摘要：介绍了发达国家城市雨水收集利用方面采取的措施，分析了我国城市雨水收集利用的现状、潜力和紧迫性及应采取的措施，指出我国将要开展的城市集雨工程将为防水技术提供新的用武之地。
关键词：城市；集雨工程；防水技术
一场瓢泼大雨的不期而至，使来不及排走的雨水聚集在立交桥下、凹陷的路面和低洼地带，阻碍着城市的交通，影响着我们的生活。而另一方面，全球的淡水资源却在日益短缺，人类遭遇着久旱缺水的困扰。留住雨水，减轻城市排水管道压力，并且让它造福于我们的生活，已成为很多国家共同的行动。
1 发达国家城市雨水的收集利用
英国政府为迎接21世纪，在泰晤士河畔兴建了标志性建筑——干年穹顶，在该建筑物内每天回收500m3水用以冲洗内部的厕所，其中100m3为从屋顶收集的雨水。从面积相当于12个足球场大小的10万m2的圆屋盖上收集来的雨水，经过24个专门设置的汇水斗进人地表水排放管排入泰晤士河，收集的雨水在河边的芦苇床中进行处理。千年穹顶成为建筑物内水循环设施的欧洲之最。
德国的城市雨水利用主要是通过二种形式：屋面雨水集蓄系统，集下来的雨水主要用于家庭、公共场所和企业的非饮用水；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；生态小区内沿着排水道建有渗透浅沟，表面植有草皮，供雨水径流流过时下渗，超过渗透能力的雨水则进入雨水池或人工湿地，作为水景或继续下渗。德国制定了一系列有关雨水利用的法律法规，对雨水利用的措施给予支持。
丹麦为减少地下水的消耗，在城市地区从屋顶收集雨水，收集后的雨水经过收集管底部的预过滤设备，进人贮水池进行储存，用于冲洗厕所和洗衣服。在7个月的降雨期，从屋顶收集起来的雨水量，就足以满足冲洗厕所的用水。而洗衣服的需水量仅4个月就可以满足。
美国的雨水利用常以提高天然入渗能力为目的。如美国加州富雷斯诺市的“LeakyAreas”地下回灌系统，从1971年到1980年的10年间，地下水回灌总量为1.338亿m3，其年回灌量占该市年用水量的20％。在芝加哥市兴建了地下隧道蓄水系统，以解决城市防洪和雨水利用问题。还在其他很多城市建立了屋顶蓄水和由入渗池、井、草地、透水地面组成的地表回灌系统。美国不但重视工程措施，而且还制定了相应的法律法规对雨水利用给予支持。
日本于1963年开始兴建滞洪和储蓄雨水的蓄洪池，还将蓄洪池的雨水用作喷洒路面、灌溉绿地等城市杂用水。这些设施大多建在地下，以充分利用地下空间。而建在地上的也尽可能满足多种用途，如在调洪池内修建运动场，雨季用来蓄洪，平时用作运动场。
2 我国城市雨水利用迫在眉睫
2．l 我国城市雨水利用的现状
我国城市雨水利用的思想虽具有悠久的历史，而真正意义上的城市雨水利用的研究与应用始于20世纪80年代，发展于90年代。但总的来说技术还较落后，缺乏系统性，更缺少法律法规保障体系。目前主要在缺水地区有一些小型、局部的非标准性应用。比较典型的有山东的长岛县、大连的獐子岛和浙江省舟山市葫芦岛等雨水集流利用工程。大中城市的雨水利用基本处于探索与研究阶段，但已显示出良好的发展势头。由于缺水形势严峻，北京的步伐较快。2000年国家科技部与德国联邦教育科技部合作开展“北京城区雨洪控制与利用技术研究示范”项目，项目主要承担单位北京水利科学研究所选择了五种建设模式、六个不同的雨洪利用工程示范小区和一个雨洪利用中心试验场，工程建设总面积达60hm2。该项成果目前已取得良好的社会和经济效益。2001年国务院批准了包括雨洪利用规划内容的“21世纪初期首都水资源可持续利用规划”。北京建筑工程学院和北京城市节水办公室从1998年开始立项研究，于2001年4月通过鉴定，并建成了几处示范工程。
2．2 我国城市雨水利用的潜力
有资料表明，我国的年平均降水量是650 mm，我国的国土面积为960万km2，可以推算出我国的原生水资源（总降水量）量约为6.24万亿m3／年。据国家环境保护总局信息中心资料显示，2004年末我国城市面积39.42万km2，按年平均降水量650 mm，可以推算出该年度我国城市原生水资源（总降水量）约为0.26万亿m3。除自然蒸发和渗透外，城市雨水收集利用的潜力巨大。
北京的年均降水量为590 mm左右，经过计算，城区每年可利用的雨水量达2.3亿m3，相当于110个昆明湖的水量。尤其是每年7月下旬到8月上旬的主汛期中，只要有集雨设施，每场雨水都能留住。但现实情况却是，北京目前建设的集雨工程只有47个，一年的雨水收集量只有100万m3，河道中蓄积的雨水也只有500万m3左右，再加上其他方式，每年收集的雨水不到10个昆明湖。
在沿海城市，雨水收集利用具有更大的潜力。上海年平均降雨量1124mm，全市每年的降雨总量应为70亿m3，扣除蒸发、渗透等因素，水务部门估计，全市每年白白流失的雨水总量约在24亿m3左右。深圳年降水量1900mm，深圳每年从天而降近40亿m3雨水，而深圳各大水库雨水蓄水量不到总降雨量的1／8，因此每年至少有35亿m3的雨水白白流失。
2．3 我国城市雨水利用的紧迫性
随着我国城市化发展，城市建设步伐加快，随之而来的城市水资源紧张和洪涝灾害矛盾凸现。城市生活用水、生态用水和工业用水大幅度增加，不仅占农业用水，也加重了地下水的负担。根据3月22日“世界水日”有关部门公布的资料，我国人均水资源占有量不足世界水平的l／4，有11个省、市的100多座县级以上城市供水短缺，其中，严重缺水城市占56％，有3亿多人存在饮水不安全。而这样的缺水趋势正在日益加剧，为维持社会经济的发展不得不过度开采地下水，导致地面沉降等地质环境问题，或耗费巨资进行外流域调水。水资源短缺已成为严重制约我国国民经济可持续发展的瓶颈之一。
2．4 我国城市雨水利用应采取的主要措施
2．4．1 把雨水利用纳入城市整体规划
城市雨水利用是一项造福子孙后代的系统工程，应纳入城市整体规划。因此应加强宣传，提高认识，转变观念，把城市雨水利用与城市建设、水资源优化配置、生态建设统一考虑，把集水、蓄水、处理、回用、入渗地下、排水等纳入城市建设规划之中。
2．4．2 尽快制定雨水利用的法律法规
借鉴发达国家的经验，为了合理、充分地利用雨水资源，缓解城市供水压力，保证城市防洪安全、回补地下水资源、改善生态环境，应尽早制定一系列有关雨水利用的法律法规。比如德国的有些州规定，一个进行了绿化的建筑物（如屋顶绿化）不用交纳环境补救费用，因为它对自然环境的干扰作用要小于没有绿化的建筑物；德国还规定，采用种植屋面的业主可以减免排污费用，因为种植屋面有蓄水功能，使排水量大大减少，减轻了排水管道的压力。
2．4．3 制定城市雨水利用技术规范与标准
城市雨水利用技术涉及到城市雨水资源的科学管理、雨水径流的污染控制、有组织排放雨水的屋面系统设计、生态环境建设等诸多方面，是一项涉及面很广的系统工程。我国城市雨水利用的技术比较落后，缺乏技术规范与标准．有关部门应尽快组织制定。
3 防水技术的又一个用武之地
通过很多的成功案例，我们可以总结出城市雨水利用的几种方式：(1)从屋面、周围道路、广场收集雨水，流入地下贮水池作简单处理，用于家庭、公共和工业等方面的非饮用水，如浇灌、冲厕、洗衣、冲洗路面、冷却循环等等。(2)采用屋顶绿化的形式留住雨水，削减径流量，减轻城市排水管网压力，减轻污染，缓解城市热岛效应，调节建筑温度，美化城市。(3)花园小区雨水集蓄利用，绿地入渗，维护绿地面积，同时回灌地下水。(4)选址进行雨洪回灌，人工补给地下水。
不论采用何种形式的集雨工程，防水技术都有其用武之地———
3．1 种植屋面
从上面的介绍中我们可以了解到，种植屋面具有多功能的特性，也是一个集建筑结构、建筑材料、园艺与植物研究于一体的系统工程。屋面的最基本的功能——遮风避雨不应该因为赋予了新的功能而受到影响，因此对防水行业来说，关键是要研究出耐根穿刺且耐久性更好的防水材料来适应这种屋面形式的诸多功能。北京为“绿色奥运”启动了大规模的城市屋面绿化工程，并已制定了屋顶绿化的地方规范；上海也有了发展种植屋面的规划并付诸实施；浙江杭州建委要求今后所有的新建建筑都必须进行屋顶绿化，屋顶绿化将与主体建筑的设计、施工、验收同时进行，并将被计入小区的绿化率。日前，种植屋面防水工程技术国家规程和专用防水卷材国家标准制定工作已经启动，不少境外企业凭借在国外应用方面成熟的经验和成功的业绩纷纷聚焦这个大市场。
3．2 有组织排水屋面
设有集雨系统的屋面都采用有组织排水屋面形式，将屋面划分成若干排水区，使雨水有组织地排到檐沟或雨水口，通过雨水口排至雨水斗，经水落管排至预设的贮水池。
这种屋面排水形式若处理不好易出现堵塞，暴雨时也可能出现来不及排水的情况。严重时，甚至会使平屋面雨水滞留、坡屋顶雨水倒流。因此对屋面防水层比普通的屋面具有更高的要求，不仅要选择耐水浸泡性优良的材料，而且要注重屋面节点部位的防水设计及施工。
另外屋面材料对屋面径流水质起了至关重要的作用，从雨水利用角度考虑，设置了集水设施的屋面，外露的防水层都应选择对雨水不会产生污染的防水材料，以减少屋面径流的污染性。随着屋面集水设施的普及，与之相适应的屋面形式和材料将得到大力的推广。
3．3 贮水设施
雨水集贮工程需要建设汇水斗、地下贮水池、地下隧道蓄水系统或是地面的调洪池等构筑物，这些构筑物都应具有不同要求的防水功能。因此，防止结构开裂、绿色环保的防水材料和技术都将得到大量的应用。
4 结语
日前，由中国建筑设计研究院主编的国家标准《建筑与小区雨水利用技术工程规范》初稿已完成，预计送审稿将于今年年底完成。该规范的制定和出台将填补我国目前建筑与小区雨水利用规范的空白。
据悉，北京市政设计院已编制了雨水利用设计指南；北京2003年就出台了《关于加强建设工程用地内雨水资源利用的暂行规定》，明确要求市内新建、改建、扩建工程均应进行雨水利用工程设计与建设。北京市的城市雨水利用已进入示范与实践阶段，可望成为我国城市雨水利用技术的龙头。上海“绿色世博”也将利用雨水作为其一项重要内容，已经酝酿计划在2010年世博会上，大多数建筑物将像“千年穹顶”一样，附设集雨设施。世博会期间，世博园内的一般生活用水，都将由雨水来承担。上海将在路面和广场大力推广渗水材料和结构，让大部分地面的雨水径流成为回灌水源；在高架两侧地下建设若干蓄水池，使沿高架流下的雨水可以在这里就地“回收”，晴日时抽出养育高架旁的花草树木；对有条件的坡屋顶，要提倡建设蓄水系统，利用蓄积的雨水来冲地、洗车。深圳也传来类似消息，面对每年流失的大量雨水，专家建议采取多种措施，把雨水留住。
由此我们看到，集雨工程为我们的行业打开了一个全新的应用领域，巨大的市场在召唤着我们，期待我们的技术为创建节约型社会而作出新的贡献。
