摘要:天津市水资源缺乏，随着城市化水平的提高和经济的高速发展，城市雨水问题就愈发凸现出来。本文主要进行了雨水蓄留渗透技术在天津地区的应用方面的研究。 关键词：雨水蓄留，雨水渗透，水质分析，雨水利用，截污
Abstract: the shortage of water resources in tianjin, along with the improvement of urbanization and the high speed development of economy, urban rainwater problem is increasingly apparent. This paper mainly for the rain penetration for storage technology in tianjin area of applied research.
Key words: the rain for storage, rain water permeability, water quality analysis, rainwater to use, cut pollution
中图分类号：P747+.6 文献标识码：A 文章编号：
一、项目概述
水资源是不可替代的自然资源，是实现人类生存可持续发展的基础。随着我国城市化进程的加快和国民经济的快速发展，水资源短缺和水环境污染问题日趋严重。据多年统计全国年平均降雨量仅为628 mm，年平均水资源总量为28124×108 m，居世界第6位，但人均水资源占有量只有2300m3，约为世界人均水平的四分之一。天津市地处华北平原的东北部，水资源极为有限，人均占有量仅为347.9m3，是全国最少的地区之一。天津市在经济取得巨大成就的同时，也产生大量的城市垃圾以及造成大气的环境污染。污染物在降雨过程中，混杂于雨水当中，雨水通过径流，将地面道路上的污染物不断冲刷，最后进入雨水管道后排到自然水体中，造成附近及下游水体的污染。由此可见，城市水资源的严重短缺，及雨水形成径流对周边环境带来的严重污染，亟待解决。
随着城市化水平的提高和经济的高速发展，城市雨水问题就愈发凸现出来。主要表现为雨水资源大量流失、雨水径流污染严重、洪涝灾害风险加大。本文主要对雨水集蓄利用技术和雨水蓄留利用技术进行研究。通过该技术的研究和应用将形成一套适合北方城区雨水存贮利用技术。
二、国内外雨水利用的现状
在国外，德国和日本等一些发达国家，城市雨水的资源化和雨水的收集利用已有较长的历史。以雨水作为再生水水源利用系统为目的的代表国家有日本、英国和丹麦的蓄水――再生水利用以及澳大利亚的雨水蓄水――工业用水水源系统。其经验和方法，对我国大部分城市特别是对那些严重缺水的城市很有借鉴意义。我国城市雨水利用相对起步较晚，目前主要在缺水地区有一些小型、局部的非标准性应用。近年来，缺水形势的严峻和对环境生态问题的重视，促进了城市雨水利用的研究与应用迅速发展，并对雨水利用技术的科学性与系统性提出了更高更迫切的要求。由于缺水形势严峻所致，北京市雨水利用已纳入政府部门的推广计划，并制定了相关规定和导则。目前北京市城区共建成雨洪利用工程51处，通过铺设透水路面、集雨灌溉等方法，每年可收集雨水90多万立方米。我国城市雨水利用还处于推广发展阶段，天津地区本研究目前还在空白阶段。但在当前人们对雨水利用认识的加深及相关技术的成熟，天津城镇雨水利用具备了良好的基础，有开发利用的技术可行性和应用前景进。
三、城市雨水分质收集的研究及应用
（一）城市雨水径流水质分析
城市大气污染导致降雨水质的具有一定程度的污染，城区屋面和道路的雨水径流因污染材料的使用和环境污染而含有部分污染物。本课题通过对天津城区屋面和路面雨水径流进行了分析测定及研究，同时结合国外发达国家城市的雨水水质资料，以此作为我国城市雨水水质和雨水利用系统方案设计的参考。
1、屋面对雨水水质的影响。建筑屋面主要有平屋顶与坡屋顶两种。通过对天津典型的坡顶瓦屋面和平顶沥青油毡屋面雨水径流的比较，后者的污染程度明显严重，其初期径流的COD可高达3000～4000mg/L。坡屋顶由于易于冲刷，对于天津来说，降雨量小、风沙大，初期雨水的SS会偏高，但色度和COD会明显小于平顶沥青油毡屋面。
2、路面对雨水水质的影响。城市路面径流通常比屋面径流的污染更为严重，尤其初期雨水水质极差，其中夹杂了大量的污染物，道路雨水径流中的污染物主要来源于轮胎磨损、防冻剂使用、车辆的泄漏、杀虫剂和肥料的使用、丢弃的废物等，污染成分主要包括有机或无机化合物、氮、磷、金属、油类等。市区道路初期雨水径流中的许多成份如石油类、部分重金属都超过地下水人工回灌水质控制标准，COD和SS浓度也多高于城市污水的浓度。
（二） 城市雨水分质收集
城市雨水收集主要包括屋面雨水、污染较轻的路面雨水和绿地雨水等。应根据不同的径流汇水面，采取不同的雨水收集和截污调蓄措施。
1、 屋面雨水收集。在设计屋面雨水收集系统时，可考虑沿途设置截污装置或初期雨水的弃流装置，用来拦截树叶、树枝等较大的污染物。截污装置可以安装在雨水斗、排水立管和排水横管上并应定期进行清理。
2、路面雨水收集。路面雨水收集系统可以采用雨水管道、暗渠、明渠等方式。其中在水体附近汇集面的雨水也可以利用地形通过地表径流向水体汇集。
利用道路两侧的绿地或有植被的自然排水浅沟，是一种很有效的路面雨水收集截污系统。雨水浅沟通过一定的坡度和断面自然排水，表层植被能拦截部分颗粒物，使初期雨水自然下渗过程中得到净化，使收集的径流雨水水质沿途得以改善。
（三） 城市雨水径流截污措施
1、 控制源头污染。源头污染控制是一种成本低、效率高的非点源污染控制策略。对城市雨水利用系统首先从源头入手，通过一定的措施，大大改善收集雨水的水质和提高后续处理系统得效果：（1）控制污染材料的使用，城市建筑屋面材料主要有瓦质、沥青油毡、水泥砖和金属材料等，尽量避免采用平顶油毡屋面；（2）通过加强卫生管理，及时清扫车城市广场和路面等雨水汇集面，有效减少雨水径流污染量。
2、 源头截污控制。源头截污控制可以通过采取简单易行的措施，大大改善收集雨水水质，是一种低成本、高效率的控制策略。雨水收集面主要包括屋面、广场、绿地甚至路面等。应根据不同的径流收集面和污染程度，采取相应得截污措施。
四、城市雨水蓄留渗透技术的研究
（一）城市雨水蓄留
雨水利用系统中的雨水蓄留，是为满足雨水利用的要求而设置的雨水暂存空间，
待雨停后将储存的雨水净化后再使用。通常，雨水蓄留兼有调节的作用。
1、地下封闭式蓄留池。地下蓄留池一般采用钢筋混凝土或砖石结构，其优点是节省占地；便于雨水重力收集；避免阳光的直接照射，保持较低的水温和良好的水质，藻类不宜生长。具有防冻、防蒸发功效，可常年蓄水，适应性强。但施工难度大，费用较高。
2、地上封闭式蓄留池。地上封闭式蓄留池一般用于单体建筑屋面雨水集蓄利用系统中，常用玻璃钢、金属或塑料制作。其优点是安装简便，施工难度小；维护管理方便；但占地空间大。
3、地上开敞式蓄留池。地上开敞式蓄留池属于一种地表水体，其调蓄容积较大，费用较低，但占地较大，蒸发量也较大。一般地表敞开式蓄留池体应结合景观设计和小区整体规划以及现场设计进行综合设计。
（二）城市雨水渗透
雨水渗透是一种间接利用雨水的技术。可以采用分散式或集中式，也可以是自然渗透或人工渗透。本文着重研究分散式渗透，该渗透方式可应用于城区、生活小区、公园和道路等各种情况。
1、低势绿地：绿地是天然的渗透设施，具有透水性好，节省投资，便于雨水引入就地消纳等优点；同时对雨水中的一些污染物就有一定的截留和净化作用。可以通过改造或设计成低势绿地，以增加雨水渗透量，减少绿化用水并改善环境。低势绿地的缺点是渗透流量受土壤性质的限制，雨水中含有较多的杂质和悬浮物，会影响绿地的质量和渗透性能。
2、人造透水地面：人造透水性地面即为各种人工材料铺设的透水地面，草皮砖、透水性混凝土路面、碎石地面等。主要优点：能利用表层土壤对雨水的净化能力，对预处理要求相对较低，技术简单，便于管理；缺点是：渗透能力受土质限制，需要较大的透水面积，对雨水径流量的调蓄能力低。主要应用在停车场、人行道、广场等。
五、结论
在雨水蓄留渗透技术的研究过程中，始终坚持以设计及理论研究指导实践的路线，通过调查研究，收集国内外有关资料、试验等，深入分析问题的要点并提出解决的方案，确定适宜雨水分质收集、雨水蓄留、雨水渗透的方法。在雨水收集面或收集管道实施简单有效的源头截污措施，例如截污滤网、花坛渗滤、初期雨水弃流、截污挂篮、植被浅沟等，可在很大程度上改善雨水水质；能有效提高雨水综合利用率，保证雨水利用系统的安全性。雨水蓄留池既可以满足雨水暂时储存空间，又具有调节水量的作用。缓解了城市排水管道排水压力，实现了城市水资源的循环利用。雨水渗透可减轻对雨水收集、输送系统得压力，补充地下水，还可以充分利用表层植被和土壤的净化功能减少径流带入水体的污染物。该项技术的应用于推广，确保回用水的水质、缓解区域水资源短缺的压力，也实现了城市水资源的循环利用。