1.引言
郑州市地处中原腹地，“雄峙中枢，控御险要”，为全国重要的交通、通讯枢纽，是新亚欧大陆桥上的重要城市，郑州市也是河南省的政治、经济、文化中心，其地位在河南乃至全国举足轻重。但同时郑州市又是一个当地水资源严重短缺、过分依靠外调水的城市，多年平均水资源量13.393亿m3，市人均水资源量只有212m3，不足全省的1／2、全国的1／10,水资源短缺已成为郑州市经济社会可持续发展的主要制约因素。
另一面随着郑州市近几年城市化的迅速发展，不透水面积急剧扩大,径流系数大大提高,相同降雨情况下径流量增加,城市排水量显著增加,排水设施压力增大，再加上郑州市是雨污合流管道，汛期一到，大暴雨往往使雨水，污水四处漫流，积水成灾。
一面是水资源短缺，一面是洪涝灾害，如果不及时扭转水思,善待洪水，充分合理地利用雨水资源，两者之间的矛盾将越来越尖锐化，雨水利用势在必行。
2．郑州市的雨水资源利用现状
据专家介绍，郑州市可供利用的年降雨量在16亿m3以上，价值48.8亿多元。600余万郑州人，每人每年本能从中受益800元，但目前仅能受益8元。也就是说，有99％的降雨没有利用，相当于浪费了478.5个亿。总的来说，目前郑州市基本上还没有真正意义上的系统的城市雨水收集利用系统,雨水大都被当作废水白白通过排水系统流入周边河流,城市雨水缺乏综合利用。
但郑州市人民政府对节水工作一直非常重视。在省水利厅、郑州市政府的共同努力下，2005年2月郑州市被水利部确定为全国第二批6个水利部节水型社会建设试点城市之一，2006年元月《郑州市节水型社会建设规划》通过了水利部组织的专家评审，2006年7月该规划经水利部（办资源函[2006]360号）和河南省人民政府（豫政文[2006]174号）批准实施。8月26日上午，郑州市人民政府还在郑州市科技馆广场隆重举行“节水型社会建设宣传周开幕仪式”，启动实施《郑州市节水型社会建设规划》。据了解2006年~2008年是建设试点期，到2010年，郑州市将初步建立与节水型社会建设相配套的水资源管理体制和运行机制。所以郑州市的雨水资源的利用存在有很大的优势，雨水资源是淡水资源的一种主要形式,如果能够采取一定的措施,使城市雨水资源化,对于郑州市这样的缺水城市,具有一定的现实意义。
3．郑州市雨水资源利用的可行性分析
城市雨水利用具有三重效益，经济效益，生态效益和社会效益。雨水利用不但可以增加水源，在一定程度上缓解水资源的供需矛盾，同时还可以有效的减少城市雨期径流量，延滞汇流时间，减轻城市排洪设施的压力，减少防洪投资和洪灾损失。城市雨水利用存在几大优势：
（1）资金投资渠道多元化。城市雨水利用工程涉及到各个部门，各个居民的利益，故可以申报专项资金，按基建项目程序办理。也可按“谁投资、谁兴建、谁受益、谁所有”的原则，采取多层次、多渠道、多行业、多元化投入的办法，广泛发动机关、团体、学校、宾馆、企业和千家万户，创造城市雨水利用的新局面[1]。
（2）城市内硬化路面多，便于雨水的蓄存。
（3）积雨源丰富，可以集蓄利用的水有路面水，广场水、屋顶水等。
（4）地下水的严重超采，使其周围的水环境和水生态恶化，因此需要涵养地下水。但地下水一般利用雨水、自来水或中水补充，其中后两种方法造价偏高，且中水补充还有污染地下水的可能。利用雨水补充地下水资源是最经济的方法。
(5)城市中的屋顶排水一般为集中排水，使其具备了完善的收集条件。只要再配以相应的处理和回用系统，就可以实现城市雨水集蓄利用。
（6）城市里的水厂一般从郊区水库里或者是遥远的地方调水，修渠费比较昂贵。而雨水是头顶上的水，可以直接加以处理利用，省去了大笔的修渠费。
郑州市降水量的主要特点，一是年内分配极不均匀，降水最少的是1月份，为5～9mm，最多的是7月份，一般140～160mm。降雨大部分集中在七、八、九三个月，年内实测多年平均汛期雨量约占全年的70%以上,且多集中在几次大的暴雨过程中,降水过分集中使每年汛期有多余径流出境。二是年际间变化大，郑州市多年平均降水量为634mm，但各年份间差别较大，最大年降雨量1964年为1041.3mm比平均年降雨量640.9mm多将近60%。最小年降雨量1981年为375.9mm，只达到平均年降雨量的60%，两者相差683.4mm。国内资料表明,一般年平均降水量在大200mm的地区都可发展集雨工程,年降水300～350mm以上的地区经济效益更好[2],郑州市的年平均降雨量为640.9mm.,属集水高效区,因而雨水的利用是可行的。
3.1城市雨水利用潜力分析
郑州市全市总面积7446.2平方公里，其中市区面积1010.3平方公里，建成区面积127.2平方公里；不透水面积比为0.7，按多年平均降雨量为640.9mm.计算，可产水量为：
W=Aβαρ=127.2×106×640.9×10－3×0.7×0.9m3=5.136×107m3
式中A——主城区面积(m2)
β——多年平均降雨量(m)
α——不透水面积比
ρ——径流系数，混凝土和沥青路面等不透水表面的径流系数一般取0.9
如果按60%的收集利用率，则每年可收集雨水3081.6万m3。
3.2经济可性行分析
（1）郑州市的用水比较紧张。譬如2001年,郑州市水资源总量为112924亿m3,实际用水量为511186亿m3,按本地水资源计算,缺水318262亿m3。本地水资源远满足不了用水需要,从黄河引水212383亿m3,地下水超采113660亿m3。当用水的高峰期间，更是供不应求。而雨水是天然的淡水资源，处理起来工艺相对简单，据资料显示，投入1m3收集雨水的年运行费用不足0.10元。如果用这些雨水置换，用于园林浇灌，居民冲厕和保洁的自来水，经济效益将非常可观。郑州市市使用1m3的自来水费用为1.80元/m3，假设雨水的市场价格是0.25元/m3，则每年可为市政绿化和居民消费节省资金4776.48多万元。其实，雨水利用除直接经济效益可观外，间接经济效益也非常可观。小区雨水利用工程可以减少需由政府投入的用于大型污水处理厂、收集污水管线和扩建排洪设施的资金。将地面雨水就近收集并回灌地下，不仅可以减少雨季溢流污水，改善水体环境，还可以减轻污水厂负荷，提高城市污水厂的处理效果；雨水蓄水池和分散的渗渠系统可降低城市洪水压力和节省封闭路面下的排水管网负荷[3]。
（2）雨水利用的前景十分广阔，借用基础设施投资，拉动经济增长；雨水与中水利用设备产业可以吸引大量的民间资本进入，形成一个吸引民间资本的新产业；这项产业在减少政府财政支出、促进经济增长、吸纳就业、促进小城镇建设等方面都会发挥出积极作用。
3.3技术可行性分析
在雨水利用的技术方面，有许多可以借鉴的成功的例子。从20世纪60年代起,发达国家已开始重视雨水的利用,重视雨水资源化的研究,并且制定了一系列有关雨水利用的法律法规。现在在发达国家，城市雨水利用技术已经形成集成化与国际化的格局。我们可以借鉴发达国家的经验和方法,譬如日本的“空中花园”、名古屋的若宫大通调节池[4]；英国的“蓄水地面”、土木工程中使用的透水性很小的高聚物薄膜——土工膜将结构包围起来,贮水量可达100l/m2[5];德国利用公共雨水管收集雨水并经简单的处理后达到杂用水水质标准,可用于街区公寓的厕所冲洗和庭院浇洒,部分地区利用雨水可节约饮用水达50%[6]。我国的某些城市在雨水利用方面也取得了一些不错的成绩。如2000年，北京市引进德国先进的城市雨洪控制与利用技术，建设了5种不同城区类型、总面积885亩的城市雨洪控制与利用示范区，示范区中铺设透水路面，收集建筑物、庭院和道路雨水用于家庭冲厕、小区绿化和地下水回灌，效果良好。北京市发改委7月30日公布的数字中显示，在今年“7.10”暴雨中，示范区2h平均降雨58.8mm，降雨总量约3500mm3，共收集雨水3300m3，占降雨总量的94％，其中回灌地下水2300m3、蓄水池贮蓄代用雨水1000m3,基本无径流排出[7]。
4．郑州市雨水资源利用方式探讨
城市雨水处理有两种方式：排放水体，综合利用。随着城市化带来的水资源紧缺和环境与生态问题，后者必将取代前者，成为主流。城市雨水资源利用应遵循的原则：（1）因地制宜，优化选用；（2）将雨水利用与雨水径流污染控制、城市防洪、生态景观改善相结合；（3）技术措施与非技术措施相结合，实行综合整治，突出重点；（4）规划设计应兼顾经济效益和社会效益；（5）远近结合，考虑远景[8]。
目前，郑州市正在向东大规模的扩展，在建设新建城区时，同时要考虑到雨水的利用设施。因为要采用雨水利用，老城区要对很多设施进行改造，可能会比较麻烦而且可能给旧城区的人们带来交通等不便。而新建城区则没有这个后顾之忧。只需在建设前做好地下排水设施、地下蓄水池、地下水回灌渗井设施、供水管道、供热管道、供气管道、通信电缆线等地下设施的统一规划就能很好地把雨水资源利用好。对于新建郑东城区，（1）在透水地面上，尽量利用雨水回灌补充地下水。目前郑州市的地下水资源已处于过度开采状态，随着城市化的不断扩大，用水量必将越来越大，会导致城区沉降漏斗范围不断扩大，严重时会出现的地面沉降和断裂带。可以采用的雨水利用方法有①通过透水地面渗透。在公园、学校、人行道、停车场等铺设透水砖，通过透水砖的孔隙吸收雨水；同时，通过透水砖下面铺设碎石、沙砾、沙子组成的反滤层，让雨水渗入到地下去。②利用渗水井渗透,把雨水管引入渗水井渗入地下。③利用草坪渗透，围绕草坪周围垒起约10厘米的高沿，或将草坪地面降低，做成下凹式绿地，承接和回渗雨水。④采用屋顶绿化。屋顶绿化是一种削减径流量、减轻污染和城市热岛效应、调节建筑温度和美化城市环境新的生态技术。（2）在不透水地面上，适合于把雨水收集起来。对于机关大院、企事业单位家属区、街道居民区和各类开发区等人口比较密集的地方，可以考虑设置地下储水池，储水池的结构一般采用钢筋混凝土，并设置相应的去除初期雨水器、过滤、沉淀池等装置或者无须设置处理设置，要知道雨水是微带酸性的天然水，经蓄水池碱性物质中和后，可以变为含少量矿物盐的软水。容积规模可视具体情况而定，一般在1立方米～100立方米之间。然后采用抽水泵把所收集的雨水可以在接相应的雨水管道分配到各个居民的家中，用于冲厕、洗涤等，也可以小区内统一规划，用于洗车、浇灌绿地、喷泉、消防等。在一般的居民楼、平房等比较分散的区域，适合采用地上储雨容器，包括桶、罐等。雨容器主要为铁桶、塑料罐和其他容器等，体积一般都小于1立方米，多用于收集屋顶雨水，根据水的用途可以考虑安装或不安装初期雨水去除器。这些储雨装置可以直接接在雨落管上，制作比较简单。所收集的雨水主要可以用于庭院洒水、浇灌花草，节约自来水[9]。对于道路主干道上收集的雨水可以直接用于浇灌道路两旁的绿化带，或者在天气炎热时，喷洒路面。对于“龙湖”附近的干道，可以经过简单的过滤设置向“龙湖”补充水源，减少引黄河的水量。
对于郑州的老城区，改造投资比较大，所以在力能范围内，鼓励居民采用地上储雨容器，屋顶花园等相应措施。
5．建议
首先.要让人们建立雨水利用新理念，提高雨水资源化意识,增强对水资源的危机感和责任感。要使各行各业的广大群众真实地了解到本市水资源状况,了解雨水利用不仅具有社会效益、而且具有经济效益和生态效益,雨水利用不仅仅关系到国家、部门，而且关系到每个人。要使人们意识到雨水利用利在当代,功在千秋。
其次．合理的划分雨水水权,确定雨水的供应价格。合理的雨水价格对雨水资源化的开展和雨水的充分利用具有十分重要的意义。当水价在人们的接受范围内时,水市场就会繁荣,超过这个范围就会因为缺乏客户而使其价值回归,因此水价在市场经济的条件下围绕其价值波动[10]。
最后.市政府应尽快出台雨水利用相应的鼓励和资金补贴政策，如设置专项基金、谁投资谁收益等措施以鼓励单位、群众的积极性。硬性文件规定对于新建小区,无论是工业、商业还是居民小区,均要设计雨水利用设施，达不到要求者，实行征收雨洪排放设施费和雨水排放费等惩罚性措施，以促进雨水收集利用设施的顺利普及。
来源：www.studylw.com
