán)重不足，另一方面大量的雨水被直接排走，白白流失，甚至造成洪災(zāi)，水資源浪費(fèi)和短缺共存［3］。如果將城區(qū)汛期雨水洪水蓄積起來(lái)，在需要的時(shí)候加以利用，其效益十分明顯:一是可以減輕水資源短缺的壓力，提高水資源利用效率;二是可以改善區(qū)城生態(tài)環(huán)境，減輕城市防洪排水系統(tǒng)壓力;三是可以補(bǔ)充涵養(yǎng)地下水資源，減緩地面沉降，改善地下水環(huán)境。

2.2 可行性分析

由于天然雨水具有硬度低，污染物少等優(yōu)點(diǎn)，因此它在減少城市雨洪危害，開(kāi)拓水源方面正日益成為重要主題。對(duì)于大型公用建筑、居住區(qū)、建筑群體等屋面及地面雨水，經(jīng)收集和一定處理后，除用于澆灌農(nóng)作物、補(bǔ)充地下水，還可用于景觀環(huán)境、綠化、洗車場(chǎng)用水、道路沖洗、冷卻水補(bǔ)充及一些其它非生活用水用途。廠房雨水可根據(jù)生產(chǎn)工藝需要，將雨水進(jìn)行適當(dāng)處理后用于補(bǔ)充部分生產(chǎn)用水。目前衡水市城區(qū)使用1 m3的自來(lái)水費(fèi)用(含水資源費(fèi)、污水處理費(fèi)、南水北調(diào)基金)為2.85元，而從運(yùn)行管理和小區(qū)用水費(fèi)用支出分析，投入收集1m3雨水的年運(yùn)行費(fèi)用不足0.10元。

3 衡水市雨水利用現(xiàn)狀及存在的問(wèn)題

3.1 衡水市雨水利用現(xiàn)狀

目前，衡水市雨水利用處于初期發(fā)展階段，雨水直接利用設(shè)施較少，城市雨水隨污水管網(wǎng)排放，不僅造成城市排水管網(wǎng)壓力，也造成資源浪費(fèi)。如果把雨水利用與天然洼地、公園河湖等濕地保護(hù)相結(jié)合，建設(shè)雨水地下回灌系統(tǒng)，將雨水資源利用于農(nóng)田灌溉、公共衛(wèi)生及地下水涵養(yǎng)等方面，可以緩解城市水資源緊缺的局面，是一種開(kāi)源節(jié)流的有效途徑。

3.2 衡水市雨水利用存在的問(wèn)題

1)地下管網(wǎng)系統(tǒng)尚不完善

大部分雨水的設(shè)計(jì)體系仍是“直接排放和疏導(dǎo)”的模式，雨水管道尚未建設(shè)，部分排水管網(wǎng)已經(jīng)老化，容易堵塞。

2)城區(qū)不透水面積加大

城區(qū)道路及房屋等地面建筑物形成的不透水面積占市區(qū)面積的比例越來(lái)越大，由此引起市區(qū)的降水徑流及地下水的補(bǔ)給均發(fā)生明顯變化。

3)雨水利用基本空白

衡水市的雨水利用技術(shù)還比較落后，缺乏系統(tǒng)性，更缺少法律法規(guī)保障體系，尚處于初期發(fā)展階段，還沒(méi)有將雨水作為一種資源加以利用，也缺乏系統(tǒng)的雨水利用規(guī)劃和雨水利用工程，雨水的利用率還特別低。

4 雨水利用對(duì)策與建議

4.1 建立健全政策法規(guī)

制定相應(yīng)的雨水利用條例和法規(guī)，把雨水利用納入城市整體規(guī)劃。加強(qiáng)宣傳強(qiáng)化公眾教育，通過(guò)宣傳進(jìn)一步提高公眾雨水資源利用意識(shí)，使城市居民認(rèn)識(shí)到雨水資源利用的必要性、可行性。

4.2 充分利用現(xiàn)有的引蓄水工程，發(fā)揮工程效益

衡水湖是我市最大的蓄水工程，現(xiàn)蓄水能力1.88億m3，較大蓄水坑塘1 500余個(gè)，蓄水能力達(dá)2 000萬(wàn)m3。怡水河、迎賓河、滏陽(yáng)河，這幾條河貫通衡水市區(qū)，是衡水市區(qū)水網(wǎng)的重要組成部分，既是城市水景觀又是衡水市區(qū)主要行洪河流，承擔(dān)衡水市的引蓄水工程和防洪安全。為雨水集蓄利用等集雨工程的規(guī)劃建設(shè)提供了基礎(chǔ)。

4.3 建立合理高效的雨水集蓄系統(tǒng)

一是屋面雨水集蓄系統(tǒng)，收集下來(lái)的雨水主要用于家庭、公共場(chǎng)所和企業(yè)的非飲用水。二是雨水截污與滲透系統(tǒng)。道路雨水通過(guò)下水道排入沿途大型地下或地上蓄水池或通過(guò)滲透補(bǔ)充地下水。街道雨水管道口建設(shè)截污掛籃，以攔截雨水徑流攜帶的污染物［4］。三是生態(tài)小區(qū)雨水利用系統(tǒng)。小區(qū)沿著排水道建有滲透淺溝，表面植有草皮，供雨水徑流流過(guò)時(shí)下滲。超過(guò)滲透能力的雨水則進(jìn)入雨水池或人工濕地，作為綠化、水景或繼續(xù)下滲。

4.4 建立雨水入滲系統(tǒng)

合理擴(kuò)大深、淺地層回灌水量，提高地下水修復(fù)能力，減少地面流失，有效地減輕地下水污染。

1)將新建居民小區(qū)、道路、廣場(chǎng)和停車場(chǎng)等建設(shè)為透水地面，以方便入滲回補(bǔ)地下水。

2)為了充分利用自然凈化能力及增加雨水入滲量，建議道路高程高于周圍綠地高程，同時(shí)保留路牙并設(shè)置缺口，以便道路徑流進(jìn)入綠地;加強(qiáng)城市分區(qū)綠化，提高就地入滲率，充分發(fā)揮“土壤水庫(kù)”的調(diào)蓄功能;屋面徑流也應(yīng)盡量引入花壇、綠地，經(jīng)自然凈化、滲透后再進(jìn)入人工入滲設(shè)施。這些均需在城市平面和高程規(guī)劃中體現(xiàn)。

3)新建和改建的大型公共建筑群必須設(shè)置雨水就地下滲設(shè)施，包括滲井、滲溝、滲池等，可因地制宜地修建在樓前屋后。

5 結(jié)語(yǔ)

我國(guó)對(duì)于城市雨水利用的普及率較低，由于城市雨水利用初期投資較大，回收期較長(zhǎng)，政府在對(duì)雨水利用工程項(xiàng)目上給予的財(cái)政資助較少，給雨水利用的推廣和發(fā)展帶來(lái)難度。因此，政府應(yīng)給出相應(yīng)的優(yōu)惠政策，要求房地產(chǎn)商在開(kāi)發(fā)建設(shè)中引入雨水利用工程，以促進(jìn)雨水利用的普及實(shí)施［5］。

雨水是一種重要的淡水資源，雨水資源的開(kāi)發(fā)利用無(wú)疑是開(kāi)辟城市新水源的一個(gè)有效途徑，因此，科學(xué)合理利用雨水資源可以有效緩解城市水資源短缺、減少城市防洪與排水壓力，減輕城市水體污染，改善城市水循環(huán)及生態(tài)環(huán)境，可實(shí)現(xiàn)水資源的優(yōu)化配置和水資源的持續(xù)利用。

［1］河北省衡水水文水資源勘測(cè)局.衡水市水資源評(píng)價(jià)報(bào)告［R］.2006.

［2］衡水市水務(wù)局.城市雨水利用的調(diào)研報(bào)告［R］.2008.

［3］王情.中國(guó)北方城市雨水資源利用探討［J］.水資源保護(hù)，2009.25(4):86－87.

［4］張世喜.城市雨水資源減排與資源化利用現(xiàn)狀淺析［J］.城鄉(xiāng)與環(huán)境，2010，35:66 －67.

［5］劉同僧。廊坊市城區(qū)雨水資源綜合利用前景分析［J］.2012，(1).

TV213.9

B

1004－1184(2013)05－0101－02

2013-04-23

張爽娜(1979-)，女，河北冀州人，工程師，主要從事水文水資源工作。