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1、城市雨洪利用的研究现状与发展方向（张晓鹏王美荣） 中图分类号TV213.9文献标识码A文章编号1673-463703-0012-03
城市雨洪利用是针对城市开发建设区域内的屋顶、道路、庭院、广场、绿地等不同下垫面降水所产生的径流,采取相应的集、蓄、渗、用、调等措施,以达到充分利用资源、改善生态环境、减少外排径流量、减轻区域防洪压力的目的,系寓资源利用于灾害防范之中的系统工程。与缺水地区农村雨水收集利用不同,城市雨洪利用不是狭义的利用雨水资源和节约用水,它还包括减缓城区雨水洪涝,回补地下水减缓地下水位下降趋势,控制雨水径流
2、污染、改善城市生态环境等广泛的意义。因此,城市雨洪利用是一项多目标综合性技术,我国在这方面的研究和应用尚处在起步阶段,需要在全面把握国内外现状的基础上明确方向,更加深入、系统地开展研究,为进一步推广应用奠定基础。
1研究现状
1.1国外雨洪利用研究和应用现状
国外对雨洪利用技术的研究已经较为成熟,基本形成了相应的理论体系和完善的技术措施,并开发生产出了系列化的设备。特别是在雨洪利用的水文计算方面国外已有一些成熟的模型。雨洪利用管道的计算一般有推理公式法和过程线法。推理公式法的计算精度不易准确把握,有时计算结果比实测值大1倍
3、。过程线方法计算结果比较准确,但计算过程复杂,往往需要借助于计算机完成。英、美等国家较大流域的雨水管渠设计自70年代就使用基于计算机的过程线方法,开发出了一些适用的计算机模型,如英国环境部及全国水资源委员会的沃林福特程序、美国环境保护署编制的暴雨雨水管理模型SWMM、美国陆军工程兵团水文工程中心提出并应用于城市和非城市集水区域的降雨-汇流-水质模型STORM、丹麦水利研究所开发的MOUSE模型、Beven和Kirkby于1979年开发的TOPMODEL、美国农业部开发的SWAT模型、德国DORSCHCONSULT公司设计开发的
4、HydroCAD等等。这些模型为雨洪利用系统的计算和设计提供了有效的工具。德国Geiger教授在《NeueWegeFurDasRegenwasser》中详细论述雨水渗透方面的技术。
国外很重视雨洪利用相关技术标准和政策措施的配套,许多国家和地区已经出台了相应的技术手册、规范和标准。如美国STAFFORD郡的《雨水管理设计手册》、乔治亚州的《雨水管理手册》、北卡罗莱纳州《雨水设计手册》,维吉尼亚州的《维吉尼亚雨水管理模式条例》等。此外,国外还制定相应的立法对雨洪利用给予支持,如美国的克罗拉多州、佛罗里XX、宾西法尼亚州和维吉
5、尼亚分别制定了雨洪管理条例。这些条例规定新开发区的暴雨洪水洪峰流量必须保持在开发前的水平。所有新开发区必须实行强制的“就地”滞洪蓄水。滞洪设施的最低容量均能控制5a一遇的暴雨径流。除制定雨洪管理条例外,联邦和各州还采取了一系列政策,如使用总税收、发行义务债券、联邦和州给予补贴、联邦贷款和投资分扣方式鼓励人们采用新的雨水处理方法。
由于大面积的应用需求,国外已经有许多专门的公司研发并生产雨洪利用的专用设备。如德国GEP公司生产雨水利用的存储罐、过滤器和单户雨水利用的集成设备,荷兰WAVIN公司生产专用雨水口、雨水连接管道、雨
6、水检查井、雨水储存填料,德国UFT公司生产雨洪利用系统的各种溢流堰和流量控制器。
1.2我国雨洪利用的研究和应用现状
雨洪利用在我国西部干旱半干旱地区已有广泛的应用,主要用于集雨灌溉农田和解决居民生活用水,如甘肃的“121雨水集流工程”、宁南山区的“窑窖农业”、陕西的“甘露工程”、山西的“123”工程、内蒙古的“112集雨节水灌溉工程”等。我国城市雨洪利用起步较晚,在理论与技术方面尚不十分成熟。年代初,XX市水利科学研究所等单位在国家自然科学基金的资助下,开展了“XX市水资源开发利用的关键问题之一——雨洪利用研究”课题的研
7、究。对屋顶—渗井系统和草坪的拦蓄雨洪效果进行了初步研究,提出了一些XX城区雨洪利用的对策和技术措施。但由于技术和经济等方面的原因,当时未能得到推广应用。从2000年开始,在中德合作“XX城区雨洪控制与利用技术研究与示范”项目的支持下,XX市进一步开展了对城市雨洪利用的系统研究,初步形成了城市雨洪收集、滞蓄、处理、回用和回灌地下的技术系统,并建设了总面积60hm2的雨洪利用示范区。在该项目的影响下,掀起了雨洪利用的研究和应用高潮。2002年,XX市节约用水办公室资助中国农业大学开展了城市雨洪利用的研究。XX建筑工程学院和XX市节
8、约用水办公室也开展了“XX市城区雨水利用技术研究及雨水渗透扩大实验”项目的研究。天津、上海、深圳等城市也相继开展了雨洪利用的研究和应用。
在雨洪利用的水文模型方面,国内已建立①自然流域的水文模型；②城市雨水径流模型,把径流分为地表径流和雨水管内汇流2个阶段,模型包括了降雨
