关于城市建成区初期雨污收集方式及必要性

关于城市建成区初期雨污收集方式及必要性

张杰

（中机国际工程设计研究院有限责任公司华东分院，江苏盐城 224001 ）

摘要：在地球上，海洋面积约占据地球表面积的71%，约占据地球总水量的97%，与之相比，人类可饮用的水量只占据地球总水量的2%，随着世界范围内人口的增多和生产的发展，水资源紧张的情况也越发严重。中国是一个人均水资源严重紧张的国家，合理的循环利用水资源有助于改善水资源紧张的局面，而雨水作为一种可以被收集并且循环利用的资源，有助于缓解水资源日益紧张的趋势，对于建设生态城市有着莫大的帮助。

关键词：城市建成区；初期雨污；收集方式；必要性

目前，在我国的城市建成区，雨水遭到污染的问题较为严重，初期雨水的污染问题尤为严重，空气中排放的烟尘气体和酸性气体会对雨水造成污染，同时，地面的生活垃圾、工业垃圾以及沥青柏油等污染物也会对雨水造成污染。随着降雨量的增多，污染会在一定程度上减少，因此在降水初期，雨水的收集工作和处理工作就变得格外重要。

一、初期雨污收集的必要性

（一）缓解水资源紧张

降雨是一种自然现象，是空气中的水蒸气经过凝结后形成的小水珠降落到地面的过程，是地球上水循环的重要环节之一。进行雨水的收集再利用，可以在一定程度上缓解城市的供水压力，保证居民的用水需求，保证居民的生活质量，将处理过后的雨水用于清洗路面、灌溉植物等方面，是缓解水资源短缺的有效措施之一。同时，雨水收集工作的成本相对较低，环节也较为简单，对相关设备的要求也不高，无论是从长远角度还是短期角度来看，都是一项投资小高回报的工程。

（二）避免发生洪涝情况

自然气候变幻莫测，虽然依赖于现代科学技术的发展，针对极端天气异常情况已经能够做到准确预测，但是部分城市地区的防洪措施不到位，会导致城市地区出现洪涝的情况。我国地域辽阔，气候类型复杂，一些中西部地区的城市在建设初期时，对排水管道网络的设计存在不合理的因素，因此，遭遇突发的强降水天气时，会导致城市地区内部出现洪涝灾害，造成经济的损失。在已有城市排水管道的基础上，加入雨水收集处理系统，能够缓解排水压力，避免城市地区发生洪涝灾害。

二、初期雨污收集的现状分析

城市建成区的初期雨水由于在降落过程中容易受到周围环境的污染，在降落到地面和河流中后，也会造成该地区的地表污染和河道污染，破坏生态环境。受到污染的雨水需要经过相关处理后才能够使用，如果污染严重，处理污染的相关成本就会很高，导致城市需要承担的相关成本费用也会增长，不利于城市的发展和经济效益的提高^[1]。

3. 城市建成区初期雨污的截流

（一）初期雨水的截流

雨水截流是目前针对初期雨水污染严重的处理方法之一，主要是通过路面的雨水过滤器，将雨水分流成污水和雨水，各自使用一条管道进行输送，污水直接通过污水管道进入污水处理厂进行处理，雨水则进入蓄水池中进行相关处理。这么做能够避免污水对周边地区的环境造成污染，也能避免污水污染水源，同时雨水的集中收集还可以进行回收再利用。进行雨水污水分流，也能够能够减少处理污水的成本，减轻污水处理厂的负担和压力，提高污水处理厂的工作效率，更好的为城市服务。

过去，我国在进行城市基础建设时，并未针对雨水和污水进行分流处理，而是合流制的排水系统进行排水工作和污水处理工作。近年来，一方面，随着水资源的逐渐紧张，开源节流成为我国近年来的重要目标之一；另一方面，发达国家对雨水的收集利用也给了我们一些启示，为了能够更好地保护水资源，雨污分流处理也越来越成为城市建设过程中的重要一环。

（二）雨污分流方法

目前的雨污分流方式主要分为两种，一种是半分流制排水系统，另一种是完全分流制排水系统，两种方法各有优缺点，下面就让我们来详细看一下这两种方法的具体情况。

1.半分流制排水系统

半分流制排水系统，是指在设置排水系统时，既设置雨水排水系统，也设置污水排水系统的设计。当降雨量较小时，也就是初期降雨时，雨水会进入截流管，污水和雨水会一同进入管道，最后到达污水处理厂进行处理；当降雨强度大时，由于经过雨水的不断冲刷，此时雨水的污染程度较小，雨水会越过截流管，直接进入排水管排入水体。

这种雨污处理方式的优点在于管道设置较为简洁，相关成本较小，便于管理和养护；缺点则是从长远角度来讲，管道内可能会由于水力差而造成淤积，雨天时，淤积经过冲刷排入水体，会造成水体的污染，不利于环境保护。

2.完全分流制排水系统

完全分流制排水系统是指将污水和雨水进行完全分流，保证雨水和污水各自在两个管道中进行排放和处理，雨水直接进入雨水处理系统，污水则直接进入污水处理厂进行处理。

这种排水系统的优点在于雨水和污水完全分流，雨水和污水也能够各自得到相应处理，互不影响，在一定程度上有利于污水处理厂效率的提高和水资源的再次利用；缺额点则在于需要同时设置两套排水管道，城市建设的成本高，后期维护和检查的难度也更高，同时，也无法针对降雨量不大时的初期雨水进行收集，相比较半分流制，需要承担的经济负担也就更重。

3.总结

相比较而言，半分流制在城市建成区的改造难度较小，成本也较低，在降雨量较小的地区，可以采取半分流制的排水系统；完全分流制在环境保护的方面要高于半分流制，更符合绿色发展的理念，在保护水资源环境的方面更有利，在一些降雨量较大或是经济发达的地区，应该尽可能的选择完全分流制排水系统。

四、城市建成区初期雨水的具体收集方法

（一）地面雨水收集

由于目前我国大部分城市的道路选择的是柏油沥青或是水泥等原材料，这种材料的防水性很强，因此当天空中的雨水降落到地面上时，便无法很好的渗透到地底，就会在路面上形成水洼。对于此，可以在建筑附近的地表上设置相应的排水口和蓄水池，当下雨时，雨水顺着排水口流进蓄水池，以此完成对地面雨水的收集工作。同时，在蓄水池的出水口处设置过滤设施，例如石英砂和活性炭，先将粗糙的颗粒过滤，再使用活性炭进行吸附，同时还可以在出水管道处设置雨水自动过滤器，完成对雨水的净化处理（见图1）。

图1

（二）屋顶雨水收集

相对于地面雨水而言，屋顶部分的雨水更为容易收集。屋顶雨水约占据城市总雨水资源的65%，同时，屋顶雨水具有易收集，水质较好的特点，因此屋顶雨水的收集工作，也是在进行雨水收集时重要的工作之一。当雨水落在屋面上时，会随着冲刷进入建筑两侧的排水管道，这时就可以利用收集装置进行雨水收集，再进入城区的蓄水池中。在屋顶的排水装置处设置滤网，将颗粒较大的杂质进行分离，以雨水收集装置取代原本的排水装置，雨水经过管道后，会流向蓄水池，在蓄水池中经过进一步的过滤后，流向居民的水箱中，以此完成对雨水的循环利用^[2]。

（三）雨水入渗

雨水入渗能够缓解排水管网压力，降低城市地区发生洪涝灾害的概率。也能够实现对地下水的回补，减少地下水的水位下降造成的灾害。在城市建设中增加绿化带和相关的人工渗透设施，当降雨量较小时，雨水直接渗透进地面，当降雨量较大时，可以在相应位置设置雨水排水装置，将雨水排向蓄水池，缓解排水管道的排水压力，减少地面上的积水。

结束语：

雨水收集能够在一定程度上缓解水资源紧张的情况，不仅能够做到自然水资源的循环再利用，也能够保护水源不受到污染，减少由于水源受到污染而带来的疾病。万物的生息离不开水，只有保护好水环境，保护好水源，才能真正做到社会和谐、人与自然和谐，星火世传，奋飞不辍。

参考文献：

[1] 徐五英. 基于城市初期雨水处理技术路线探究[J]. 中华建设,2020(27):227-228.

[2] 罗秀丽. 城市屋面初期雨水污染特征及污染减排技术研究[D]. 安徽:安徽理工大学,2019.