時間:2011-10-31來源:耿俊華
摘要:雨水是一種重要的淡水資源,合理有效利用這部分水資源,對緩解當(dāng)?shù)厮Y源緊缺狀況,改善生態(tài)環(huán)境具有積極作用。該文針對廊坊市降水量特點,對城市雨水資源量進行了分析,并提出了利用對策。
關(guān)鍵詞:城市雨水資源利用;降水量;對策
1 概況
廊坊市位于華北平原東北部,鑲嵌在京、津兩市之間。廊坊市城區(qū)(老市區(qū)、開發(fā)區(qū)、萬莊新區(qū))位于廊坊市中部,包括廣陽區(qū)及安次區(qū)的部分面積,全部為沖積平原區(qū),地貌類型平緩單一。在廊坊城市規(guī)劃上,廊坊市城區(qū)按照“小三點”(老市區(qū)、開發(fā)區(qū)、萬莊新區(qū))組團式發(fā)展。3個區(qū)域之間用綠化帶隔離,以道路相連,構(gòu)筑未來廊坊的大市區(qū)格局。至2010年,廊坊市總?cè)丝?span lang="EN-US">85萬,城區(qū)面積90km2。其中不透水面積為54.5km2,約占全區(qū)面積的60.6%。隨著城市建設(shè)的高速發(fā)展,城區(qū)的人口高度集中,樓、堂、館、所密布,城區(qū)道路及房屋等地面建筑物形成的不透水面積占市區(qū)面積的比例越來越大,由此引起市區(qū)的降水徑流及地下水的補給均發(fā)生明顯變化。
2 雨水資源量分析
2.1 年降水量
廊坊市城區(qū)西部設(shè)有北昌雨量站,該站有較完整的降水觀測資料。其降水資料基本可作為廊坊市城區(qū)的降水量資料進行分析計算。
由1956~2008年降水量計算結(jié)果得知,廊坊市城區(qū)多年平均年降水量為556.2mm,折合降水量5006萬m3。廊坊市城區(qū)降水量成果見表1。
表1 廊坊市城區(qū)年降水量成果單位:mm
2.2 降水量的年內(nèi)分配
該區(qū)域降水量具有年內(nèi)分配非常集中,年際變化大、地區(qū)分布不均等特點。由多年平均最大4個月降水量占年降水量的百分?jǐn)?shù)可以看出,大部分站全年降水量的80%集中在汛期(6~9月),個別站點集中程度高達90%以上。非汛期8個月的降水量占年降水量的20%,而汛期的降水量又主要集中在7、8兩個月,甚至更短時間。特別是一些大水年份,降水更加集中。例如,白家務(wù)站1994年7月降雨量506.5mm,占全年降水量的55.4%。廊坊市城區(qū)代表站典型年降水量分配見表2。
表2 廊坊市城區(qū)代表站典型年降水量月分配統(tǒng)計
2.3 年可集水量
2.3.1 城區(qū)降水產(chǎn)流計算方法
根據(jù)廊坊市城區(qū)的實際情況,用水文比擬法借用北京市的P~R綜合經(jīng)驗公式,計算廊坊市城區(qū)的降水產(chǎn)流系列:
R=0.527PI0.886-4.5I4.4-1.07
式中R為時段徑流深(mm);I為不透水面積比例(%);P為時段降水量(mm);公式的適用范圍:15%≤I≤86%,15mm<P<100mm。
根據(jù)城區(qū)內(nèi)不透水面積及逐日降水量資料,分析計算年內(nèi)各日降水產(chǎn)生的徑流深,累加得月年徑流量,由此便可得到城區(qū)的年徑流量系列。
經(jīng)分析計算,現(xiàn)狀條件下廊坊市市區(qū)多年平均徑流深97.5mm,折合徑流量887.5萬m3,多年平均徑流系數(shù)為0.18。
2.3.2 可集雨水量
在自然降雨條件下,自然集水面的徑流產(chǎn)生過程十分復(fù)雜,與降雨量、降雨強度、雨型、前期土壤含水量、植被覆蓋率和坡度等都有關(guān)系。采用年平均徑流系數(shù)作為坡面集流面集流效率。不同保證率降水情況下單位面積集水量計算見表3。
表3 廊坊市單位面積集水量計算
3 雨水利用的可行性分析
3.1 降水量充足
廊坊市區(qū)位于華北平原東北部,處于沖積平原區(qū),地貌類型平緩單一。高程在海拔6.0~25m之間,坡度為1/2500~1/10000。受大氣環(huán)流天氣系統(tǒng)和地形條件的影響,年降水量566.2mm,略高于全市平均值,較為豐沛的降水量是雨水資源利用的重要保障。
3.2 雨水資源充足
隨著城市建設(shè)的高速發(fā)展,廊坊市城區(qū)的人口高度集中,樓、堂、館、所密布,區(qū)內(nèi)道路及房屋等地面建筑物形成的不透水面積占市區(qū)面積的比例越來越大,由此引起市區(qū)的降水徑流及地下水的補給均發(fā)生明顯變化。據(jù)實驗數(shù)據(jù)顯示,城區(qū)降水超過15mm即產(chǎn)生徑流,為城市雨水的積蓄提供了充足的雨水資源。
3.3 可利用的蓄水工程
廊坊市區(qū)同時具有兩條主要行洪河流,即龍河、鳳河。廊坊市北有鳳河,西、南有龍河環(huán)繞市區(qū),一次蓄水能力841萬m3;有廊西排干、八干渠、九干渠等主要排瀝蓄水渠道,蓄水能力1334萬m3;有景觀公園、湖面等坑塘,蓄水能力1090萬m3。這些為雨水集蓄利用等集雨工程的規(guī)劃建設(shè)提供了基礎(chǔ)。4 雨水資源利用對策4.1 轉(zhuǎn)變治水觀念,科學(xué)攔蓄雨洪隨著人口增長、經(jīng)濟發(fā)展和城市快速擴張,常規(guī)水資源已無法滿足日益增長的用水需求,水資源短缺不僅制約社會對其他財富的創(chuàng)造,水資源開發(fā)本身也會消耗很多財富。在充分認(rèn)識節(jié)水與社會經(jīng)濟發(fā)展是相互聯(lián)系、相互促進、共同發(fā)展的基礎(chǔ)上,把雨水利用變成緩解未來水資源短缺問題的自覺行為和戰(zhàn)略舉措。
4.2 加快工程治理,充分發(fā)揮水利工程效益
充分利用現(xiàn)有水利工程,通過對河道、洼淀泥沙進行清淤,在雨水資源時空分布比較集中的區(qū)域,采用較大的水利工程攔蓄雨水,充分積蓄雨水。在公路兩旁規(guī)劃綠色植物景觀帶,既可攔蓄雨水,涵養(yǎng)水源,又可防止水土流失,形成良好的水循環(huán)環(huán)境。
4.3 建立有效的資金投入機制
雨水利用需要全社會共同參與,可采取政府投資、企業(yè)投入、用水戶參與相結(jié)合的方法,多渠道解決雨水利用的資金投入。
4.3.1政府投資
可以在城市建設(shè)環(huán)城水系、景觀帶,修建道路應(yīng)有滲透雨水設(shè)計,使雨水能滲入地下或進行地下雨水儲蓄;在農(nóng)村,建設(shè)蔬菜大棚應(yīng)有集雨配套設(shè)施,不要讓棚上雨水白白流失。
4.3.2企業(yè)投入
可以鼓勵建筑規(guī)模較大的企業(yè)或住宅小區(qū)建設(shè)湖面、集水池等,確保雨水資源科學(xué)利用,以造福人類。
5 結(jié)語
城市雨水利用在技術(shù)層面上的節(jié)水方式,往往體現(xiàn)出技術(shù)與文化的結(jié)合,科學(xué)與管理的互融,并將此途徑變成“留住雨水,科學(xué)利用”的行動。加大科學(xué)利用雨水宣傳,普及雨水利用知識,制定雨水利用規(guī)劃,積極探索、因地制宜地開發(fā)雨水利用的模式,有計劃地推進雨水利用行動。
參考文獻:
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[2]廊坊市水務(wù)局.廊坊市水資源評價[R].2007.
[3]廊坊市水務(wù)局.廊坊市大三點水資源開發(fā)利用評價[R].2009.
[4]喬光建.區(qū)域水文水資源問題研究[M].北京:中國水利水電出版社,2010.
[作者簡介]耿俊華(1964-),女(漢族),河北東光人,高級工程師,主要從事水文水資源方面的研究。