雨水收集与利用在市政道路设计中的实践

雨水收集与利用在市政道路设计中的实践

张璟粤

林同棪国际工程咨询（中国）有限公司广州分公司

摘要：随着城市化进程的加快，水资源短缺与雨洪管理问题日益凸显。本文旨在探讨雨水收集与利用在市政道路设计中的实践应用，分析其在解决城市水资源短缺、改善生态环境以及促进城市可持续发展方面的重要作用。通过对国内外相关案例的研究，本文提出了在市政道路设计中有效实施雨水收集与利用的策略和建议。

关键词：雨水收集；雨水利用；市政道路设计

随着城市化进程的加速，城市的水资源问题日益突出，特别是在应对暴雨洪涝和缓解水资源短缺方面，面临着巨大的挑战。雨水作为自然界中一种丰富的水资源，其收集与利用对于城市的可持续发展具有不可忽视的重要性。在市政道路设计中，雨水收集与利用不仅能够有效减少城市排水系统的压力，还能通过回用雨水来降低对自来水的依赖，从而实现水资源的循环利用。因此，深入研究雨水收集与利用在市政道路设计中的实践应用，对于实现城市的可持续发展具有重要意义[1]。

一、雨水收集与利用的理论基础

（一）雨水收集与利用的概念及原理

雨水收集与利用，作为一种现代水资源管理策略，旨在通过特定的设施和技术手段，将雨水进行收集、处理并合理利用，以补充城市水资源、减轻排水系统压力、改善城市生态环境。这一理念的核心在于将雨水视为一种有价值的资源，而非简单的排放对象。

（二）雨水收集与利用的主要技术方法 

雨水收集与利用的技术方法多种多样，每种方法都有其特定的应用场景和优势。以下是一些主要的技术方法，它们共同构成了雨水收集与利用的系统框架。

1、雨水收集系统

屋顶雨水收集系统：通过在建筑物屋顶设置雨水收集装置，如雨水槽、雨水管等，将雨水引导至集水设施中。这种方法收集的雨水相对干净，杂质较少，适用于家庭、公共场所和企业的非饮用水需求。

道路雨水收集系统：在道路两侧或中央设置雨水收集口，通过雨水管道将雨水引导至集水设施。这种方法适用于城市道路的雨水收集，可以有效减少雨水径流对道路和排水系统的影响。

2、雨水处理技术

过滤技术：通过安装滤网、滤芯等设备，去除雨水中的悬浮物、泥沙等杂质。这是雨水处理的第一步，也是确保雨水质量的基础。

沉淀技术：利用重力作用，使雨水中的泥沙、悬浮物等杂质在沉淀池中沉淀下来，达到去除污染物的目的。这种方法适用于处理含有较多杂质的雨水。

消毒技术：采用物理或化学方法，如紫外线照射、加氯消毒等，对雨水进行杀菌处理，以确保雨水的卫生安全。

3、雨水利用方式

非储水利用：将雨水直接应用于非饮用水和无需储存的领域，如冲洗厕所、灌溉绿地、景观补水等。这种方式可以有效降低饮用水使用量，减轻城市排水系统的负荷。

储水利用：通过建设储水设施（如储水罐、地下蓄水池等），将雨水储存起来以备不时之需。这种方式适用于需要稳定供水或应对突发水源短缺的情况，如饮用水补给、消防应急等。

4、雨水渗透技术

地面渗透：通过改造地面铺装材料，使用透水混凝土、透水砖等，使雨水能够自然渗透到地下，补充地下水资源。这种方法适用于需要增加地下水补给量的地区。

雨水渗透井：在地下建设雨水渗透井，将雨水引导至井中，通过井壁和底部的渗透材料将雨水渗透到土壤中。这种方法适用于地下水位较低或土壤渗透性较好的地区。

以上技术方法可以单独使用，也可以结合使用，以形成完整的雨水收集与利用系统。在实际应用中，需要根据当地的气候条件、水资源状况、用地规划等因素进行综合考虑，选择最适合的技术方法[2]。

（三）雨水收集与利用在市政道路设计中的重要性

在市政道路设计中，雨水收集与利用至关重要。它既能解决水资源短缺问题，通过雨水回收减轻对自然水体的依赖，又有助于生态环境改善，减少雨水径流污染，增加植被覆盖。此外，雨水收集与利用还能提升道路排水能力，降低洪涝风险，减少自来水依赖，降低用水成本。结合城市绿化、景观工程，构建良好生态系统，为居民创造宜居环境。因此，雨水收集与利用在市政道路设计中不可或缺，对实现城市可持续发展具有重要意义。

二、国内外雨水收集与利用在市政道路设计中的实践案例

（一）国内实践案例--北京市某新建道路雨水收集系统

在北京市某新建道路项目中，设计者巧妙地融入了雨水收集与利用的理念。通过采用透水铺装、生物滞留带和雨水花园等生态技术，该项目构建了一个高效的雨水收集与利用系统。透水铺装使用透水砖和混凝土，促进了雨水的快速下渗，降低了地表径流量。同时，道路两侧设置的生物滞留带利用植物与土壤的净化功能，有效去除了雨水中的污染物。雨水花园的建设不仅美化了城市景观，还实现了雨水的自然净化和渗透。据统计，该系统每年能收集大约10万吨雨水，其中高达70%的雨水被回收再利用，主要用于道路绿化灌溉和城市清洁。这一创新设计不仅显著提升了雨水的利用效率，而且有效减轻了城市排水系统的负担，进一步改善了城市的生态环境质量。此项目展示了雨水收集与利用在市政道路设计中的巨大潜力，为未来的城市建设和水资源管理提供了宝贵的经验和启示。

（二）国外实践案例--新加坡牛车水区域雨水收集系统

新加坡，作为一个热带城市国家，长期面临淡水资源短缺的严峻挑战。在其市政道路设计中，雨水的收集与利用显得尤为重要。以新加坡的牛车水区域为例，该区实施了一项尖端的雨水收集系统。这一系统经过精密设计和精心施工，能够高效地收集和再利用雨水。据官方数据披露，该系统年收集雨水量约达[ZJY1]10万吨，令人瞩目的是，其中80%的雨水被成功地回收利用于城市的绿化灌溉、公共设施清洗和部分工业用水。这一成就得益于几个关键设计元素：地下建设的大型雨水收集池用于存储宝贵的雨水资源；先进的过滤和净化装置确保回收雨水的质量达到再利用标准；而智能控制系统的应用，使得雨水的存储和供应能够根据实际需求进行自动调节。这一创新项目不仅显著缓解了新加坡淡水资源紧张的状况，更为城市的绿色可持续发展注入了新的活力。该项目也为全球其他城市在市政道路设计中如何有效实施雨水收集与利用提供了宝贵的经验和范例，展现了新加坡在雨水资源管理方面的前瞻性和创新精神[3]。

三、雨水收集与利用在市政道路设计中的应用策略

在市政道路设计中，雨水收集与利用策略至关重要。首先，应坚持生态优先，确保系统与自然和谐共存，比如通过[ZJY2]透水铺装、雨水花园等增加地面透水性。其次，合理设计雨水收集系统，包括收集口和管网，确保雨水顺畅流入并输送到处理设施。设置雨水净化设施，保证雨水质量，并设计储存设施以备不时之需。采用智能化管理，优化系统效率。政府应出台相关政策和法规，鼓励和支持雨水收集与利用系统的应用[4]。

总结:

本文通过对雨水收集与利用在市政道路设计中的实践研究，发现其在解决城市水资源短缺、改善生态环境以及促进城市可持续发展方面的重要作用。本文也指出了在实践中存在的问题与挑战，并提出了相应的对策和建议。未来应进一步加强相关技术的研发与应用，完善政策与法规支持，提高公众意识与参与度，以推动雨水收集与利用在市政道路设计中的广泛应用。

参考文献:

[1]王国田.雨水利用难以规模实施的原因分析及对策研究[J].给水排水，2012，48（S1）：218-220.

[2]周影烈．基于“反规划”理论的排水规划研究［J］．山西建筑，2016，42( 2) : 123-124．

[3]方世南 .德国生态治理经验及其对我国的启迪[J].鄱阳湖学刊，2016（1）：70-77，126-127.

[4]黄子瑜，房明明.建筑屋面雨水收集与利用分析[J].门窗，2016（5）：213.

[ZJY1]不要出现XX

[ZJY2]这里改成透水铺装