雨水资源综合利用研究
[日期：2008-07-07] 来源：中国农村水利水电 作者：曹永强，田富强，胡和平 [字体：大 中 小]
简介： 针对我国尤其是北方部分干旱缺水地区水资源的特点，分析了雨水利用的内涵、特点及其应用前景，阐述了目前国内外雨水资源化的理论与实践进展情况．结合我国实际情况，对雨水资源利用今后的工作提出合理化建议。研究表明，雨水资源利用不仅是开源节流的良策，也是改善生态环境、形成区域健康循环的有效措施。
关键字：雨水资源化 雨水集蓄 综合利用
1 国外雨水利用情况评述
目前，在世界各大洲，都有收集雨水解决生活和生产用水的成功做法。国外一些发达国家在城市雨水资源化和雨水的收集利用方面的经验和方法，对解决我国缺水问题很有借鉴意义。
(1)美国的雨水利用。美国的雨水利用常以提高天然入渗能力为目的。1993年大水之后，美国兴建地下隧道蓄水系统，建立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，让洪水迂回滞留于曾经被堤防保护的土地中，既利用了洪水的生态环境功能，同时减轻了其他重要地区的防洪压力。美国的关岛、维尔金岛广泛利用雨水进行草地灌溉和冲洗。美国不但重视工程措施，而且制定了相应的法律法规对雨水利用给予支持，如制定了《雨水利用条例》。条例规定了新开发区的暴雨洪水洪峰流量不能超过开发前的水平，所有新开发区必须实行强制的“就地滞洪蓄水”。
(2)德国的雨水利用。德国的雨洪收集利用技术是最先进的，基本形成了一套完整、实用的理论和技术体系。利用公共雨水管收集雨水，采用简单的处理后，达到杂用水水质标准，便可用于街区公寓的厕所冲洗和庭院浇洒。另外德国还制订了一系列有关雨水利用的法律法规。如目前德国在新建小区之前，无论是工业、商业还是居民小区，均要设计雨水利用设施，若无雨水利用措施，政府将征收雨水排放设施费和雨水排放费。
(3)丹麦的雨水利用。丹麦98 以上的供水是地下水，但是地下水开发利用率都比较低，一些地区的含水层已被过度开采。为此在丹麦开始寻找可替代的水源，以减少地下水的消耗。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，进入贮水池进行储存。使用时利用泵经进水口的浮筒式过滤器过滤后用于冲洗厕所和洗衣服。
(4)日本的雨水利用。日本于1963年开始兴建滞洪和储蓄雨水的蓄洪池，许多城市在屋顶修建用雨水浇灌的“空中花园”，有些大型建筑物如相扑馆、大会场、机关大楼，建有数千立方米容积的地下水池来储存雨水，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。近年来，各种雨水人渗
设施在日本得到迅速发展，包括渗井、渗沟、渗池等，这些设施占地面积小，可因地制宜地修建在楼前屋后。在日本，集蓄的雨水主要用于冲洗厕所、浇灌草坪，消防和应急用水。日本于1992年颁布了“第二代城市下水总体规划”，正式将雨水渗沟、渗塘及透水地面作为城市总体规划的组成部分；要求新建和改建的大型公共建筑群必须设置雨水就地下渗设施泰国在20世纪80年代，建造了0．12亿多个2 m3的家庭集雨水缸，解决了300多万农村人口的吃水问题。在澳大利亚、加拿大、瑞典、印度、以色列、巴西和墨西哥等国家，采取修建小型水池、水仓、塘坝、淤地坝等工程措施，拦蓄雨水进行灌溉，都取得了良好的效果。 综上所述，国外发达国家城市雨水利用的主要经验是：建立了完善的屋顶蓄水和由人渗池、井、草地、透水地面组成的地表回灌系统；制定了一系列有关雨水利用的法律法规；收集的雨水主要用于冲厕所、洗车、浇庭院、洗衣服和回灌地下水。
2 我国雨水利用情况评述
我国的农民在长期的抗旱实践中，积累了丰富的利用雨水的经验，创造了水窖、水窑、水池等小型和微型蓄水工程形式，用于解决生活饮水问题。真正意义上的雨水利用研究与应用开始于20世纪80年代，发展于90年代。雨水集蓄利用工作从试点示范到规模发展，大致经历了以下4个阶段:
(1)试验研究阶段。2O世纪8O年代，通过对相关技术的试验研究，论证了雨水集蓄利用工程的可行性和可持续性，提出雨水集蓄利用的理论与方法，取得了一批实用成果，为雨水集蓄利用工作的开展奠定了理论和技术基础。
(2)试点示范阶段。2O世纪9O年代，甘肃、宁夏省区在试验研究的基础上，进一步开展试点示范工作，使雨水集蓄利用从单项技术发展为农业综合集成技术；从单一的利用模式走向高效综合利用；从理论探讨、技术攻关走向实用阶段，找出了一条干旱山区农业和社会经济发展的新路子。
(3)推广应用阶段。1997~1998年，财政部、水利部联合组织的雨水集蓄利用试点工作带动了西北、西南、华北地区雨水集蓄利用工作迅速发展，工程建设开始从零散型向集中联片型发展。
(4)蓬勃发展阶段。2000年，水利部编制了《全国雨水集蓄利用“十五”计划及2010年发展规划》。2001年7月，中国水利学会雨水专业委员会成立大会暨雨水利用国际学术交流会在兰州市隆重召开。2001年9月，水利部农村水利司在广西百色市召开了全国雨水集蓄利用现场会。雨水集蓄利用工作进入一个崭新的阶段。
3 我国雨水集蓄利用取得的成效、存在的主要问题及其对策
(1)雨水集蓄利用是改善山丘区农业生产条件，增强抗御自然灾害能力的有效措施。就农村而言，雨水集蓄利用主要用于缓解水资源紧缺、解决农村生活用水问题，实施补充灌溉，
提高农作物产量，改善群众的生活生产条件，促进农村经济发展。据不完全统计，到2001年，全国共建成水池、水窖、小塘坝等小微型水利工程0．12亿处，蓄水容积160亿m。，解决了0．36亿人及0．25亿头牲畜的饮水问题，发展抗旱保苗补水灌溉面积264．67万hm。，为0．3亿人创造了较稳定的水利条件，使得干旱缺水地区群众温饱问题的解决有了坚实的物质保障。开展雨水集蓄利用工作，是干旱、半干旱地区，在非常缺水的状况下，解决人畜饮水和发展灌溉的重要途径。
(2)雨水集蓄利用是促进农业结构调整、增加农民收入的有效措施。雨水集蓄利用的实施，使得许多缺水地区农民有条件种植蔬菜、瓜果等高效经济作物。不少干旱地区兴建雨水集蓄利用工程后，有些农户办起了养猪场、养鸡场及生产酱油、醋的作坊，农民生活、生产条件有了大的改善，取得了良好的经济效益。
(3)雨水集蓄利用是改善生态环境的重要内容。雨水集蓄利用工程在基础设施建设、改善生态环境方面都能发挥重要作用，并且能够逐步使西部干旱缺水山丘地区的农业产业结构从单一的种植业向农、林、牧、副、渔等各业全面发展，有效地减少了毁林开荒，推进了坡改梯等生态保护措施。雨水集蓄利用工程使农民由广种薄收逐步走向精耕细作，合理开发利用水土资源，有利于在水土流失区实施退耕还林还草，遏制对生态环境的破坏。
雨水集蓄利用目前存在的主要问题如下：
(1)资金紧张。投入不足是影响这些地区发展集雨工程的主要制约因素，国家、集体和个人应多渠道筹集资金。目前每年能发展的雨水集蓄利用面积不足2O万hm2，与发展要求不相适应。加大投入是搞好雨水利用的一项关键措施。国家财政的投资比例应适当增加，尽可能安排专项资金予以扶持。同时现行的扶贫、农业综合开发等项资金可考虑向这方面倾斜。还可以制定一些激励政策，鼓励个人、私营企业和社会各界筹资或募捐兴建雨水集蓄利用工程。
(2)雨水集蓄利用工程的规划、设计与建设不规范。部分雨水集蓄利用工程由于规划布局不合理出现蓄不上或蓄不满水的现象。从全局出发对当地水资源状况及开发利用情况、可建工程的潜力、布局和工程形式，进行深入地调查，针对不同地区的自然、社会、经济等条件，因地制宜地搞好工程的规划布局，选择好工程形式，确定技术标准，分步实施。既要发挥雨水效益；又要量力而行，保证雨水集蓄利用可持续发展。制定适合当地的雨水集蓄利用技术规范，根据技术规范和当地的实际情况，加强技术指导、人员的培训与技术交流，及时总结经验，使得雨水集蓄利用向规范化和科学化方向发展。
4 几点建议
借鉴发达国家的经验，为了合理、充分地利用雨水资源，实现西部干旱缺水地区水资源的可持续利用，使雨水资源化，特提出如下建议：
(1)建立良性的雨水利用运行机制。各级政府要深化产权制度改革，对于户建工程，按照“谁建设，谁所有，谁受益”的原则，由政府颁发产权证；对于联户兴建的工程，则由受益户共同制定管理公约，推举责任心强、懂技术、会管理的受益户进行管理。各级政府应尽早制定《雨水利用条例》。在《雨水利用条例》中规定新建小区，无论是工业、商业还是居民小区，均要设计雨水利用设施等内容。
(2)加强雨水利用的理论研究。尽管雨水利用历史悠久但实践超前理论，雨水利用的科学研究还很滞后，不能满足雨水利用的客观需求，今后应予以加强。
(3)提高雨水的利用率。只有雨水收集系统而没有雨水处理和回用系统是无法实现雨水资源的合理利用的，应将雨水集蓄利用工程与节水灌溉、水土保持及生态环境建设相结合，提倡一水多用，促进水资源的高效利用，使有限的水资源尽可能发挥最大的作用。要根据当地实际情况，采取不同形式雨水集蓄利用技术，能蓄则蓄，能拦则拦，以小、微型水利工程为主，充分利用当地的雨水资源。收集的雨水可以直接或经适当处理后用于冲厕所、洗车、浇庭院、洗衣服、浇绿地、消防和回灌地下水。
参考文献
[1] 张敦强，龚盂建、我国雨水集蓄利用的实践与探索EJ]．中国农村水利水电，2001，
(9)．
[2] 王浩，杨爱民、国内外城市雨水利用情况评述[J]．北京科协，2002，(10)、
[3] 朱贵良，段志伟、城市雨水资源综合利用研究[J]．科教兴国与可持续发展，2003，(5)．
[4] 李琪、全国农村雨水集蓄利用系统及其发展[J]．中国农村水利水电．．2003，(7).
雨水资源综合利用研究
[日期：2008-07-07] 来源：中国农村水利水电 作者：曹永强，田富强，胡和平 [字体：大 中 小]
简介： 针对我国尤其是北方部分干旱缺水地区水资源的特点，分析了雨水利用的内涵、特点及其应用前景，阐述了目前国内外雨水资源化的理论与实践进展情况．结合我国实际情况，对雨水资源利用今后的工作提出合理化建议。研究表明，雨水资源利用不仅是开源节流的良策，也是改善生态环境、形成区域健康循环的有效措施。
关键字：雨水资源化 雨水集蓄 综合利用
1 国外雨水利用情况评述
目前，在世界各大洲，都有收集雨水解决生活和生产用水的成功做法。国外一些发达国家在城市雨水资源化和雨水的收集利用方面的经验和方法，对解决我国缺水问题很有借鉴意义。
(1)美国的雨水利用。美国的雨水利用常以提高天然入渗能力为目的。1993年大水之后，美国兴建地下隧道蓄水系统，建立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，让洪水迂回滞留于曾经被堤防保护的土地中，既利用了洪水的生态环境功能，同时减轻了其他重要地区的防洪压力。美国的关岛、维尔金岛广泛利用雨水进行草地灌溉和冲洗。美国不但重视工程措施，而且制定了相应的法律法规对雨水利用给予支持，如制定了《雨水利用条例》。条例规定了新开发区的暴雨洪水洪峰流量不能超过开发前的水平，所有新开发区必须实行强制的“就地滞洪蓄水”。
(2)德国的雨水利用。德国的雨洪收集利用技术是最先进的，基本形成了一套完整、实用的理论和技术体系。利用公共雨水管收集雨水，采用简单的处理后，达到杂用水水质标准，便可用于街区公寓的厕所冲洗和庭院浇洒。另外德国还制订了一系列有关雨水利用的法律法规。如目前德国在新建小区之前，无论是工业、商业还是居民小区，均要设计雨水利用设施，若无雨水利用措施，政府将征收雨水排放设施费和雨水排放费。
(3)丹麦的雨水利用。丹麦98 以上的供水是地下水，但是地下水开发利用率都比较低，一些地区的含水层已被过度开采。为此在丹麦开始寻找可替代的水源，以减少地下水的消耗。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，进入贮水池进行储存。使用时利用泵经进水口的浮筒式过滤器过滤后用于冲洗厕所和洗衣服。
(4)日本的雨水利用。日本于1963年开始兴建滞洪和储蓄雨水的蓄洪池，许多城市在屋顶修建用雨水浇灌的“空中花园”，有些大型建筑物如相扑馆、大会场、机关大楼，建有数千立方米容积的地下水池来储存雨水，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。近年来，各种雨水人渗
设施在日本得到迅速发展，包括渗井、渗沟、渗池等，这些设施占地面积小，可因地制宜地修建在楼前屋后。在日本，集蓄的雨水主要用于冲洗厕所、浇灌草坪，消防和应急用水。日本于1992年颁布了“第二代城市下水总体规划”，正式将雨水渗沟、渗塘及透水地面作为城市总体规划的组成部分；要求新建和改建的大型公共建筑群必须设置雨水就地下渗设施泰国在20世纪80年代，建造了0．12亿多个2 m3的家庭集雨水缸，解决了300多万农村人口的吃水问题。在澳大利亚、加拿大、瑞典、印度、以色列、巴西和墨西哥等国家，采取修建小型水池、水仓、塘坝、淤地坝等工程措施，拦蓄雨水进行灌溉，都取得了良好的效果。 综上所述，国外发达国家城市雨水利用的主要经验是：建立了完善的屋顶蓄水和由人渗池、井、草地、透水地面组成的地表回灌系统；制定了一系列有关雨水利用的法律法规；收集的雨水主要用于冲厕所、洗车、浇庭院、洗衣服和回灌地下水。
2 我国雨水利用情况评述
我国的农民在长期的抗旱实践中，积累了丰富的利用雨水的经验，创造了水窖、水窑、水池等小型和微型蓄水工程形式，用于解决生活饮水问题。真正意义上的雨水利用研究与应用开始于20世纪80年代，发展于90年代。雨水集蓄利用工作从试点示范到规模发展，大致经历了以下4个阶段:
(1)试验研究阶段。2O世纪8O年代，通过对相关技术的试验研究，论证了雨水集蓄利用工程的可行性和可持续性，提出雨水集蓄利用的理论与方法，取得了一批实用成果，为雨水集蓄利用工作的开展奠定了理论和技术基础。
(2)试点示范阶段。2O世纪9O年代，甘肃、宁夏省区在试验研究的基础上，进一步开展试点示范工作，使雨水集蓄利用从单项技术发展为农业综合集成技术；从单一的利用模式走向高效综合利用；从理论探讨、技术攻关走向实用阶段，找出了一条干旱山区农业和社会经济发展的新路子。
(3)推广应用阶段。1997~1998年，财政部、水利部联合组织的雨水集蓄利用试点工作带动了西北、西南、华北地区雨水集蓄利用工作迅速发展，工程建设开始从零散型向集中联片型发展。
(4)蓬勃发展阶段。2000年，水利部编制了《全国雨水集蓄利用“十五”计划及2010年发展规划》。2001年7月，中国水利学会雨水专业委员会成立大会暨雨水利用国际学术交流会在兰州市隆重召开。2001年9月，水利部农村水利司在广西百色市召开了全国雨水集蓄利用现场会。雨水集蓄利用工作进入一个崭新的阶段。
3 我国雨水集蓄利用取得的成效、存在的主要问题及其对策
(1)雨水集蓄利用是改善山丘区农业生产条件，增强抗御自然灾害能力的有效措施。就农村而言，雨水集蓄利用主要用于缓解水资源紧缺、解决农村生活用水问题，实施补充灌溉，
提高农作物产量，改善群众的生活生产条件，促进农村经济发展。据不完全统计，到2001年，全国共建成水池、水窖、小塘坝等小微型水利工程0．12亿处，蓄水容积160亿m。，解决了0．36亿人及0．25亿头牲畜的饮水问题，发展抗旱保苗补水灌溉面积264．67万hm。，为0．3亿人创造了较稳定的水利条件，使得干旱缺水地区群众温饱问题的解决有了坚实的物质保障。开展雨水集蓄利用工作，是干旱、半干旱地区，在非常缺水的状况下，解决人畜饮水和发展灌溉的重要途径。
(2)雨水集蓄利用是促进农业结构调整、增加农民收入的有效措施。雨水集蓄利用的实施，使得许多缺水地区农民有条件种植蔬菜、瓜果等高效经济作物。不少干旱地区兴建雨水集蓄利用工程后，有些农户办起了养猪场、养鸡场及生产酱油、醋的作坊，农民生活、生产条件有了大的改善，取得了良好的经济效益。
(3)雨水集蓄利用是改善生态环境的重要内容。雨水集蓄利用工程在基础设施建设、改善生态环境方面都能发挥重要作用，并且能够逐步使西部干旱缺水山丘地区的农业产业结构从单一的种植业向农、林、牧、副、渔等各业全面发展，有效地减少了毁林开荒，推进了坡改梯等生态保护措施。雨水集蓄利用工程使农民由广种薄收逐步走向精耕细作，合理开发利用水土资源，有利于在水土流失区实施退耕还林还草，遏制对生态环境的破坏。
雨水集蓄利用目前存在的主要问题如下：
(1)资金紧张。投入不足是影响这些地区发展集雨工程的主要制约因素，国家、集体和个人应多渠道筹集资金。目前每年能发展的雨水集蓄利用面积不足2O万hm2，与发展要求不相适应。加大投入是搞好雨水利用的一项关键措施。国家财政的投资比例应适当增加，尽可能安排专项资金予以扶持。同时现行的扶贫、农业综合开发等项资金可考虑向这方面倾斜。还可以制定一些激励政策，鼓励个人、私营企业和社会各界筹资或募捐兴建雨水集蓄利用工程。
(2)雨水集蓄利用工程的规划、设计与建设不规范。部分雨水集蓄利用工程由于规划布局不合理出现蓄不上或蓄不满水的现象。从全局出发对当地水资源状况及开发利用情况、可建工程的潜力、布局和工程形式，进行深入地调查，针对不同地区的自然、社会、经济等条件，因地制宜地搞好工程的规划布局，选择好工程形式，确定技术标准，分步实施。既要发挥雨水效益；又要量力而行，保证雨水集蓄利用可持续发展。制定适合当地的雨水集蓄利用技术规范，根据技术规范和当地的实际情况，加强技术指导、人员的培训与技术交流，及时总结经验，使得雨水集蓄利用向规范化和科学化方向发展。
4 几点建议
借鉴发达国家的经验，为了合理、充分地利用雨水资源，实现西部干旱缺水地区水资源的可持续利用，使雨水资源化，特提出如下建议：
(1)建立良性的雨水利用运行机制。各级政府要深化产权制度改革，对于户建工程，按照“谁建设，谁所有，谁受益”的原则，由政府颁发产权证；对于联户兴建的工程，则由受益户共同制定管理公约，推举责任心强、懂技术、会管理的受益户进行管理。各级政府应尽早制定《雨水利用条例》。在《雨水利用条例》中规定新建小区，无论是工业、商业还是居民小区，均要设计雨水利用设施等内容。
(2)加强雨水利用的理论研究。尽管雨水利用历史悠久但实践超前理论，雨水利用的科学研究还很滞后，不能满足雨水利用的客观需求，今后应予以加强。
(3)提高雨水的利用率。只有雨水收集系统而没有雨水处理和回用系统是无法实现雨水资源的合理利用的，应将雨水集蓄利用工程与节水灌溉、水土保持及生态环境建设相结合，提倡一水多用，促进水资源的高效利用，使有限的水资源尽可能发挥最大的作用。要根据当地实际情况，采取不同形式雨水集蓄利用技术，能蓄则蓄，能拦则拦，以小、微型水利工程为主，充分利用当地的雨水资源。收集的雨水可以直接或经适当处理后用于冲厕所、洗车、浇庭院、洗衣服、浇绿地、消防和回灌地下水。
参考文献
[1] 张敦强，龚盂建、我国雨水集蓄利用的实践与探索EJ]．中国农村水利水电，2001，
(9)．
[2] 王浩，杨爱民、国内外城市雨水利用情况评述[J]．北京科协，2002，(10)、
[3] 朱贵良，段志伟、城市雨水资源综合利用研究[J]．科教兴国与可持续发展，2003，(5)．
[4] 李琪、全国农村雨水集蓄利用系统及其发展[J]．中国农村水利水电．．2003，(7).