近十年來，城市雨水利用技術有了突飛猛進的發展，以適應現代化城市對水資源保護與可持續利用的要求，和城市水生態環境保護及可持續發展的要求。
　　現代城市雨水利用是一種新型的多目標綜合性技術，可實現目標有節水、水資源涵養與保護、控制城市水土流失和水澇、減少水污染和改善城市生態環境等。目前應用范圍有：分散住宅的雨水集蓄利用中水系統；建筑群或小區集中式雨水集蓄利用中水系統；分散式雨水滲透系統；集中式雨水滲透系統；屋頂綠化雨水利用系統；生態小區雨水綜合利用系統等。
　　對現代城市雨水利用技術進行系統研究和總結，有利于構筑和完善該技術體系，盡快建立相關技術規范和標準。

1 雨水集蓄利用

1.1 屋面雨水集蓄利用系統
　　利用屋頂做集雨面的雨水集蓄利用系統主要用于家庭、公共和工業等方面的非飲用水，如澆灌、沖廁、洗衣、冷卻循環等中水系統。可產生節約飲用水，減輕城市排水和處理系統的負荷，減少污染物排放量和改善生態環境等多種效益。
　　該系統又可分為單體建筑物分散式系統和建筑群集中式系統。由雨水匯集區、輸水管系、截污裝置、儲存、凈化和配水等幾部分組成。有時還設滲透設施與貯水池溢流管相連，使超過儲存容量的部分溢流雨水滲透。
　　屋面雨水集蓄利用技術在許多國家得到較廣泛的應用，德國已實現產業化和標準化，一些專業公司開發出成套設備和產品。德國Ludwigshafen已經運行十年的公共汽車洗車工程利用1000m2屋面雨水作為主要的沖洗水源；法蘭克福Possmann蘋果軋汁廠將綠色屋面雨水作為冷卻循環水源等，是屋面雨水用于工業項目的成功范例。
1.2 屋頂綠化雨水利用系統
　　屋頂綠化是一種削減徑流量、減輕污染和城市熱島效應、調節建筑溫度和美化城市環境新的生態技術，也可作為雨水集蓄利用和滲透的預處理措施。即可用于平屋頂，也可用于坡屋頂。
　　植物和種植土壤的選擇是屋頂綠化的技術關鍵，防滲漏則是**保障。植物應根據當地氣候和自然條件，篩選本地生的耐旱植物，還應與土壤類型、厚度相適應。上層土壤應選擇孔隙率高、密度小、耐沖刷、且適宜植物生長的天然或人工材料。在德國常用的有火山石、沸石、浮石等，選種的植物多為色彩斑斕的各種矮小草本植物，十分宜人。屋頂綠化系統可個提高雨水水質并使屋面徑流系數減小到0.3，有效地削減雨水徑流量。該技術在德國和歐洲城市已廣泛應用。
1.3 園區雨水集蓄利用系統
　　在新建生活小區、公園或類似的環境條件較好的城市園區，可將區內屋面、綠地和路面的雨水徑流收集利用，達到更顯著削減城市暴雨徑流量和非點源污染物排放量、優化小區水系統、減少水澇和改善環境等效果。因這種系統較大，涉及面更寬，需要處理好初期雨水截污、凈化、綠地與道路高程、室內外雨水收集排放系統等環節和各種關系。

2 雨水滲透

　　采用各種雨水滲透設施，讓雨水回灌地下,補充涵養地下水資源，是一種間接的雨水利用技術。還有緩解地面沉降、減少水澇和海水的倒灌等多種效益。可分為分散滲透技術和集中回灌技術兩大類：

 

　　分散式滲透可應用于城區、生活小區、公園、道路和廠區等各種情況下，規模大小因地制宜,設施簡單，可減輕對雨水收集、輸送系統的壓力，補充地下水，還可以充分利用表層植被和土壤的凈化功能減少徑流帶入水體的污染物。但一般滲透速率較慢，而且在地下水位高、土壤滲透能力差或雨水水質污染嚴重等條件下應用受到限制。
　　集中式深井回灌容量大，可直接向地下深層回灌雨水，但對地下水位、雨水水質有更高的要求，尤其對用地下水做飲用水源的城市應慎重。
2.1 滲透地面
　　滲透地面可分為天然滲透地面和人工滲透地面兩大類，前者在城區以綠地為主。
綠地是一種天然的滲透設施。主要優點有：透水性好；城市有大量的綠地可以利用,節省投資；一般生活小區建筑物周圍均有綠地分布，便于雨水的引入利用；可減少綠化用水并改善城市環境;對雨水中的一些污染物具有較強的截留和凈化作用。缺點是滲透流量受土壤性質的限制，雨水中如含有較多的雜質和懸浮物，會影響綠地的質量和滲透性能。
　　人造透水地面是指城區各種人工鋪設的透水性地面，如多孔的嵌草磚、碎石地面，透水性混凝土路面等。主要優點是，能利用表層土壤對雨水的凈化能力，對預處理要求相對較低；技術簡單，便于管理；城區有大量的地面，如停車場、步行道、廣場等可以利用。缺點是，滲透能力受土質限制，需要較大的透水面積，對雨水徑流量的調蓄能力低。在條件允許的情況下，應盡可能多采用透水性地面。
2.2 滲透管溝
　　雨水通過埋設于地下的多孔管材向四周土壤層滲透，其主要優點是占地面積少，管材四周填充粒徑 20～30㎜的碎石或其他多孔材料，有較好的調儲能力。缺點是一旦發生堵塞或滲透能力下降，很難清洗恢復。而且由于不能利用表層土壤的凈化功能，對雨水水質有要求，應采取適當預處理，不含懸浮固體。在用地緊張的城區，表層土滲透性很差而下層有透水性良好的土層、舊排水管系的改造利用、雨水水質較好、狹窄地帶等條件下較適用。一般要求土壤的滲透系數 明顯大于10-6 m/s，距地下水位要有一定厚度的保護土層。
　　可以采用地面敞開式滲透溝或帶蓋板的滲透暗渠，彌補地下滲透管不便管理的缺點，也減少挖深和土方量。滲溝可采用多孔材料制作或做成自然的帶植物淺溝，底部鋪設透水性較好的碎石層。特別適于沿道路、廣場或建筑物四周設置。
2.3 滲透井
　　滲透井包括深井和淺井兩類，前者適用水量大而集中，水質好的情況，如城市水庫的泄洪利用。城區一般宜采用后者。其形式類似于普通的檢查井，但井壁做成透水的，在井底和四周鋪設Φ10～30㎜的碎石，雨水通過井壁、井底向四周滲透。
　　滲透井的主要優點是占地面積和所需地下空間小；便于集中控制管理。缺點是凈化能力低，水質要求高，不能含過多的懸浮固體，需要預處理。適用于擁擠的城區或地面和地下可利用空間小、表層土壤滲透性差而下層土壤滲透性好等場合。
2.4 滲透池（塘）
　　滲透池的*大優點是滲透面積大，能提供較大的滲水和儲水容量；凈化能力強；對水質和預處理要求低；管理方便；具有滲透、調節、凈化、改善景觀等多重功能。缺點是占地面積大，在擁擠的城區應用受到限制；設計管理不當會造成水質惡化，蚊蠅孳生，和池底部的堵塞，滲透能力下降；在干燥缺水地區，蒸發損失大，需要兼顧各種功能作好水量平衡。適用于匯水面積較大?gt;1ha）、有足夠的可利用地面的情況。特別適合在城郊新開發區或新建生態小區里應用。結合小區的總體規劃，可達到改善小區生態環境，提供水的景觀、小區水的開源節流、降低雨水管系負荷與造價等一舉多得的目的。
2.5 綜合滲透設施
　　可根據具體工程條件將各種滲透裝置進行組合。例如在一個小區內可將滲透地面、綠地、滲透池、滲透井和滲透管等組合成一個滲透系統。其優點是可以根據現場條件的多變選用適宜的滲透裝置,取長補短，效果顯著。如滲透地面和綠地可截留凈化部分雜質，超出其滲透能力的雨水進入滲透池（塘），起到滲透、調節和一定凈化作用，滲透池的溢流雨水再通過滲井和濾管下滲，可以提高系統效率并保證**運行。缺點是裝置間可能相互影響，如水力計算和高程要求；占地面積較大。

3 雨水綜合利用系統

　　生態園區雨水綜合利用系統是利用生態學、工程學、經濟學原理，通過人工凈化和自然凈化的結合，雨水集蓄利用、滲透與園藝水景觀等相結合的綜合性設計，從而實現建筑、園林、景觀和水系的協調統一，實現經濟效益和環境效益的統一，以及人與自然的和諧共存。這種系統具有良好的可持續性，能實現效益*大化，達到意想不到的效果。但要求設計者具有多學科的知識和較高的綜合能力，設計和實施的難度較大，對管理的要求也較高。
　　具體作法和規模依據園區特點而不同，一般包括屋頂綠化、水景、滲透、雨水回用、收集與排放系統等。有些還包括太陽能、風能利用和水景于一體的花園式生態建筑，以下是兩個實例。
　　1992年建于柏林市的某小區雨水收集利用工程，將160棟建筑物的屋頂雨水通過收集系統進入三個容積為650m3的貯水池中，主要用于澆灌。溢流雨水和綠地、步行道匯集的雨水進入一個仿自然水道，水道用砂和碎石鋪設，并種有多種植物。之后進入一個面積為1000m2、容積為1500m3的水塘（*大深度3m）。水塘中以蘆葦為主的多種水生植物，同時利用太陽能和風能使雨水在水道和水塘間循環，連續凈化，保持水塘內水清見底，形成植物魚類等生物共存的生態系統。遇暴雨時多余的水通過滲透系統回灌地下，整個小區基本實現雨水零排放。
　　柏林Potsdamer廣場Daimlerchrysler區域城市水體工程也是雨水生態系統成功范例。該區域年產雨水徑流量2.3萬m3。采取的主要措施：建有綠色屋頂4ha；雨水貯存池3500m3，主要用于沖廁和澆灌綠地（包括屋頂花園）；建有人工湖12ha，人工濕地1900m2，雨水先收集進入貯存池，在貯存池中，較大顆粒的污染物經沉淀去除，然后用泵將水送至人工濕地和人工水體。通過水體基層、水生植物和微生物等進一步凈化雨水。此外，還建有自動控制系統，對磷、氮等主要水質指標進行連續監測和控制。該水系統達到一種良性循環，野鴨、水鳥、魚類等動植物依水棲息，使建筑、生物、水等元素達到自然的和諧與統一。

4 雨水利用水質控制系統

   　雨水水質控制是現代城市雨水利用的重要組成部分和主要特征。
　　城市雨水水質情況比較復雜，城市和區域的不同，匯水面、季節、降雨特征等的不同都會導致徑流水質的很大差別。雨水徑流污染主要表現在以下幾個方面。
　　一是由于大氣的污染，直接由降水帶來的污染物。這取決各城市的空氣狀況，也可能由大氣的遷移，從外域帶入。從北京城區降雨水質分析結果看，天然雨水中含有一些污染成分，如SS、COD、硫化物，氮氧化物等，但濃度相對較低。
　　其次是屋面材料的影響和在非降雨期屋面上積累的大氣沉降物。屋面材料對徑流水質有非常明顯的影響。尤其是瀝青油氈類屋面比水泥磚、瓦質類屋面的污染量高許多倍,而且嚴重影響市容。材料老化和夏季的高溫曝曬，徑流中的污染物濃度都會有顯著的升高，色度大，主要為溶解性COD，多集中在初期徑流中，濃度為數百甚至數千毫克/升，取決于降雨量、氣溫，降雨間隔時間，屋面材料品質等，降雨后期的濃度可穩定在一百毫克/升以內。
　　路面雨水徑流水質和影響因素更復雜。路面材料、汽車排泄物，生活垃圾、裸露或植被地帶沖出的泥沙等等。其成分復雜，隨機性很大。一般規律也是污染物主要集中在初期徑流中，濃度受降雨間隔時間，雨量與雨強，路面狀況等因素影響。主要污染成分有COD、SS、油類、表面活性劑、重金屬及其??無機鹽類。COD、SS均可能高達數千毫克/升。
4.1 雨水水質源頭控制
　　源頭控制是*有效和*經濟的方法。
4.1.1 控制城市大氣污染
　　我國不少城市目前的空氣狀況很差，導致雨水水質的下降，如不少城市的酸雨。不僅對滲透設施的利用會有影響，而且由于降水直接進入地面和地下水源，也會影響當地生態環境和水環境質量。
　　因此，控制城市大氣污染不僅改善城市的空氣質量，美化城市環境，也能對水污染控制有明顯的貢獻。
4.1.2 屋面雨水水質的控制
　　屋頂的設計及材料選擇是控制屋面雨水徑流水質的有效手段。應該對油氈類屋面材料的使用加以限制，逐步淘汰污染嚴重的品種。一些城市有計劃地對這類舊屋頂進行改造，不僅美化了市容，還解決材料老化漏水、保溫抗寒效果差等問題,改善了居民的居住條件，也很好地控制了屋面污染源。
　　利用建筑物四周的一些花壇和綠地來接納屋面雨水，即美化環境，又凈化了雨水。在滿足植物正常生長的要求下，盡可能選用滲濾速率和吸附凈化污染物能力較大的土壤填料。一般厚1m左右的表層土壤滲透層有很強的凈化能力。
4.1.3 路面雨水水質控制
　　路面徑流水質復雜，比屋面雨水更難以收集控制.
4.1.3.1 改善路面污染狀況
　　這是控制路面雨水污染源的*有效方法。包括相關的政策、法規、管理及技術等各種措施。如合理地規劃與設計城市用地，減少城區土壤的侵蝕，加強對建筑工地的管理，加大對市民的宣傳與教育力度，配合嚴格的法規和管理，*大限度地減少城市地面垃圾與污染物，保持市區地面的清潔等。
　　這方面，我國許多城市還存在不少問題，城區地面污染嚴重，垃圾、裸露地面的泥沙侵蝕，施工工地等都是比較突出的污染源。把雨水口和雨水井當作垃圾筒，隨意傾倒污水和垃圾現象也非常普遍，雨季嚴重地污染水體并影響下水道的正常運行，造成路面積水。
4.1.3.2 路面雨水截污裝置
　　為了控制路面帶來的樹葉、垃圾、油類和懸浮固體等污染物，可以在雨水口和雨水井設置截污掛籃和專用編織袋等，或設計專門的浮渣隔離、沉淀截污井。這些設施需要定期清理。
　　也可設計綠地緩沖帶來截留凈化路面徑流污染物，但必須考慮對地下水的潛在威脅，限用于污染較輕的徑流，如生活小區、公園的路面雨水。
4.1.3.3 初期雨水棄流裝置
　　設計特殊裝置分離污染較重的初期徑流，保護后續滲透設施和收集利用系統的正常運行。合理確定并分離初期徑流水量和有效地對隨機的降雨進行控制是這種裝置的技術關鍵，北京建筑工程學院研制的"分流式雨水棄流自動控制裝置"（國家發明和實用新型**）可高效率地對初期雨水實施自動控制。
4.2 雨水處理技術
　　除了上述源頭控制措施外，還可以在徑流的輸送途中或終端采用雨水滯留沉淀、過濾、吸附、穩定塘及人工濕地等處理技術。需要注意雨水的水質特性，如顆粒分布與沉淀性能、水質與流量的變化、污染物種類和含量等。我國對城市雨水水質特性和相應的處理技術的研究尚處于初級階段，沒有相應的技術規范和要求。隨著城市雨水利用技術的推廣和城市非點源污染控制的開展，雨水的凈化處理也將受到越來越多的重視。

5 結語

　　現代城市雨水利用是一項涉及多學科的、復雜的系統工程，在選擇雨水利用系統方案時，要特別注意國家、地域及現場各種條件的差異。即使在同一個城市，由于項目間各種因素和條件的不同，宜采用的方案也可能完全不同，切勿生搬硬套。
　　規劃設計要根據現場的氣候及降雨、水文地質、水環境、水資源、雨水水質、給水排水系統、建筑、園林道路、地形地貌、高程、水景、地下構筑物和總體規劃等各種條件，充分考慮收集利用和各種滲透設施的優缺點及適用條件，通過水量平衡、水力計算和技術經濟分析來確定方案，突出系統觀點，協調好各專業的關系，兼顧經濟效益和社會效益，考慮城市和小區環境、生態和美學、人和自然的統一和諧，力求*佳效果。
　　1998年以來，北京建筑工程學院和北京市城市節約用水辦公室對城市雨水利用技術進行系統的研究，并在北京市政府專項資金的資助下，在城區推廣雨水利用技術，以下是設計實施的一些雨水工程項目：
　　（1） 北京某中**動場雨水收集利用系統（已建成）
　　（2） 某公園雨水截流截污利用與湖水循環整治工程（已完成）
　　（3） 某區政府大院雨水收集利用系統（已建成）
　　（4） 某小學雨水、中水利用與水景觀系統（已建成）
　　（5） 某新建區雨水利用系統（即將完成）
　　（6） 某實驗學校雨水利用工程（完成設計）
　　（7） 某小學雨水利用與水景觀系統（完成設計）
　　（8） 某區職工學校雨水利用工程（已建成）
　　（9） 某新建生態小區景觀水系統與雨水利用工程（建設中）等
　　這些項目的規模和特點各不相同，充分體現因地制宜、針對性強、靈活多樣的原則。