【论文资料】2雨洪利用基本形式.docVIP

雨洪利用与城市自然水循环修复 张书函 （北京市水利科学研究所，北京 100044） 摘 要：城市不透水面积的增多破坏了城市的自然水循环，采取雨洪利用措施能够增加降雨向土壤水的转化量和补给地下水的量，能增加蒸散发量、减少是径流外排量，还能有利于城市河道呈现“清水常流”的状态，从而一定程度上能够修复城市自然水循环，利于实现“和谐社会”和“宜居城市”的目标。 关键词：雨洪利用 水循环 城市 The restoration of natural water cycle in city by rainwater harvesting and utilization Abstract: The natural water cycle in city is disturbed due to the increasing of impervious area in city. With all kinds of methods of rainwater harvesting and utilization ,the amount of soil water transformation from rainfall and the groundwater recharge will increased as well as the improving of evapotranspiration and the declining of runoff. A scene of clean river will also be presented. Thus the water cycle in city will be restored in a certain extent. All of these will be beneficial to the object of harmonious society and livable city. Keywords: rainwater harvesting and utilization, water cycle, city 城市的发展使越来越多的地表被建筑物和各种硬化铺装所覆盖，严重破坏了天然水循环，一方面使地表易产生积水并形成高峰值的径流，排入河道后增加防洪压力，产生隐患；另一方面，阻断了降雨对地下水的补给通道，造成地下水补给量长期小于开采量，形成大范围的降落漏斗，威胁城市安全。因此，必须采取措施减少地表径流量、增加地下水补给量。这正是雨洪利用技术所追求的目标之一。因此，研究通过雨洪利用技术修复城市自然水循环，对于改善城市生态环境、保障城市防洪安全具有重要意义。 1城市化对自然水循环的影响 城市的水循环系统包括自然循环系统和人工循环系统两部分，自然循环系统是指水由蒸发、降水、地表径流、下渗、地下水流等构成的循环系统，人工水循环系统是指由城市给水、用水、排水和处理系统组成的循环系统。 在城市化前的自然水循环系统中，通过地表植被和洼地对雨水的截留和滞蓄，能够削减大部分降雨径流，超过截流和填洼(滞留)的雨量，会在地面汇成径流进入排水渠道，最后进入河流。通常降雨的70～80％下渗入土壤，只有10～30％的雨水形成径流排入河道，由5～10％的雨水被植被等截留，这部分水与下渗的水再蒸发回到大气中，蒸发量占降雨量的50～70％，入渗到地下水的量占降水量的10～40％。城市化前河道内的水与地下水有着密切的联系，要么入渗补充地下水，要么地下水以基流的形式补充河水，使河道内除了汛期发洪水以外呈现清水常流的景象。 城市化后下垫面硬质化，受不透水面积、滞水空间、排水管网和河道特征等方面影响，使地表径流量、汇流时间、调节容量及河道水位等产汇流参数发生改变。原有植被和土壤被不透水面替代，作为天然调蓄系统的池塘、湿地被填平，原有的雨水径流途径被排水管网和硬质化的城市河道取代，径流汇流时间缩短，洪峰增大。根据周玉文在北京市百万庄小区所做的实验，在1小时内新、旧沥青路面的降雨损失分别仅为草地的6%和12%，为裸露土地面的14%和26%；而屋面的降水损失量更小，一般都仅1-2mm。而北京市水利科学研究所的实测结果显示，屋顶的降雨损失量仅有0.7mm～0.94mm。由此可估计，当流域内不透水面达到城市面积20%，遇到3年一遇降雨其产流量就可能相当于该地区原有产流量的1.5~2倍。与此同时将使汇流时间大大缩短。 2 雨洪利用基本形式 雨洪利用是针对开发建设区域内不同下垫面所产生的降雨径流，采取相应的措施，或收集利用，或渗入地下，以达到充分利用雨水资源、提高环境自净能力、改善小区生态环境、减少外排流量、减轻区域防洪压力的目的，寓资源利用于灾害防范之中的系统工程。城市的下垫面主要包括屋顶、道路、绿地（含公园及水面）、