城市雨水利用的現(xiàn)狀與趨勢(shì)
城市雨水的利用是一個(gè)方興未艾的廣闊領(lǐng)域，它涉及到城市雨水資源的科學(xué)管理、雨水徑流的污染控制、雨水作中水等雜用水源的直接收集利用、用各種滲透設(shè)施將雨水回灌地下的間接利用、城市生活小區(qū)水系統(tǒng)的合理設(shè)計(jì)及其生態(tài)環(huán)境建設(shè)等方面，是一項(xiàng)涉及面很廣的系統(tǒng)工程。
筆者近年來(lái)圍繞城市雨水徑流水質(zhì)及其凈化、雨水的中水利用、雨水的滲透、小區(qū)雨水利用系統(tǒng)的合理方案等，對(duì)北京城區(qū)雨水利用技術(shù)進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，被北京城市節(jié)水辦公室列為2001～2002年的重點(diǎn)推廣項(xiàng)目。《給水排水》雜志對(duì)大部分研究?jī)?nèi)容做了系列報(bào)道，并引起了業(yè)內(nèi)的廣泛關(guān)注。
2001年9月10日至14日，筆者出席了在德國(guó)中部城市曼海姆舉行的第十屆國(guó)際雨水收集利用大會(huì)(10thIRCSAConference)。來(lái)自68個(gè)國(guó)家和地區(qū)各種組織機(jī)構(gòu)的400多位代表出席了會(huì)議。大會(huì)就雨水收集利用技術(shù)與規(guī)范，雨水回用于工業(yè)、商業(yè)和農(nóng)業(yè)，雨水利用與建筑中水，城市雨水的收集利用，雨水利用與生態(tài)環(huán)境，雨水水質(zhì)控制，濕潤(rùn)與干旱地區(qū)的雨水利用，雨水利用與屋頂花園，發(fā)達(dá)國(guó)家與發(fā)展中國(guó)家的雨水利用，雨水利用的法律與法規(guī)，雨水利用的市場(chǎng)化，教育與意識(shí)的培養(yǎng)等十多個(gè)專題進(jìn)行了廣泛的交流與討論。
基于此，本文就國(guó)內(nèi)外城市雨水利用的現(xiàn)狀與趨勢(shì)做簡(jiǎn)略的論述與分析。
1從研究與示范工程向標(biāo)準(zhǔn)化、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展
現(xiàn)代意義上的雨水利用尤其是城市雨水的利用是從20世紀(jì)80年代到90年代發(fā)展起來(lái)的。它主要是隨著城市化帶來(lái)的水資源緊缺和環(huán)境與生態(tài)問(wèn)題而引起人們的重視。許多國(guó)家開展了相關(guān)的研究并建成一批不同規(guī)模的示范工程［6～7］。在此基礎(chǔ)上，城市雨水的利用首先在發(fā)達(dá)國(guó)家逐步進(jìn)入到標(biāo)準(zhǔn)化和產(chǎn)業(yè)化的階段。1989年德國(guó)就出臺(tái)了雨水利用設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)(DIN1989)，對(duì)住宅、商業(yè)和工業(yè)領(lǐng)域雨水利用設(shè)施的設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)行管理，過(guò)濾，儲(chǔ)存，控制與監(jiān)測(cè)4個(gè)方面制定了標(biāo)準(zhǔn)。到1992年已出現(xiàn)"第二代"雨水利用技術(shù)。又經(jīng)過(guò)近10年的發(fā)展與完善，到今天的"第三代"雨水利用技術(shù)，新的標(biāo)準(zhǔn)也正在審批中。
會(huì)議期間，大會(huì)還組織了雨水利用技術(shù)博覽會(huì)，數(shù)十家專業(yè)廠商和設(shè)計(jì)咨詢公司展示了他們的雨水利用設(shè)備裝置與系統(tǒng)，引起與會(huì)代表的極大興趣和贊揚(yáng)。中國(guó)城市雨水利用起步較晚，目前主要在缺水地區(qū)有一些小型、局部的非標(biāo)準(zhǔn)性應(yīng)用。比較典型的有山東的長(zhǎng)島縣、大連的獐子島和浙江省舟山市葫蘆島等雨水集流利用工程。大中城市的雨水利用基本處于探索與研究階段，但已顯示出良好的發(fā)展勢(shì)頭。北京、上海、大連、哈爾濱、西安等許多城市相繼開展研究。由于缺水形勢(shì)嚴(yán)峻，北京的步伐較快。2001年國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)了包括雨洪利用規(guī)劃內(nèi)容的"21世紀(jì)初期首都水資源可持續(xù)利用規(guī)劃"。北京建筑工程學(xué)院和北京城市節(jié)水辦公室從1998年開始立項(xiàng)研究，并于2001年4月通過(guò)鑒定，開始在城區(qū)以示范工程來(lái)推廣應(yīng)用；北京市水利局和德國(guó)埃森大學(xué)的示范小區(qū)雨水利用合作項(xiàng)目也于2000年開始啟動(dòng)；北京市政設(shè)計(jì)院開始立項(xiàng)編制雨水利用設(shè)計(jì)指南；北京市政府66號(hào)令(2000年12月1日)中也明確要求開展市區(qū)的雨水利用工程。因此，北京城市雨水利用已進(jìn)入示范與實(shí)踐階段，可望成為我國(guó)城市雨水利用技術(shù)的龍頭，隨著水管理體制和水價(jià)的科學(xué)化、市場(chǎng)化，通過(guò)一批示范工程，爭(zhēng)取用較短的時(shí)間(5～10a)帶動(dòng)整個(gè)領(lǐng)域的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)城市雨水利用的標(biāo)準(zhǔn)化和產(chǎn)業(yè)化。值得一提的是德國(guó)污水聯(lián)合會(huì)(ATV)和1995年成立的非盈利的雨水利用專業(yè)協(xié)會(huì)(fbr)在管理城市雨水的排放和處理，組織協(xié)調(diào)雨水利用技術(shù)的研究開發(fā)，制定相關(guān)的技術(shù)指南、法規(guī)、政策，以及促進(jìn)雨水利用的規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化和產(chǎn)業(yè)化方面起到了非常積極的作用，使德國(guó)的城市雨水利用技術(shù)幾年上一個(gè)臺(tái)階，這一經(jīng)驗(yàn)很值得我國(guó)借鑒。
2城市雨水利用技術(shù)的集成化與國(guó)際化
第十屆國(guó)際雨水利用大會(huì)表明，今后城市雨水利用技術(shù)發(fā)展的一個(gè)突出特點(diǎn)就是它的國(guó)際化與集成化。國(guó)際雨水收集利用協(xié)會(huì)(IRCSA)于1991年在臺(tái)灣正式成立以來(lái)，不斷地促進(jìn)國(guó)際間的交流與合作，兩年一度的交流大會(huì)(第11屆大會(huì)將于2003年在墨西哥召開)使各國(guó)之間的雨水利用技術(shù)和信息能很快地傳播。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展也為雨水利用技術(shù)的國(guó)際化提供了很好的平臺(tái)。會(huì)上代表建議發(fā)達(dá)國(guó)家專業(yè)廠商應(yīng)更多地利用互聯(lián)網(wǎng)來(lái)展示他們的技術(shù)和產(chǎn)品。中國(guó)入世后會(huì)有更多的市場(chǎng)開放，不少專業(yè)公司和廠商都表示了對(duì)中國(guó)市場(chǎng)的濃厚興趣。
德國(guó)"第三代"雨水利用技術(shù)的特征就是設(shè)備的集成化。從屋面雨水的收集、截污、儲(chǔ)存、過(guò)濾、滲透、提升、回用到控制都有一系列的定型產(chǎn)品和組裝式成套設(shè)備。
3城市雨水利用向多目標(biāo)和綜合性技術(shù)發(fā)展
與缺少地區(qū)農(nóng)村雨水收集利用工程不同，城市雨水的利用不是狹義的利用雨水資源和節(jié)約用水，它還包括減緩城區(qū)雨水洪澇和地下水位的下降、控制雨水徑流污染、改善城市生態(tài)環(huán)境等廣泛的意義［8］。因此，城市雨水利用是一種多目標(biāo)的綜合性技術(shù)。目前應(yīng)用的技術(shù)可分為以下幾大類：分散住宅的雨水收集利用中水系統(tǒng)；建筑群或小區(qū)集中式雨水收集利用中水系統(tǒng)；分散式雨水滲透系統(tǒng)；集中式雨水滲透系統(tǒng)；屋頂花園雨水利用系統(tǒng)；生態(tài)小區(qū)雨水綜合利用系統(tǒng)(屋頂花園、中水、滲透、水景)等。
上述系統(tǒng)幾乎都涉及雨水的污染控制、截污和儲(chǔ)存，這也是各系統(tǒng)的技術(shù)關(guān)鍵。德國(guó)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(DIN1989)和集成化技術(shù)主要限于前兩類。雨水滲透和凈化只有類似行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的ATV技術(shù)手冊(cè)與指南。生態(tài)小區(qū)雨水利用系統(tǒng)根據(jù)小區(qū)的總體布置、面積的大小、園林、道路、建筑與水景設(shè)計(jì)等，很難有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。德國(guó)已建或在建的一批生態(tài)小區(qū)雨水利用系統(tǒng)都各具特色。日本和德國(guó)的建筑師還設(shè)計(jì)建造出集太陽(yáng)能和雨水利用為一體的花園式生態(tài)型建筑，這也代表建筑界的一個(gè)新方向。城市雨水利用將和城市環(huán)境及生態(tài)建設(shè)更緊密地結(jié)合，北京城市雨水利用也基本是向多目標(biāo)的綜合性技術(shù)趨勢(shì)發(fā)展。
4因地制宜，注重地區(qū)和項(xiàng)目的特殊性
城市雨水的利用要特別注意國(guó)家與國(guó)家之間、城市與城市之間各種條件(氣候、地質(zhì)、水資源、雨水水質(zhì)、建筑等)的差異。甚至在一個(gè)城市內(nèi)的不同區(qū)域或項(xiàng)目之間，各種因素和條件的不同都能決定應(yīng)采用完全不同的方案。
德國(guó)目前采用的屋面雨水收集利用系統(tǒng)和標(biāo)準(zhǔn)就不太適用于北京。第一，雖然有接近的年均降雨量(600mm左右)，但德國(guó)的降雨在一年中分配均勻，其儲(chǔ)存容器較小。而北京的降雨多以暴雨形式集中在6～9月份，導(dǎo)致儲(chǔ)存容積過(guò)大，而整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)備在一年中的大部分時(shí)間里閑置，代價(jià)太高。第二，德國(guó)的屋面雨水經(jīng)過(guò)截污裝置和簡(jiǎn)單的過(guò)濾就能滿足雜用水的要求。北京的屋面雨水水質(zhì)用這種系統(tǒng)就很難達(dá)到回用標(biāo)準(zhǔn)。包括中國(guó)在內(nèi)的發(fā)展中國(guó)家應(yīng)特別重視雨水的污染與控制。筆者比較了北京和德國(guó)城市的雨水水質(zhì)，無(wú)論屋面雨水還是路面雨水都有很大的差別。這也決定了我國(guó)城市雨水利用的復(fù)雜性和風(fēng)險(xiǎn)性。筆者考察了柏林某設(shè)計(jì)公司的幾個(gè)小區(qū)雨水利用工程，都采用了完全不同的方案。在北京某中學(xué)運(yùn)動(dòng)場(chǎng)雨水利用工程中，筆者采用了儲(chǔ)存、自然凈化后再利用的方案，而在另外的小區(qū)則可能采取水景和滲透設(shè)施等綜合性雨水利用方案？偠灾，城市雨水利用技術(shù)應(yīng)避免生搬硬套，應(yīng)該充分體現(xiàn)因地制宜、針對(duì)性強(qiáng)、靈活多樣的特點(diǎn)。正確的設(shè)計(jì)思想往往比技術(shù)本身更為重要。
5制定相關(guān)的法規(guī)與政策
這次大會(huì)對(duì)雨水利用的相關(guān)法規(guī)和政策進(jìn)行了專題討論，交流了一些發(fā)達(dá)國(guó)家與發(fā)展中國(guó)家的經(jīng)驗(yàn)。少數(shù)國(guó)家或地區(qū)建立了有關(guān)法規(guī)和政策。但更普遍的是缺乏相關(guān)法規(guī)政策，這對(duì)城市雨水利用的推廣是很大的阻礙。
德國(guó)目前沒有城市雨水利用的統(tǒng)一法規(guī)或政策，各州的發(fā)展也不平衡。漢堡是最早(1988)頒布對(duì)建筑雨水利用系統(tǒng)的資助政策，在以后的7年里有1500多個(gè)私有住宅的雨水利用系統(tǒng)得到州政府的資助。1992年黑森州開始征收地下水稅，并以此資助包括雨水利用在內(nèi)的節(jié)水項(xiàng)目。1993年又頒布了新的建筑法規(guī)，給市政當(dāng)局或地方團(tuán)體以權(quán)利來(lái)強(qiáng)制性地推行雨水利用。接下來(lái)巴登州、薩爾州、不萊梅、漢堡等都修改了他們涉及到雨水利用的建筑法規(guī)。這被稱為城市規(guī)劃與建設(shè)的一個(gè)新紀(jì)元的開始。到90年代后期，又有一些州或市政府出臺(tái)了對(duì)雨水利用的資助和鼓勵(lì)政策。這些都有利地促進(jìn)了德國(guó)城市雨水利用技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展。日本也有不少地方政府對(duì)雨水利用設(shè)施給予財(cái)政資助。如果新的歐共體飲用水指令(EuropeanDrinkingWaterDirective)從2003年1月1日開始成為法律，其中就包括私人住宅雨水利用的有關(guān)條款。可見，無(wú)論從技術(shù)或法律角度，城市雨水利用近年來(lái)在歐洲水工業(yè)領(lǐng)域都是一個(gè)很熱門的話題。對(duì)一項(xiàng)新的技術(shù)或一個(gè)新的領(lǐng)域，像非市場(chǎng)化的城市雨水利用技術(shù)，初期的鼓勵(lì)政策和資助，以及相關(guān)的法規(guī)尤為重要。筆者了解到，山東的長(zhǎng)島縣1995年出臺(tái)了雨水利用的地方規(guī)定，有力地促進(jìn)了當(dāng)?shù)氐挠晁庙?xiàng)目的實(shí)施與推廣。北京也正在組織制定雨水利用的相關(guān)文件。
6教育與民眾的參與
大會(huì)對(duì)此方面也進(jìn)行了專題討論，介紹了一些成功的經(jīng)驗(yàn)。與節(jié)水措施和垃圾分類一樣，城市雨水的利用與市民的生活息息相關(guān)，也必須有民眾的廣泛參與和支持才可能取得成效。因此，需要通過(guò)各種方式進(jìn)行教育，來(lái)提高人們的理解和自覺的參與意識(shí)，如組織對(duì)示范工程的參觀、公益性廣告、展覽及社區(qū)活動(dòng)等。
7存在的主要問(wèn)題
(1)城市雨水利用與城市雨水管理(污染防治、防澇和排放等)的關(guān)系與對(duì)策；
(2)城市雨水利用與城市供水(地表水與地下水)的關(guān)系及統(tǒng)一管理；
(3)城市雨水利用與城市環(huán)境和生態(tài)建設(shè)的關(guān)系；
(4)城市雨水利用與建筑、城市規(guī)劃的關(guān)系及其對(duì)策；
(5)缺少相關(guān)法規(guī)與政策的支持；
(6)缺乏技術(shù)規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)；
(7)不同地區(qū)自然條件下的城市雨水利用戰(zhàn)略與技術(shù)路線；
(8)觀念的轉(zhuǎn)變。盡管城市雨水利用近20年來(lái)有了很大的發(fā)展并逐步形成水工業(yè)的一個(gè)分支領(lǐng)域和市場(chǎng)。但在許多方面還不成熟，需要更多的關(guān)注和深入研究，在應(yīng)用中不斷總結(jié)完善。
使用微信“掃一掃”功能添加“谷騰環(huán)保網(wǎng)”
