隨著城市化進(jìn)程加快，水資源匱乏、生態(tài)環(huán)境惡化等問題的出現(xiàn)，城市雨水作為水資源利用迅速在世界各地得到發(fā)展。許多發(fā)達(dá)國家如日本、澳大利亞和德國等都很關(guān)注雨水的利用，如日本結(jié)合已有的中水工程，在城市屋頂修建雨水澆灌的“空中花園”，在樓房中設(shè)置雨水收集裝置與中水道工程共同發(fā)揮作用；德國在八十年代末就把雨水的管理與利用列為九十年代水污染控制的三大課題之一，修建了大量的雨水收集裝置來截流、處理及利用雨水，并盡可能利用天然地形地貌及人工設(shè)施來截流、滲透雨水，削減雨水的地面徑流，減輕城市洪澇。我國是一個水資源嚴(yán)重短缺的國家，人均水資源量僅為世界人均占有量的1／4，而且我國水資源分布存在顯著時空不均。因此近年我國為緩解北方嚴(yán)重缺水的局面正著手進(jìn)行南水北調(diào)工程，該項目工程量大、工期長。作為缺水地區(qū)不能坐等外源調(diào)水，應(yīng)充分開發(fā)和回收利用當(dāng)?shù)匾磺锌赡艿乃Y源，其中城市雨水就是長期忽視的一種水資源。目前我國對城市雨水的利用率很低，與發(fā)達(dá)國家相比，可開發(fā)利用的潛力很大�？傊�，通過雨水的合理收集與利用，補(bǔ)充地下水源，削減城市洪峰流量，有效控制地面水體的污染，對改善城市的生態(tài)環(huán)境、緩解水資源緊張的局面有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1雨水利用的方法

雨水利用主要有以下兩種方法:

1)間接利用
滲透回灌以補(bǔ)充地下水是雨水的間接利用方法。一些國家的雨水設(shè)計體系已把滲透和回灌列入雨水系統(tǒng)設(shè)計的考慮因素。但目前我國城鎮(zhèn)雨水的設(shè)計體系仍是“直接排放水體”的模式，無法獲得削減徑流量、減輕污染負(fù)荷、補(bǔ)充地下水源、改善生態(tài)環(huán)境等綜合效益。

2)直接利用
將雨水收集處理后直接利用。主要用于城市的綠地澆灌、路面噴灑、景觀補(bǔ)水等，可有效地緩解城市供水壓力。本文主要探討雨水用作中水補(bǔ)充水源與建筑中水系統(tǒng)聯(lián)合運(yùn)行的存在問題。

2雨水水量及水質(zhì)特點(diǎn)

2．1雨水水量分析
我國地域遼闊，降雨存在時空分布不均，不同地區(qū)降雨量及降雨歷時差異較大，且同一地區(qū)不同年份降雨形成的徑流量也有較大的出入。我國北部地區(qū)特別是西北地區(qū)，土地遼闊，總面積占全國的4O%，但水資源不足全國的lO%，且降雨年內(nèi)分配不均，多集中在6～9月，并以暴雨的形式出現(xiàn)，造成水土流失。南方地區(qū)雖降雨較多，但降雨分配也不均。雨水在實(shí)際利用時還要受到許多其它因素的制約，如氣候條件、降雨季節(jié)的分配、雨水水質(zhì)、地形地質(zhì)條件以及特定地區(qū)建筑的布局和構(gòu)造等。因此，在雨水利用時要根據(jù)利用的目的，通過合理的規(guī)劃，

在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)可行的條件下使降雨量盡可能多地轉(zhuǎn)化為可利用雨量對于城區(qū)雨水主要有屋面、道路、綠地三種匯流介質(zhì)。研究表明，屋面可利用雨水徑流量大、水質(zhì)較好、便于收集利用，其利用價值最高。建筑屋面可利用雨量可按下式計算：
Q=ｆ•a•h•A•(H•10-3)
式中：Q一屋面年平均可利用雨量(1T1)；ｆ__徑流系數(shù)(取0．9)；
h -季節(jié)折減系數(shù)；初期棄流系數(shù)；A——屋面水平投影面積(m2)；
H——年平均降雨量(n1m)。
其中季節(jié)折減系數(shù)a考慮了當(dāng)?shù)貧夂�、季�?jié)等因素的影響。初期棄流系數(shù)j3根據(jù)當(dāng)?shù)亟涤旰退|(zhì)資料確定。對北京可分別取0．85和0．87。

2．2屋面雨水的水質(zhì)概況

通過對北京部分屋面雨水水質(zhì)分析測定，發(fā)現(xiàn)屋面徑流污染也比較嚴(yán)重。這里僅以COD隨降雨歷時的變化規(guī)律為例。

圖1為2000年北京某院校部分屋面徑流雨水COD隨降雨歷時的變化情況。由圖可見，每場降雨的水質(zhì)出入較大。雨水水質(zhì)不僅與降雨強(qiáng)度有關(guān)，也與屋面材料、空氣質(zhì)量、氣溫、兩次降雨間隔時間等因素有關(guān)。而且從圖可以看出初期徑流水質(zhì)較差，水質(zhì)渾濁、色度大。故雨水利用時應(yīng)考慮初期棄流，初期棄流量可定為二mn：同時通過對屋面雨水水質(zhì)的可生化性分析，一般BOD／COD的值在0.1--0.15，由此可見，屋面雨水可生化性較差，宜采用物化處理。

3屋面雨水用作中水補(bǔ)充水源與建筑中水系統(tǒng)聯(lián)合運(yùn)行存在問題分析3．1中水水源水質(zhì)分析對住宅小區(qū)而言，中水水源一般可分為生活污水、雜排水(除沖廁之外的其它生活污水J、洗浴發(fā)水三種，其水質(zhì)逐次漸好：目前實(shí)際工程中中水源主要是后兩種水源。對以大型公共建筑為主{本的城市建筑小區(qū)設(shè)置中水系統(tǒng)，可優(yōu)先采用集中的洗浴污水做水源：我國及日本不同中水水源的水質(zhì)情況詳見表l：3．2現(xiàn)行中水系統(tǒng)運(yùn)行情況分析

八十年代以來，我國在建筑中水工程方面也做了大量研究與工程實(shí)踐�，F(xiàn)有建筑中水系統(tǒng)采用的處理流程分別以生化、物化兩種方法為主，其中又以根據(jù)已有研究表明，中水設(shè)施的建設(shè)與運(yùn)行仍存在著許多問題，并已影響到中水回用技術(shù)的推廣。這些問題包括：

1)水量平衡計算不合理，從而使設(shè)計與實(shí)際處理規(guī)模相差較大，運(yùn)行成本高。

2)調(diào)節(jié)池容積偏小，在運(yùn)行中必須交替進(jìn)行中水溢流和自來水補(bǔ)充。

3)水質(zhì)不達(dá)標(biāo)，所選工藝流程的處理能力有限，使出水不理想。其中水量平衡是目前中水系統(tǒng)設(shè)計與運(yùn)行不佳的一個主要問題.

3．3屋面雨水用作中水補(bǔ)充水源存在問題分析雨水用作中水補(bǔ)充水源、納入中水系統(tǒng)與其聯(lián)合運(yùn)行從技術(shù)上是可行的，但實(shí)際操作時，仍存在以生化處理工藝居多。中水常用的工藝流程見圖2和圖3。其中圖2多用于雜排水為水源時，圖3多用于洗浴污水為水遇到以下問題。

1)加劇中水系統(tǒng)的水量波動。如上所述，水量平衡計算不合理是中水設(shè)施設(shè)計與運(yùn)行不佳的主要問題之一，而且由于目前中水工程的使用對象主要是賓館、飯店等大型建筑，中水的來源隨著客流量和時間的分布明顯不同，常有較大集中來水和完全斷流的情況。使水量平衡的難度增加。而雨水的季節(jié)波動性和隨機(jī)性也很大，如將雨水與建筑中水系統(tǒng)聯(lián)合運(yùn)行，將會加劇中水系統(tǒng)的水量波動。

2)在聯(lián)合運(yùn)行的情況下，要使系統(tǒng)正常運(yùn)行，必須增大調(diào)蓄設(shè)施以容納雨水，同時大部分缺水地區(qū)的雨量少且相對集中，所以擴(kuò)容后的系統(tǒng)在旱季通常不能滿負(fù)荷運(yùn)行，降雨時，系統(tǒng)又很難把所有的雨水收集處理，雨水進(jìn)入中水系統(tǒng)往往造成中水原水的溢流，從而造成雨水代替中水，并未真正增加水資源量。

3)對大多數(shù)賓館飯店而言，由于有效的建筑屋頂面積有限，可收集的屋面雨水量與中水水量相比也有限，雨水進(jìn)入中水系統(tǒng)使系統(tǒng)的復(fù)雜性和投入相對增加，意義不大。同時賓館或飯店因本身占地有限，主體建筑多為高層塔樓，中水系統(tǒng)常建在擁擠的地下設(shè)備層，采用龐大的調(diào)蓄和處理設(shè)備通常有一定困難。

4)因屋面雨水可生化性較差，而中水系統(tǒng)又以生化處理為主，聯(lián)合處理會影響中水生化系統(tǒng)的正常運(yùn)行：既使以洗浴污水為中水水源時多采用物化處理方法，兩者聯(lián)合運(yùn)行也會存在穩(wěn)定性問題。綜上分析，屋面雨水不宜與建筑中水系統(tǒng)聯(lián)合
運(yùn)行：但是對占地面積相對較大，尤其是建筑屋面較為集中的住宅小區(qū)或其它大型公共建筑，可利用的屋面雨水量較多，應(yīng)進(jìn)行充分的收集利用，并進(jìn)行不同方案比較或考慮設(shè)置獨(dú)立雨水收集利用系統(tǒng)。

4獨(dú)立的雨水收集利用系統(tǒng)根據(jù)初期棄流后的屋面雨水水質(zhì)的情況和實(shí)驗結(jié)果，采用以下處理流程，其出水水質(zhì)可滿足《生活雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》要求。屋面雨水一雨落管一初期棄流裝置一貯水池一泵一加藥裝置一濾池一中水池一消毒裝置一中水利用在流程中，屋面雨水經(jīng)雨落管進(jìn)入初期棄流裝置：經(jīng)初期棄流后的雨水通過貯水池收集，貯水池容積大小根據(jù)當(dāng)?shù)氐谋┯陱?qiáng)度公式，繪出不同歷時的雨量曲線來確定。處理后的雨水可用于小區(qū)各種生活雜用水，如綠化、噴灑路面等。

5小結(jié)

1)在目前水資源緊張、水污染加重、城市生態(tài)環(huán)境惡化的情況下，城市雨水作為補(bǔ)充水源加以開發(fā)利用，勢在必行。

2)在不同介質(zhì)匯流的雨水中以屋面雨水利用價值最高。但屋面初期徑流雨水污染較重，收集利用時應(yīng)考慮初期棄流，初期棄流量約為2mm。根據(jù)實(shí)驗研究結(jié)果表明屋面雨水水質(zhì)可生化性較差，宜采用物化處理。

3)不同中水水源采用工藝及投資不同�，F(xiàn)行建筑中水系統(tǒng)自身仍存在諸多問題。

4)考慮到雨水水量水質(zhì)以及建筑中水系統(tǒng)的特點(diǎn)，雨水不宜與建筑中水系統(tǒng)聯(lián)合運(yùn)行，宜單弛收當(dāng)然，小區(qū)雨水利用過程應(yīng)包括雨水的收集、處理和利用相對獨(dú)立的三個部分，同時考慮到雨水的季節(jié)和時間波動性很大，且往往無法預(yù)測。因此既要考慮盡可能充分地利用雨水，又應(yīng)兼顧經(jīng)濟(jì)可行．并對不同方案做技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析。同時中水回用以及雨水利用要與區(qū)域性水資源利用結(jié)合起來，與域市規(guī)劃及其景觀設(shè)置統(tǒng)籌考慮，通過全面規(guī)劃、合理布局達(dá)到協(xié)調(diào)統(tǒng)一，避免重復(fù)投資，體現(xiàn)規(guī)模效益。

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