近十年來，城市雨水利用技術(shù)有了突飛猛進的發(fā)展，以適應(yīng)現(xiàn)代化城市對水資源保護與可持續(xù)利用的要求，和城市水生態(tài)環(huán)境保護及可持續(xù)發(fā)展的要求。
　　現(xiàn)代城市雨水利用是一種新型的多目標綜合性技術(shù)，可實現(xiàn)目標有節(jié)水、水資源涵養(yǎng)與保護、控制城市水土流失和水澇、減少水污染和改善城市生態(tài)環(huán)境等。目前應(yīng)用范圍有：分散住宅的雨水集蓄利用中水系統(tǒng)；建筑群或小區(qū)集中式雨水集蓄利用中水系統(tǒng)；分散式雨水滲透系統(tǒng)；集中式雨水滲透系統(tǒng)；屋頂綠化雨水利用系統(tǒng)；生態(tài)小區(qū)雨水綜合利用系統(tǒng)等。
　　對現(xiàn)代城市雨水利用技術(shù)進行系統(tǒng)研究和總結(jié)，有利于構(gòu)筑和完善該技術(shù)體系，盡快建立相關(guān)技術(shù)規(guī)范和標準。

1 雨水集蓄利用

1.1 屋面雨水集蓄利用系統(tǒng)
　　利用屋頂做集雨面的雨水集蓄利用系統(tǒng)主要用于家庭、公共和工業(yè)等方面的非飲用水，如澆灌、沖廁、洗衣、冷卻循環(huán)等中水系統(tǒng)。可產(chǎn)生節(jié)約飲用水，減輕城市排水和處理系統(tǒng)的負荷，減少污染物排放量和改善生態(tài)環(huán)境等多種效益。
　　該系統(tǒng)又可分為單體建筑物分散式系統(tǒng)和建筑群集中式系統(tǒng)。由雨水匯集區(qū)、輸水管系、截污裝置、儲存、凈化和配水等幾部分組成。有時還設(shè)滲透設(shè)施與貯水池溢流管相連，使超過儲存容量的部分溢流雨水滲透。
　　屋面雨水集蓄利用技術(shù)在許多國家得到較廣泛的應(yīng)用，德國已實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化和標準化，一些專業(yè)公司開發(fā)出成套設(shè)備和產(chǎn)品。德國Ludwigshafen已經(jīng)運行十年的公共汽車洗車工程利用1000m2屋面雨水作為主要的沖洗水源；法蘭克福Possmann蘋果軋汁廠將綠色屋面雨水作為冷卻循環(huán)水源等，是屋面雨水用于工業(yè)項目的成功范例。
1.2 屋頂綠化雨水利用系統(tǒng)
　　屋頂綠化是一種削減徑流量、減輕污染和城市熱島效應(yīng)、調(diào)節(jié)建筑溫度和美化城市環(huán)境新的生態(tài)技術(shù)，也可作為雨水集蓄利用和滲透的預(yù)處理措施。即可用于平屋頂，也可用于坡屋頂。
　　植物和種植土壤的選擇是屋頂綠化的技術(shù)關(guān)鍵，防滲漏則是**保障。植物應(yīng)根據(jù)當?shù)貧夂蚝妥匀粭l件，篩選本地生的耐旱植物，還應(yīng)與土壤類型、厚度相適應(yīng)。上層土壤應(yīng)選擇孔隙率高、密度小、耐沖刷、且適宜植物生長的天然或人工材料。在德國常用的有火山石、沸石、浮石等，選種的植物多為色彩斑斕的各種矮小草本植物，十分宜人。屋頂綠化系統(tǒng)可個提高雨水水質(zhì)并使屋面徑流系數(shù)減小到0.3，有效地削減雨水徑流量。該技術(shù)在德國和歐洲城市已廣泛應(yīng)用。
1.3 園區(qū)雨水集蓄利用系統(tǒng)
　　在新建生活小區(qū)、公園或類似的環(huán)境條件較好的城市園區(qū)，可將區(qū)內(nèi)屋面、綠地和路面的雨水徑流收集利用，達到更顯著削減城市暴雨徑流量和非點源污染物排放量、優(yōu)化小區(qū)水系統(tǒng)、減少水澇和改善環(huán)境等效果。因這種系統(tǒng)較大，涉及面更寬，需要處理好初期雨水截污、凈化、綠地與道路高程、室內(nèi)外雨水收集排放系統(tǒng)等環(huán)節(jié)和各種關(guān)系。

2 雨水滲透

　　采用各種雨水滲透設(shè)施，讓雨水回灌地下,補充涵養(yǎng)地下水資源，是一種間接的雨水利用技術(shù)。還有緩解地面沉降、減少水澇和海水的倒灌等多種效益。可分為分散滲透技術(shù)和集中回灌技術(shù)兩大類：

 

　　分散式滲透可應(yīng)用于城區(qū)、生活小區(qū)、公園、道路和廠區(qū)等各種情況下，規(guī)模大小因地制宜,設(shè)施簡單，可減輕對雨水收集、輸送系統(tǒng)的壓力，補充地下水，還可以充分利用表層植被和土壤的凈化功能減少徑流帶入水體的污染物。但一般滲透速率較慢，而且在地下水位高、土壤滲透能力差或雨水水質(zhì)污染嚴重等條件下應(yīng)用受到限制。
　　集中式深井回灌容量大，可直接向地下深層回灌雨水，但對地下水位、雨水水質(zhì)有更高的要求，尤其對用地下水做飲用水源的城市應(yīng)慎重。
2.1 滲透地面
　　滲透地面可分為天然滲透地面和人工滲透地面兩大類，前者在城區(qū)以綠地為主。
綠地是一種天然的滲透設(shè)施。主要優(yōu)點有：透水性好；城市有大量的綠地可以利用,節(jié)省投資；一般生活小區(qū)建筑物周圍均有綠地分布，便于雨水的引入利用；可減少綠化用水并改善城市環(huán)境;對雨水中的一些污染物具有較強的截留和凈化作用。缺點是滲透流量受土壤性質(zhì)的限制，雨水中如含有較多的雜質(zhì)和懸浮物，會影響綠地的質(zhì)量和滲透性能。
　　人造透水地面是指城區(qū)各種人工鋪設(shè)的透水性地面，如多孔的嵌草磚、碎石地面，透水性混凝土路面等。主要優(yōu)點是，能利用表層土壤對雨水的凈化能力，對預(yù)處理要求相對較低；技術(shù)簡單，便于管理；城區(qū)有大量的地面，如停車場、步行道、廣場等可以利用。缺點是，滲透能力受土質(zhì)限制，需要較大的透水面積，對雨水徑流量的調(diào)蓄能力低。在條件允許的情況下，應(yīng)盡可能多采用透水性地面。
2.2 滲透管溝
　　雨水通過埋設(shè)于地下的多孔管材向四周土壤層滲透，其主要優(yōu)點是占地面積少，管材四周填充粒徑 20～30㎜的碎石或其他多孔材料，有較好的調(diào)儲能力。缺點是一旦發(fā)生堵塞或滲透能力下降，很難清洗恢復(fù)。而且由于不能利用表層土壤的凈化功能，對雨水水質(zhì)有要求，應(yīng)采取適當預(yù)處理，不含懸浮固體。在用地緊張的城區(qū)，表層土滲透性很差而下層有透水性良好的土層、舊排水管系的改造利用、雨水水質(zhì)較好、狹窄地帶等條件下較適用。一般要求土壤的滲透系數(shù) 明顯大于10-6 m/s，距地下水位要有一定厚度的保護土層。
　　可以采用地面敞開式滲透溝或帶蓋板的滲透暗渠，彌補地下滲透管不便管理的缺點，也減少挖深和土方量。滲溝可采用多孔材料制作或做成自然的帶植物淺溝，底部鋪設(shè)透水性較好的碎石層。特別適于沿道路、廣場或建筑物四周設(shè)置。
2.3 滲透井
　　滲透井包括深井和淺井兩類，前者適用水量大而集中，水質(zhì)好的情況，如城市水庫的泄洪利用。城區(qū)一般宜采用后者。其形式類似于普通的檢查井，但井壁做成透水的，在井底和四周鋪設(shè)Φ10～30㎜的碎石，雨水通過井壁、井底向四周滲透。
　　滲透井的主要優(yōu)點是占地面積和所需地下空間小；便于集中控制管理。缺點是凈化能力低，水質(zhì)要求高，不能含過多的懸浮固體，需要預(yù)處理。適用于擁擠的城區(qū)或地面和地下可利用空間小、表層土壤滲透性差而下層土壤滲透性好等場合。
2.4 滲透池（塘）
　　滲透池的*大優(yōu)點是滲透面積大，能提供較大的滲水和儲水容量；凈化能力強；對水質(zhì)和預(yù)處理要求低；管理方便；具有滲透、調(diào)節(jié)、凈化、改善景觀等多重功能。缺點是占地面積大，在擁擠的城區(qū)應(yīng)用受到限制；設(shè)計管理不當會造成水質(zhì)惡化，蚊蠅孳生，和池底部的堵塞，滲透能力下降；在干燥缺水地區(qū)，蒸發(fā)損失大，需要兼顧各種功能作好水量平衡。適用于匯水面積較大?gt;1ha）、有足夠的可利用地面的情況。特別適合在城郊新開發(fā)區(qū)或新建生態(tài)小區(qū)里應(yīng)用。結(jié)合小區(qū)的總體規(guī)劃，可達到改善小區(qū)生態(tài)環(huán)境，提供水的景觀、小區(qū)水的開源節(jié)流、降低雨水管系負荷與造價等一舉多得的目的。
2.5 綜合滲透設(shè)施
　　可根據(jù)具體工程條件將各種滲透裝置進行組合。例如在一個小區(qū)內(nèi)可將滲透地面、綠地、滲透池、滲透井和滲透管等組合成一個滲透系統(tǒng)。其優(yōu)點是可以根據(jù)現(xiàn)場條件的多變選用適宜的滲透裝置,取長補短，效果顯著。如滲透地面和綠地可截留凈化部分雜質(zhì)，超出其滲透能力的雨水進入滲透池（塘），起到滲透、調(diào)節(jié)和一定凈化作用，滲透池的溢流雨水再通過滲井和濾管下滲，可以提高系統(tǒng)效率并保證**運行。缺點是裝置間可能相互影響，如水力計算和高程要求；占地面積較大。

3 雨水綜合利用系統(tǒng)

　　生態(tài)園區(qū)雨水綜合利用系統(tǒng)是利用生態(tài)學、工程學、經(jīng)濟學原理，通過人工凈化和自然凈化的結(jié)合，雨水集蓄利用、滲透與園藝水景觀等相結(jié)合的綜合性設(shè)計，從而實現(xiàn)建筑、園林、景觀和水系的協(xié)調(diào)統(tǒng)一，實現(xiàn)經(jīng)濟效益和環(huán)境效益的統(tǒng)一，以及人與自然的和諧共存。這種系統(tǒng)具有良好的可持續(xù)性，能實現(xiàn)效益*大化，達到意想不到的效果。但要求設(shè)計者具有多學科的知識和較高的綜合能力，設(shè)計和實施的難度較大，對管理的要求也較高。
　　具體作法和規(guī)模依據(jù)園區(qū)特點而不同，一般包括屋頂綠化、水景、滲透、雨水回用、收集與排放系統(tǒng)等。有些還包括太陽能、風能利用和水景于一體的花園式生態(tài)建筑，以下是兩個實例。
　　1992年建于柏林市的某小區(qū)雨水收集利用工程，將160棟建筑物的屋頂雨水通過收集系統(tǒng)進入三個容積為650m3的貯水池中，主要用于澆灌。溢流雨水和綠地、步行道匯集的雨水進入一個仿自然水道，水道用砂和碎石鋪設(shè)，并種有多種植物。之后進入一個面積為1000m2、容積為1500m3的水塘（*大深度3m）。水塘中以蘆葦為主的多種水生植物，同時利用太陽能和風能使雨水在水道和水塘間循環(huán)，連續(xù)凈化，保持水塘內(nèi)水清見底，形成植物魚類等生物共存的生態(tài)系統(tǒng)。遇暴雨時多余的水通過滲透系統(tǒng)回灌地下，整個小區(qū)基本實現(xiàn)雨水零排放。
　　柏林Potsdamer廣場Daimlerchrysler區(qū)域城市水體工程也是雨水生態(tài)系統(tǒng)成功范例。該區(qū)域年產(chǎn)雨水徑流量2.3萬m3。采取的主要措施：建有綠色屋頂4ha；雨水貯存池3500m3，主要用于沖廁和澆灌綠地（包括屋頂花園）；建有人工湖12ha，人工濕地1900m2，雨水先收集進入貯存池，在貯存池中，較大顆粒的污染物經(jīng)沉淀去除，然后用泵將水送至人工濕地和人工水體。通過水體基層、水生植物和微生物等進一步凈化雨水。此外，還建有自動控制系統(tǒng)，對磷、氮等主要水質(zhì)指標進行連續(xù)監(jiān)測和控制。該水系統(tǒng)達到一種良性循環(huán)，野鴨、水鳥、魚類等動植物依水棲息，使建筑、生物、水等元素達到自然的和諧與統(tǒng)一。

4 雨水利用水質(zhì)控制系統(tǒng)

   　雨水水質(zhì)控制是現(xiàn)代城市雨水利用的重要組成部分和主要特征。
　　城市雨水水質(zhì)情況比較復(fù)雜，城市和區(qū)域的不同，匯水面、季節(jié)、降雨特征等的不同都會導致徑流水質(zhì)的很大差別。雨水徑流污染主要表現(xiàn)在以下幾個方面。
　　一是由于大氣的污染，直接由降水帶來的污染物。這取決各城市的空氣狀況，也可能由大氣的遷移，從外域帶入。從北京城區(qū)降雨水質(zhì)分析結(jié)果看，天然雨水中含有一些污染成分，如SS、COD、硫化物，氮氧化物等，但濃度相對較低。
　　其次是屋面材料的影響和在非降雨期屋面上積累的大氣沉降物。屋面材料對徑流水質(zhì)有非常明顯的影響。尤其是瀝青油氈類屋面比水泥磚、瓦質(zhì)類屋面的污染量高許多倍,而且嚴重影響市容。材料老化和夏季的高溫曝曬，徑流中的污染物濃度都會有顯著的升高，色度大，主要為溶解性COD，多集中在初期徑流中，濃度為數(shù)百甚至數(shù)千毫克/升，取決于降雨量、氣溫，降雨間隔時間，屋面材料品質(zhì)等，降雨后期的濃度可穩(wěn)定在一百毫克/升以內(nèi)。
　　路面雨水徑流水質(zhì)和影響因素更復(fù)雜。路面材料、汽車排泄物，生活垃圾、裸露或植被地帶沖出的泥沙等等。其成分復(fù)雜，隨機性很大。一般規(guī)律也是污染物主要集中在初期徑流中，濃度受降雨間隔時間，雨量與雨強，路面狀況等因素影響。主要污染成分有COD、SS、油類、表面活性劑、重金屬及其它??機鹽類。COD、SS均可能高達數(shù)千毫克/升。
4.1 雨水水質(zhì)源頭控制
　　源頭控制是*有效和*經(jīng)濟的方法。
4.1.1 控制城市大氣污染
　　我國不少城市目前的空氣狀況很差，導致雨水水質(zhì)的下降，如不少城市的酸雨。不僅對滲透設(shè)施的利用會有影響，而且由于降水直接進入地面和地下水源，也會影響當?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境和水環(huán)境質(zhì)量。
　　因此，控制城市大氣污染不僅改善城市的空氣質(zhì)量，美化城市環(huán)境，也能對水污染控制有明顯的貢獻。
4.1.2 屋面雨水水質(zhì)的控制
　　屋頂?shù)脑O(shè)計及材料選擇是控制屋面雨水徑流水質(zhì)的有效手段。應(yīng)該對油氈類屋面材料的使用加以限制，逐步淘汰污染嚴重的品種。一些城市有計劃地對這類舊屋頂進行改造，不僅美化了市容，還解決材料老化漏水、保溫抗寒效果差等問題,改善了居民的居住條件，也很好地控制了屋面污染源。
　　利用建筑物四周的一些花壇和綠地來接納屋面雨水，即美化環(huán)境，又凈化了雨水。在滿足植物正常生長的要求下，盡可能選用滲濾速率和吸附凈化污染物能力較大的土壤填料。一般厚1m左右的表層土壤滲透層有很強的凈化能力。
4.1.3 路面雨水水質(zhì)控制
　　路面徑流水質(zhì)復(fù)雜，比屋面雨水更難以收集控制.
4.1.3.1 改善路面污染狀況
　　這是控制路面雨水污染源的*有效方法。包括相關(guān)的政策、法規(guī)、管理及技術(shù)等各種措施。如合理地規(guī)劃與設(shè)計城市用地，減少城區(qū)土壤的侵蝕，加強對建筑工地的管理，加大對市民的宣傳與教育力度，配合嚴格的法規(guī)和管理，*大限度地減少城市地面垃圾與污染物，保持市區(qū)地面的清潔等。
　　這方面，我國許多城市還存在不少問題，城區(qū)地面污染嚴重，垃圾、裸露地面的泥沙侵蝕，施工工地等都是比較突出的污染源。把雨水口和雨水井當作垃圾筒，隨意傾倒污水和垃圾現(xiàn)象也非常普遍，雨季嚴重地污染水體并影響下水道的正常運行，造成路面積水。
4.1.3.2 路面雨水截污裝置
　　為了控制路面帶來的樹葉、垃圾、油類和懸浮固體等污染物，可以在雨水口和雨水井設(shè)置截污掛籃和專用編織袋等，或設(shè)計專門的浮渣隔離、沉淀截污井。這些設(shè)施需要定期清理。
　　也可設(shè)計綠地緩沖帶來截留凈化路面徑流污染物，但必須考慮對地下水的潛在威脅，限用于污染較輕的徑流，如生活小區(qū)、公園的路面雨水。
4.1.3.3 初期雨水棄流裝置
　　設(shè)計特殊裝置分離污染較重的初期徑流，保護后續(xù)滲透設(shè)施和收集利用系統(tǒng)的正常運行。合理確定并分離初期徑流水量和有效地對隨機的降雨進行控制是這種裝置的技術(shù)關(guān)鍵，北京建筑工程學院研制的"分流式雨水棄流自動控制裝置"（國家發(fā)明和實用新型**）可高效率地對初期雨水實施自動控制。
4.2 雨水處理技術(shù)
　　除了上述源頭控制措施外，還可以在徑流的輸送途中或終端采用雨水滯留沉淀、過濾、吸附、穩(wěn)定塘及人工濕地等處理技術(shù)。需要注意雨水的水質(zhì)特性，如顆粒分布與沉淀性能、水質(zhì)與流量的變化、污染物種類和含量等。我國對城市雨水水質(zhì)特性和相應(yīng)的處理技術(shù)的研究尚處于初級階段，沒有相應(yīng)的技術(shù)規(guī)范和要求。隨著城市雨水利用技術(shù)的推廣和城市非點源污染控制的開展，雨水的凈化處理也將受到越來越多的重視。

5 結(jié)語

　　現(xiàn)代城市雨水利用是一項涉及多學科的、復(fù)雜的系統(tǒng)工程，在選擇雨水利用系統(tǒng)方案時，要特別注意國家、地域及現(xiàn)場各種條件的差異。即使在同一個城市，由于項目間各種因素和條件的不同，宜采用的方案也可能完全不同，切勿生搬硬套。
　　規(guī)劃設(shè)計要根據(jù)現(xiàn)場的氣候及降雨、水文地質(zhì)、水環(huán)境、水資源、雨水水質(zhì)、給水排水系統(tǒng)、建筑、園林道路、地形地貌、高程、水景、地下構(gòu)筑物和總體規(guī)劃等各種條件，充分考慮收集利用和各種滲透設(shè)施的優(yōu)缺點及適用條件，通過水量平衡、水力計算和技術(shù)經(jīng)濟分析來確定方案，突出系統(tǒng)觀點，協(xié)調(diào)好各專業(yè)的關(guān)系，兼顧經(jīng)濟效益和社會效益，考慮城市和小區(qū)環(huán)境、生態(tài)和美學、人和自然的統(tǒng)一和諧，力求*佳效果。
　　1998年以來，北京建筑工程學院和北京市城市節(jié)約用水辦公室對城市雨水利用技術(shù)進行系統(tǒng)的研究，并在北京市政府專項資金的資助下，在城區(qū)推廣雨水利用技術(shù)，以下是設(shè)計實施的一些雨水工程項目：
　　（1） 北京某中**動場雨水收集利用系統(tǒng)（已建成）
　　（2） 某公園雨水截流截污利用與湖水循環(huán)整治工程（已完成）
　　（3） 某區(qū)政府大院雨水收集利用系統(tǒng)（已建成）
　　（4） 某小學雨水、中水利用與水景觀系統(tǒng)（已建成）
　　（5） 某新建區(qū)雨水利用系統(tǒng)（即將完成）
　　（6） 某實驗學校雨水利用工程（完成設(shè)計）
　　（7） 某小學雨水利用與水景觀系統(tǒng)（完成設(shè)計）
　　（8） 某區(qū)職工學校雨水利用工程（已建成）
　　（9） 某新建生態(tài)小區(qū)景觀水系統(tǒng)與雨水利用工程（建設(shè)中）等
　　這些項目的規(guī)模和特點各不相同，充分體現(xiàn)因地制宜、針對性強、靈活多樣的原則。