李懷正1，白月華1，邢紹文1，錢永梅2?
(1.同濟大學環境科學與工程學院，上海200092；2.吉林建筑工程學院，吉林長春　130021)

　　摘　要：通過討論實施雨水回灌地下的可能性和必要性，闡述了我國地下水資源現狀以及如何在現有的基礎上利用和保護地下水資源。?
　　關鍵詞：雨水利用；地下水回灌；水資源利用
　　中圖分類號：TU991.14
　　文獻標識碼：B
　　文章編號：1000-4602(2002)04-0029-02

1　必要性

1.1 地下水減少的后果
　　由于地面水源污染，人們大量開采地下水，因此使地下水水量急劇減少、地下水位逐年降低，另外城市區域硬地化也改變了自然水循環的方式，雨水降落在建筑區或其他 封閉區域而不能再以自然方式進入空間的水循環中，從而導致土壤的含水率發生永久性的變化，使自然循環形成的地下水量大大減少。
　　地下水超采導致了區域性地下水位下降以及隨之而來的海水入侵、耕地鹽堿化、植被干枯和荒漠化。據統計我國北方17個省、市區的地下水開采量占全國的88%，由此產生的后果是西安大雁塔向西北傾斜了1m多，聞名中外的敦煌月牙泉的“月牙”也在逐步枯萎。
　　地下水不能及時得到補充還使得地質結構發生了顯著變化，例如北京市南郊的地下水位正以1m/a的速度下降，自1966年以來北京市地面以10～20mm/a的速度下沉，而沈陽市 地下水的超采漏斗已經達到285km²，并以13km²/a的速度向外擴展。
1.2　常規雨水排放方式的弊端
　　①合流制排水系統?
　　我國大部分老城區采用的都是雨污合流制，同時進入城市污水處理廠的這部分污水中由于含有大量的雨水而被稀釋，使得污水廠不能高效運轉造成浪費。如果將地面雨水就近收集并回灌地下，不僅可以減少對環境的污染，還可提高城市污水廠的處理效果，降低處理成本。?
　　②分流制排水系統?
　　對于采用雨污分流制的城區，要將大量雨水形成的地面徑流迅速排至雨水管道，雨水泵站等設施的設計容量和輸送能力須很大，這不僅增加市政建設的投資，也大大增加了接納水體發 生洪澇災害、河岸侵蝕等現象的可能性。?
　　③暴雨徑流的危害?
　　受經濟條件所限，雨水排水系統的設計重現期一般較小(一般地區為1年，重要地區為2～3年)，因此當城市雨水排水系統遇到重現期大的暴雨時就會大大超過其設計負荷，導致道路積水等問題。例如上海市2001年遭遇的50年一遇的暴雨，導致大部分老城區以及部分新城區道路積水嚴重，甚至部分街道在降雨后的5～6 h路面積水還有70～80 cm深。?
1.3　補充地下水的方法
　　地下水一般利用雨水、自來水或中水補充，其中后兩種方法造價偏高，且中水補充還有污染地下水的可能。利用雨水補充地下水資源是最經濟的方法，它不僅可以提高地下水水位、阻止或延緩地面下沉，還可以改善生態環境。

2　可行性

2.1 國外先進技術
　　2001年9月我國政府和德國政府間的科技合作項目“城區水資源可持續利用——雨洪控制和地下水回灌”在北京召開了通報會，專家指出雨洪利用要以將雨水留在地面、地下為目標，建立雨洪相關產業。德國在雨水綜合利用方面的研究始終位于世界科技的前沿，在1990年就已經發布了“對未受污染雨水的分散回灌系統的建設和測量”，1999年又發布了“雨水回灌系統的設計、施工、運行”規范，將雨水回灌加以法律保護。目前德國在新建小區(無論是工業、商業、居民區)時均要設計雨洪利用項目，否則政府將征收雨洪排放設施費和雨洪排放費。日本利用雨水作為生活雜用水的技術已經比較成熟，正大力實施雨水回灌以補充地下水。以色列由于嚴重干旱缺水，雨水資源的利用率已達到了98%。美國也大量建造滲濾田，用于補充地下水或在暴雨洪水時起匯集和調節雨水的作用。
2.2 雨水水質?
　　雨水中的雜質是由降水中的基本物質和所流經的地區而造成的外加雜質組成，主要含有氯、硫酸根、硝酸根、鈉、銨、鈣和鎂等離子(濃度大多在10 mg/L以下)和一些有機物質(主要是揮發性化合物)，同時還存在少量的重金屬(如鎘、銅、鉻、鎳、鉛、鋅)，雨水中雜質的濃度與降雨地區的污染程度有著密切的關系。?
　　根據回灌保護地下水的要求，雨水水質大致可分為三種：無污染(輕污染)型、中度污染型和重度污染型。無污染(輕污染)型的雨水可不經預處理在未飽和區直接回灌，當然這并非為零 負荷，因其雜質濃度足夠低而不需要考慮地下水被污染或地下水性質會發生有害變化的問題；中度污染型雨水可在回灌裝置中進行適當的預處理或通過一定的凈化過程后回灌；重度污 染型雨水的回灌只能在必需的預處理后方可進行。?
2.3 雨水回灌的實施
　　雨水回灌的實施不僅能減小常用的合、分流制排水系統中管道的管徑，還能減少雨水泵站的設計流量、合流制中的沉淀裝置以及其他處理設施的設計流量、雨水初期徑流所帶來的潛在負荷等，此外還起到對城市暴雨高峰流量的疏導作用。?
　　現有的分流制排水體制能通過將排水面積分離(即雨水的回灌)來避免排水管網納污能力的 不足或者提高河道的防御能力。回灌的前提之一是土壤需具有適宜的滲透性和吸收能力以及地下水的抗污染能力，土壤的滲透性不能太小，否則會引起排空和儲蓄時間過長以及系統的堵塞等，同時土壤的滲透性也不能太大，否則會導致雨水滲透到地下的過程非常快，以致沒有足夠的停留時間和化學、生物凈化過程；另一個前提是排水區域的劃分技術，應根據區域的性質來選定適宜的雨水停留時間，如商業區和工業區的雨水基本上不允許直接滲透到地下，而需經過一定的預處理后方可回灌到地下。總之，只要采取適當的技術措施并結合當地的實際情況，雨水的就地循環是完全可以實現的。

3　結語?

　　雨水回灌地下有其實施的可行性和必要性。利用雨水回灌地下不僅可以補充日益匱乏的地下水資源、阻止或減緩地面下沉、提高地下水位，同時還可以通過分流部分雨水減少城市雨水管道和泵站的投資以及運行費用，并可避免暴雨時洪澇災害的發生。?
　　由于雨水回灌地下涉及到氣象、地質、水利、城市建設等，因此具體實施時需與城市規劃、交通道路、建筑設計和實施等部門密切配合協作。

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　　電　　話：13701735272
　　收稿日期：2001-12-17