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摘 要 ：新型排水理论中心思想可概括为“排蓄结合”和“雨水资源化”,在此基础上探讨了一套空间排水系统技术,即转变传统的一维排水,也就是仅依靠下水道排水的单一排水方式,向多元化、立体化排水方向发展,排水的同时注重雨水的资源化利用.

关 键 词 ：新型排水理论；空间排水技术；雨水资源化利用

中图分类号：X43 文献标识码：A 文章编号：1674—0432（2012）—08—0218—2

近几年,我国许多大中城市包括北京、广州、西安和郑州等,每到雨季都会发生城市道路积水、交通受阻、生产和生活受到严重影响的现象,省市领导不得不急忙应对,寻找各种方法解决积水问题.这就是“城市型水灾害”问题.城市型水灾害问题是城市化进程的必然产物,它不同于传统城市内涝,主要表现在以下几个方面：（1）城市化进程的加快,导致城市热岛效应,加剧城市内涝发生的频率；（2）城市迅速发展的地下设施如地下交通、仓库、商场、通讯等网络密布,一处发生水淹将产生大面积的辐射影响；（3）积水一旦发生,将严重阻碍地面交通并造成极不利的社会影响,因此,城市型水灾害问题是城市可持续发展面临的现实性问题,也是亟待解决的社会性问题[1].

城市型水灾害在许多大中型城市频繁爆发,但这些城市普遍又是高度或中度缺水性城市,地表水供给不足,地下水开采过量[2],这就出现了一种极为矛盾的局面,即：一方面是大量雨水无法及时排除造成严重的城市水灾害问题,另一方面是城市水资源的严重匮乏.如何解决这样的矛盾局面,需要转换旧的排水思路,建立新型的排水理论.

1.新型排水理论

新排水理论的主要内容是改变单纯依靠排水管网的排水方式,建立排水新理念下的空间排水系统；不做大面积的合流改雨污分流的排水工程,因地制宜利用原排水系统工程构造排蓄结合系统,重点在雨水收集和利用上.

新型排水理论可以概括“排蓄结合”和“雨水资源化”两个中心思想,即“排”和“用”,而“排”并不是简单的依靠城市下水管网排放,它是包括多种空间排水技术在内的多维排水；“用”就是雨水的资源化利用.通过新排水理论的应用,可以在不同的区域实施不同的排涝减灾及雨水利用方案,力求达到经济效益和社会效益的最优化.

1.1“排蓄结合”思想

我国传统的城市下水道排水系统是合流制,生活污水、工业废水和雨水都混合在同一套管道内排除.我国大部分城市的老城区一般都是这种排水系统.由于近年来不透水地面的剧增,雨水地表径流系数增大,大量雨水涌入城市下水道,而下水道又不堪重负,从而导致雨水排泄不畅,城市道路出现大面积积水.针对这种情况,目前在新建城区主要采用分流制排水系统,它是将污水和雨水分别在两套或两套以上各自独立的沟道内排除.排除生活污水、工业废水或城市污水的系统成为污水排水系统；排除雨水的系统成为雨水排水系统.这种实现雨污分流的系统可以较好的控制水体的污染,并且由于排水管道的增加,排水输送能力相应增加,一定程度上缓解了城市内涝问题.但是就郑州市而言,一方面是城市水资源的严重匮乏,一方面却要花费巨资改造原有的排水系统（合流改分流）,目的只是要将雨水尽快地排走,实在是得不偿失.此外,这个工程耗时长、管道长期空置、浪费大、且技术上不足以有效防止雨水径流对水体的污染.

可以看出,在上述的“合流”改“分流”思想的指导下,无论新城区的建设还是老城区的改建工程都会遇到技术或者经济方面的问题,因此,单独依靠“合流改分流”来增加城市雨水的排放能力、降低城市型水灾害的损失已经不再适用.德、美、日等国在城市型水灾害减灾技术研究中多年来积累的经验表明,雨水的暂时贮存和及时排除是保证大规模城市在高重现期降雨过程中减少径流、汇流,降低城市排水管网负担的主要技术性选择.基于此思想的技术手段逐步发展,已经形成了以蓄水池为主的雨水调蓄系统和以渗水路面为主的雨水渗透系统两大系统.在广泛使用该技术的城市区域内,地表的径流系数可大大降低,从而减少了该区域城市排水系统的汇水量.一些新兴城市的生态小区,将道路雨水通过下水道排入沿途大型蓄水池或通过渗透补充地下水,同时在小区沿排水道修建渗透浅沟,表面植有草皮,供雨水径流流过时下渗,又在屋面建立雨水集蓄系统,集下来的雨水采用简单的处理后,使其达到杂用水水质标准,用于厕所冲洗、庭院浇洒、工业冷却等.在这样的“生态小区”,由于很大一部分雨水通过各种途径进行蓄积,不但减少了该区域雨灾水害的出现几率,还大大减少了该区域对城市排水系统的压力.

1.2 “雨水资源化”思想

随着我国城市化发展,城市生活用水、工业用水和生态用水大幅度增加,不仅挤占农业用水,也加重了地下水的负担.我国700多个城市中有400多个城市存在水危机,其中114个城市水资源严重短缺.城市的缺水量每天约1600万m3,由于缺水导致每年工业生产的损失约为2000亿元人民币.为维持社会经济的发展,这些城市不得不过度开采地下水,或耗费巨资从外流域调水.就郑市而言,其年降雨量约1亿立方米,按照有关资料,郑州市2006年总用水量约为80万m3/d,如果可将降水的一半存蓄,则相当于郑州市2个月的用水量.

因此,对城市雨水进行资源化利用是缓解城市缺水状况和解决城市型水灾害问题的重要手段.

基于“排蓄结合”、“雨水资源化”两个指导思想,传统的“一维排水”,即单纯依靠排水管网的排水方式,转变成为包括多种空间排水技术和雨水利用技术的新型排水系统.

2.基于新排水理论的空间排水技术探讨

空间排水,顾名思义就是立体的、多维的排水,包括“地下”（下水管道及渗透管等）、“地表”（调节设施、排水车等）、“空中”（水泵抽排）等多个维度.

空间技术大致可分为三类：一类是将雨水驻留起来,错开排水时间,从而延长径流时间,削减洪峰量,即雨水调蓄系统；另一类是将雨水渗入到本区域地下,加大渗水量,减少本区域的雨水地表径流量,即雨水渗透系统；还有就是泵站及移动排水车等排水设备. 空间排水系统同样不是单纯的雨水排放系统,而是通过蓄水池、调节池等设施可以对雨洪进行调节,削减洪峰量,当洪峰过去之后,池中的雨水仍可直接利用或做简单处理后再利用[3],这便是排蓄结合思想与水资源化思想的结合.空间排水系统见图1.

图1 空间排水系统

3.雨水的收集及利用

雨水利用不仅是开源节流的重要途径,而且对生态环境的改善、水污染的控制等方面也具有重大意义.雨水的资源化利用主要有以下两种形式：一是渗透回灌以补充地下水；二是收集处