序
水是生命之源,水也是重要的自然资源,随着社会的进步,人口的增长,人民生活水平的提高,对水的需求也日益增长。尽管水是循环的可以恢复的自然资源,但在一定的地域范围内水资源量也是有一定限量的。我国水资源总量虽然在数量上达2.7万亿立方米,但人均占有量仅2000立方米,为世界人均占有量的1/4,且我国幅员辽阔,水资源的分布极不均匀,北方和西北内陆地区水资源更显不足。如北京人均水资源仅有200立方米,仅为全国人均水资源的1/10,为此国家不得不花巨资修建南水北调工程,以缓解京津冀等北方省市的严重缺水问题。
城市化的快速发展,使原有的农田变成了高楼林立的开发区,不透水地面越来越多,极大地改变了城市原有的水文循环,使降雨入渗减少,降雨径流增加。而洪峰流量又陡增,加大了下游河道的防洪负担,同时使城市内部暴雨洪涝频发,严重影响了城市的生产生活,也造成严重的经济损失以致人员伤亡。为此在城市中对城市雨洪进行控制和利用,保持城市水环境和水安全的可持续发展,成为城市水利的重要问题。其中心思想就是“通过留住雨水、利用雨洪的措施,与雨水和谐相处,构建海绵城市”。
留住雨水、利用雨洪的主要措施有:
(1)尽量增加入渗。城市发展过程应保留一定的绿地使雨水有下渗的空间,并将绿地修建成下凹低于周围地面,以滞蓄周围更多的径流。北京市在城市建设项目规划中已明确规定绿地面积不小于30%;小区内步行道、停车场采用透水砖铺砌;将屋顶和不透水路面雨水导入地下渗沟或渗井等,这些措施都可有效增加雨水的入渗。
(2)将暴雨形成的无法有效滞渗的径流滞蓄于地表洼地、池塘或地下蓄水池,以减小外排径流和洪峰流量。
(3)集蓄利用。收集屋顶、道路、庭院、广场的雨水,经处理后用于小区绿化和杂用等。
(4)净化雨水。通过物理、化学或生物手段截留雨水中的悬浮和溶解污染物,从而使雨水水质得到改善;净化设施通常与其他雨水设施联合应用,主要包括初期雨水处理设施、湿塘、人工雨水湿地、人工土壤渗滤、植被缓冲带等。
(5)必要的排放。主要包括城市水系、雨水管渠系统和超标雨水径流排放系统等城市雨水排放设施,以及采用流量控制设施将流量限制在一定值以下的排放设施。
自20世纪80年代末以来,北京市在留住雨水、利用雨洪方面进行了长期的研究和实践,并在奥运工程和众多城市建设项目中推广应用,积累了丰富的经验。这本科普读物正是这些经验的反映,以期使每一个人都融入留住雨水,利用雨洪的行动中,使我们的城市与水和谐相处,成为能够自然积存、自然渗透、自然净化雨水的海绵城市。
清华大学 教授 惠士博
2016年10月