水是生命的源泉。地球上的河水、湖水等各種淡水的根本來源是雨水。然而隨著城市化進程的不斷發展,城市地區不透水地面的面積逐年增加,導致雨水資源流失,地下水位下降等問題日益突出,同時也造成城市內澇頻現,給人們的生命和財產安全帶來隱患。
眾所周知,我國的大部分城市缺水現象日益嚴重,但是,老天爺降下的寶貴雨水卻沒有得到充分利用,給人以“捧著金碗要飯”的感覺。嚴重缺水的北京,該如何做好雨水的收集和利用呢?本報記者專訪了北京市建筑設計研究院有限公司副總工程師鄭克白。
國內大部分城市嚴重缺水
我國大部分城市缺水現象日趨嚴重,人均水資源占有量約為2100立方米,為世界平均水平的1 4,目前有16個省 區、市 人均水資源占有量不足1000立方米,屬重度缺水,有6個省 區、市 人均水資源占有量不足500立方米,屬極度缺水。
從維護自然水文循環和保護水資源角度出發,應對城市雨水加以直接或間接利用,以期降低因降雨而造成的內澇損失的同時,補充涵養地下水資源,保障水生態系統的良性循環。
缺水的北京飽受暴雨侵襲
北京市地處華北平原北端,水資源匱乏,人均水資源占有量不足300立方米,人均水資源占有率僅為世界均值的1 5,遠低于國際人均1000立方米的缺水下限,屬資源型缺水和水質型缺水嚴重的城市。由于地處大陸干冷氣團向東南移動的通道上,北京每年從10月到翌年5月幾乎完全受來自西伯利亞的干冷氣團控制,只有6月至9月前后三個多月受到海洋暖濕氣團的影響,所以降水主要集中在夏季,年降水85%集中在6至9月份,尤其7月下旬至8月上旬極易出現暴雨或連續性降雨。
近年來,北京地區夏季因強降雨引起的城市內澇給人民群眾造成了巨大的損失。2004年7月10日,一場強降雨侵襲北京,部分地區積水嚴重導致車輛被淹道路沉陷;2011年6月23日,北京遭遇10年來最大一場暴雨侵襲,全市29處橋區出現嚴重積水,22處道路因積水無法通行;2012年7月21日,61年一遇的強雨侵襲北京,最大降雨量519毫米,城區降雨量212毫米,造成大面積交通中斷,77人遇難。
分析暴雨帶來巨大災害的原因,鄭克白說,一方面是因為突發強降雨造成的城市內澇和面源污染;另一方面是近年來北京地區地下水水位逐年下降。解決這一矛盾問題的主要工程措施就是通過雨水控制和利用來減少城市內澇,削減徑流污染,增加雨水綜合利用量,涵養補充地下水資源。因此,北京推廣雨水控制與利用工程勢在必行。
北京全面啟動雨水利用工程
早在20世紀90年代初,北京市就開展了“北京市水資源開發利用的關鍵問題之一—雨水利用研究”課題的研究,對屋頂、滲井系統和草坪攔蓄雨洪的效果進行了初步研究,提出了北京城區雨洪利用的對策和技術。
鄭克白說,2000年,北京市啟動中德合作“北京城區雨洪控制與利用”項目,建設蓄水池2228立方米,年節水18.49萬立方米。到2004年,在北京市節約用水辦公室的推動下,全市共推廣建設38處示范工程,年節水量約92萬立方米。到2005年底,北京市城區已建成雨水利用工程53項,年綜合利用雨水99萬立方米。此外,還在涼水河、通惠河、潮白河上建成了三處重點雨洪利用工程,工程總滯蓄能力為1966.3萬立方米。到2006年底,北京全市共建雨水利用工程103項,總雨水利用量達125萬立方米。截止到2007年底,北京地區共建設雨水利用項目480余項,總的匯水面積達到3100萬平方米,鋪裝透水磚90萬平方米,建設下凹式綠地140萬平方米,年綜合利用雨水量達到830萬立方米。2008年后,北京市的雨水利用進入了快速發展階段,建成了大批雨水利用工程。2010年,北京地區雨水利用工程建設數量達到688項,已建成的雨水收集池及景觀水體的蓄水能力達到303萬立方米,共建設透水鋪裝315萬平方米,下凹式綠地面積280萬平方米,全市年綜合雨水利用量1318萬立方米。截至2010年底,北京全市累計完成雨水利用工程1355項,實現年雨水綜合利用量5000萬立方米,相當于25個昆明湖(昆明湖容量為200萬立方米)。
雨水利用有利于可持續發展
鄭克白說,雨水利用對減緩區域雨水內澇、補充涵養地下水位、緩解面源污染和改善生態環境等都有重要的意義,把雨水作為一種資源、一種財富來收集、利用,具有良好的社會、環境和經濟效益。應鼓勵建設雨水利用設施將雨水留住,減輕市政壓力。對公建小區和公園綠地等項目,如擴大調蓄規模,確實減少外排雨量及市政接口管徑的項目可給予經費支持。對滿足規模要求,同時管理完善的項目可頒發專項標識,并在綠建評審等評級中作為加分參考。
鄭克白認為,經過多年的發展,北京地區在雨水利用工程的建設方面已具備一定的理論基礎和工程經驗,應及時總結典型示范工程建設經驗,爭取形成完善的雨水利用技術體系。雨水利用從規劃設計到運行管理是個復雜有序的系統工程。只有多部門間協調合作,發揮多層次的協同作用,才能使其得到健康發展。雨水利用工程的穩定運行中管理是關鍵,建議規劃、建設、管理部門聯合形成體制,對雨水利用工程進行全生命周期內的監督管理,發揮其作用,真正起到防洪節水目的。
鄭克白說,北京市自去年起所有的新、改、擴建的項目均要做雨水控制與利用設施,可以預見此類工程數量將成級數增長。由于相對廣大建設人員,雨水利用尚屬新系統,設計、施工經驗缺乏。像塑料蓄水模塊及滲透水管、材料等新型建材也沒有相應的產品施工標準,因此存在質量隱患。
目前,北京的做法是先行出版了技術工程做法圖集,同時修訂發行了《雨水控制與利用工程設計規范》指導設計、施工。但這一年實施的過程中反映出的問題也不少,有的建設方因造價問題對雨水收集工程不是很積極,出現鉆空子不設調蓄設施或在建設中不予實施的情況,也有對規范條文理解的偏差問題。
因此,在北京市規劃委員會、北京市城鄉建設委員會的主導下,目前還在進行施工驗收規范的編制,以解決專用產品的參數檢驗要求,雨水控制與利用工程的施工要求及竣工驗收規定。同時進行標準圖集的編制,解決規范條文的執行要求,系統選型計算及相關產品的選用及施工等問題。該兩項工作預計2015年完成,相應規范及圖集也會出版發行。屆時將完善雨水控制與利用工程的技術體系。