雨水资源化利用之潍坊市北海路雨水工程设计
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摘要：本文以潍坊市北海路雨水工程设计为例分析了如何合理利用雨水资源，解决城市水资源短缺，把资源利用、预防洪涝、城市景观和环境改善等功能融为一体，使经济效益和社会效益实现最大化。
关键词：雨水工程；雨水调蓄池；资源利用
中图分类号： TV 文献标识码： A 文章编号：
北海路是连接潍坊市中心城区与滨海经济发展区的交通主干道，北海路起点北环路立交桥，终点荣乌高速，全长19.76公里。道路规划总控制线宽120米，三块板断面，主路宽26米（双向6车道），两侧分隔带各宽4米，辅路各宽7米，人行道各宽2米，墙基绿化带各宽34米；道路结构类型为沥青混凝土路面；人行道为透水砖并设置标准盲道及无障碍缘石坡道。新建排水管道4.8万米，人行道7.3万平方米。北海路升级改造后，对提升潍坊市城市交通功能，加快滨海蓝色经济区和北部沿线地区的经济发展将起到巨大推动作用。
北海路雨水设计采用低影响开发设计理念。传统的雨水设计观念是收集、排入自然水体。工程投资高，雨水利用程度低。根据《室外排水设计规范》（2011年版）新的要求，本工程雨水设计理念采用低影响开发（LID）理念，即通过源头削减、过程控制、末端处理的方法，控制面源污染、防止内涝灾害、提高雨水利用程度。雨水通过下渗措施和景观水体的调蓄削减外排雨水量，不仅能够减轻暴雨期间城市排水的压力，减少水污染，还可以节省优质自来水，解决城市水资源短缺，把资源利用、预防洪涝、城市景观和环境改善等功能融为一体。
首先，收集设计基础资料，改造前，北海路为公路，路面比道路两侧地面高1-1.5米，道路两侧均有排水明沟，路面雨水通过排水口排入明沟，自然消化。改造后，道路两侧明沟废除，改为7米宽辅路。道路雨水需采用管道排除。
其次，确定雨水设计方案，结合地形特点，确定雨水管道服务范围—只排除路面雨水。结合道路两侧现有水塘及农田水利水系，雨水排放划分为7个排放系统，对应7座雨水调蓄池，其中利用改造原有水塘4座，新建3座水塘。使雨水就近排入调蓄池，大大减小了所需排水管道管径，降低了工程造价。
第三，雨水调蓄池容积的确定，根据相关资料，经综合考虑，调蓄池的最大容积需满足收集90%的雨水要求。经计算，每座雨水调蓄池的容积约为7000m³。调蓄池应根据雨水管道出口处的管内底高程清淤，满足雨水排放要求。水塘的形状结合景观规划进行设计，打造水域景观特色。
近20年潍坊市50mm以上单次降雨情况。如下表所示：
单次降雨情况
将上表中的数据整理如下图，对于单次降雨50mm以上的降雨而言，当若调蓄池能将50mm、55mm、60mm的降雨全部收集，则能收集全部降雨（50mm以上）的比例分别为70%、76%、80%雨量。同时考虑到50mm以下的降雨量所占比例，因此对于潍坊而言，单次50mm的收集水量可以满足收集90%雨水的要求。
第四，节省工程投资约4000万元。本工程雨水主管道管径普遍较小，以d400，d500和d600为主，少部分较长管段才采用d800或d1000管道；若按照传统设计方式，将路面雨水收集后集中排放至自然河流，则雨水主管道管径主要为d1000 ~ d2000，下游则需要修建排水方沟方能满足排水需求。两种方案相比，该方案可节约工程造价约4000万元，经济效益甚为显著。
第五，提高雨水利用程度，调蓄池中收集的雨水经过沉淀和水体自净作用后可以用来浇灌路边绿化和浇洒道路，绿化用水量指标4L/(㎡·d)，道路浇洒用水量指标4L/(㎡·d)，道路两侧绿化带平均浇灌用水量和道路浇洒用水量约8800m³/d。按照潍坊降雨量估算，北海路两侧水塘每年可收集利用雨水26.3万m³，也就意味着节约26.3万m³洁净自来水，且就地取水，经济便利。
最后，人行道结构层采用透水系统，表面采用透水砖，生态环保，结合绿化带的渗滤透水功能，可使雨水迅速渗入地下，补充土壤水和地下水。同时，雨水径流经过植被和土壤时，其携带来自人行道路面、绿化带植物表面的污染物质与植物根系、土壤产生一系列物理、化学和生物反应，许多污染物质经过吸附、降解、沉积、离子交换、氧化还原和土壤中微生物的分解作用等在土壤表层被去除，土壤颗粒截留的营养物质又会进一步促进无声无的成长繁殖，进而加强土壤系统对雨水污染物质的净化能力。总之，人行道透水系统和绿化带雨水渗滤系统不仅改善地面植物及土壤微生物生存条件及小气候环境，还可减小地面径流，减轻城市排洪压力。
总之，从本工程来看，在适当的工程条件下，建造雨水调蓄池是可行的，不仅可削减雨水洪峰流量，减轻城市排洪压力；且存在巨大的直接经济效益，节约工程投资，节约水资源，同时有效改善和保证绿化带植物及土壤微生物生存条件及小气候环境。