雨水調蓄池的分類
雨水調蓄池是雨水收集的設備，一般情況下，將雨水調蓄池分為三類：地下封閉式調蓄池、地上封閉式調蓄池、地上開敞式調蓄池。三種雨水調蓄池在雨水收集中的作用不一，因此，需要依據建筑或者工程的特定情況來選擇。
雨水調蓄池的位置一般設置在雨水干管（渠）或有大流量交匯處，或靠近用水量較大的地方，盡量使整個系統布局合理，減少管（渠）系的工程量。可以是單體建筑單獨設置，也可是建筑群或區域集中設置。設計地表調蓄池時盡量利用天然洼地或池塘，減少土方，減少對原地貌的破壞，并應與景觀設計相結合。
（1）地下封閉式調蓄池
目前地下調蓄池一般采用鋼筋混凝土或磚石結構，其優點是節省占地；便于雨水重力收集；避免陽光的直接照射，保持較低的水溫和良好的水質，藻類不易生長，防止蚊蠅滋生；安全。由于該調蓄池增加了封閉設施，具有防凍、防蒸發功效，可常年蓄水，也可季節性蓄水，適應性強。可以用于地面用地緊張、對水質要求較高的場合。但施工難度大，費用較高。
設計時應根據當地建筑材料情況選用結構形式。圖6.2是鋼筋混凝土地下調蓄池示意。國外也有用組裝箱拼裝式結構，孔隙率可達到90%,施工快速、簡單。
（2）地上封閉式調蓄池
地上封閉式調蓄池一般用于單體建筑屋面雨水集蓄利用系統中，常用玻璃鋼、金屬或塑料制作。其優點是安裝簡便，施工難度小；維護管理方便；但需要占地面空間，水質不易保障。該方式調蓄池一般不具備防凍功效，季節性較強。
（3）地上開敞式調蓄池
地上開敞式調蓄池屬于一種地表水體，其調蓄容積一般較大，費用較低，但占地較大，蒸發量也較大；地表水體分為天然水體和人工水體。一般地表敞開式調蓄池體應結合景觀設計和小區整體規劃以及現場條件進行綜合設計。設計時往往要將建筑、園林、水景、雨水的調蓄利用等以獨到的審美意識和技藝手法有機地結合在一起，達到的效果。作為一種人工調蓄水池，一般不具備防凍和減
少蒸發的功能。對數十座城市二百多個住宅小區景觀水池的調研表明，滲漏率超過50%,因此，在結構選擇、設計和維護中注意采取有效的防滲漏措施十分重要。一旦出現滲漏，修復將是非常困難和昂貴的工作，尤其對較大型的調蓄池。
在擬建區域內有池塘、洼地、湖泊、河道等天然水體時應優先考慮利用它們來調蓄雨水。
雨水調蓄與綜合利用技術
為此，城市雨水資源化作為防洪和緩解水資源危機的一種措施被提了出來。所謂城市雨水資源化就是通過規劃和設計，采取相應的工程措施，將汛期雨水調蓄起來并利用為一種可用水源的過程。它不僅可以增加城市水源，在一定程度上緩解水資源的供需矛盾，同時還可以有效地減小城市徑流量，延滯匯流時間，減輕城市排洪設施的壓力，減少防洪投資和洪災損失。
根據雨水利用的用途不同，主要分為直接集蓄利用為生活用水、間接滲透或回灌入地下補充地下水位及綜合利用三大類。
1、雨水直接利用技術
1.1建筑屋面或小區雨水集蓄系統
主要用于家庭、公共和工業等方面的非飲用水，如澆灌、沖廁、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與環境等多種效益。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。
利用屋頂做集雨面或屋頂綠化的雨水集蓄利用系統是一種削減徑流量、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，既可用于平屋頂，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，防滲漏則是安全保障。
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。
1.2集蓄雨水的水質與利用
一般而言，大氣降水水質較好，不需要處理即可作為初級水源或補充水源加以利用。泰國的有關研究表明，雨水可能是和的飲用水源，雖然雨水集流系統提供的水源僅有40%符合世界衛生組織飲用水水質的標準，但調查水樣中細菌、病毒和重金屬等污染物質很少，不僅可以作為噴灑路面、工業冷卻、綠地灌溉等城市雜用水，而且在發生水荒時，還可以進一步處理后用于生活用水補充供水。城市在規劃建設蓄水設施時，應盡量考慮將其建在容易集水，且水質相對較好的地方，并且盡可能建在地下，既可以減少占地，又可以減少人為污染。此類攔截和蓄積雨水的工程設施，既控制了汛期多余的雨洪徑流，減少了城市排水設施的壓力，又為城市增加了新的供水水源，從而緩解了城市水資源的供需矛盾。
2、雨水間接利用技術
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、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城市洼地
市區內一般都分布有一定面積的低洼地，有些是其下墊面入滲性較好的坑、塘之類的設施，而有些則是其下墊面已被“水泥化”了的停車場等大型場所。在以往的排洪過程中，這些低洼地僅僅起到暫時積水的作用，當洪水減少時，就將其中的積水排泄掉，而若將低洼地作為一種向地下蓄水池或是地下水回灌的一個水源，不僅可以減輕排洪負擔，而且可以增加水源。對低洼地進行優化改造，并配以適當的引水設施，譬如對具有入滲性的低洼地可將其表層敷設土層更換成透水性較強的土層，就可以直接引滲地下，補充地下水；而對于“水泥化”的低洼地，則可以在其與地下蓄水池之間修建輸水溝、渠或輸水管，將水直接引入地下蓄水池。為了能使這些低洼地盡可能多地貯留汛期雨水，在規劃設計時應盡可能進行綜合考慮，使這些場所在雨期與無雨期的功用發揮到，而避免發生利用功能上的沖突。
3、雨水組合利用技術
多數情況下，雨水直接利用的經濟效益或環境效益不明顯，而雨水間接利用往往又會受到場地等的影響，因此根據現場條件將二者結合起來，建立生態化的雨水組合利用系統。
生態園區雨水組合利用系統是小區沿著排水道建有滲透淺溝，表面植有草皮，供雨水流過時下滲，超過滲透能力的雨水則進入雨水池或人工濕地，作為水景或繼續下滲,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，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，使建筑、生物、水等元素達到自然的和諧與統一。
結語：隨著社會的發展，公眾對生活環境要求的提高，政府部門對雨水調蓄方面的重視程度應相對提高，雨水調蓄在未來社會的發展中起到了舉足輕重的作用。
雨水調蓄體系規劃
近年來，澇災已成為困擾著中國各大城市的新城市病，北京、西安、武漢、長沙、廣州等諸多大城市都陷入了雨季逢雨必澇、內陸“看海”的無奈境地，造成城市基本機能的癱瘓和市民生活的極大不便；而另一方面，城市缺水問題同樣突出，中國被認定為“水資源緊缺國家”，全國有400余座城市供水不足，其中110個嚴重缺水。造成這種兩難局面的原因，一方面是由于傳統的城市開發方式建設了大面積的不透水地面，導致地表徑流增加，聚集時間縮短，給雨洪調蓄帶來了巨大壓力[1]；另一方面，絕大部分城市應對暴雨的指導思想都是以排為主，要求雨水短時間內通過市政管網排入受納水體，導致雨水管道和雨水泵站等排水設施不堪重負的同時，雨水資源也得不到合理利用，造成水資源的大量流失[2]。
“使雨水盡快遠離城市”的傳統“防水”理念已經無法滿足現代城市的雨洪管理要求，國內很多學者開始倡導雨洪資源化管理的思路[3-6]。與洪水為友，將雨水視為資源進行調蓄利用，對于城市防洪減災、緩解水資源危機、凈化水質和補償生態環境等方面都具有著重大意義。然而，目前雨水利用尚未納入城市規劃的正式體系，雨洪調蓄設施的規劃建設得不到保障，往往滯后于城市發展；因此，本文希望在總結雨洪管理理念的基礎上，從城市規劃前期開始介入，針對北京市亦莊經濟技術開發區南拓片區的開發規劃，將雨洪調蓄系統與城市生態基礎設施進行整合，將工程技術與景觀生態設計相結合，以綠地水系等自然要素構建城市“綠色海綿”，探索適應我國大城市雨洪管理要求的雨水資源化景觀途徑。
1.國內外雨洪調蓄理念與實踐
雨洪調蓄是雨水調節和雨水儲存的總稱[7]。從20世紀80年代開始，越來越多的國家和學者開始認識到雨洪調蓄的作用和重要意義，開始探索和應用新的雨洪管理理念對雨水進行統籌管理調度和資源化利用。
美國是開始雨洪調蓄研究的國家之一，關注雨水的收集、儲存和凈化，以提高天然入滲能力為宗旨，注重與植物、綠地、水體等自然景觀結合的生態設計[8]。從20世紀80年代起，美國就對所有新開發區強制實行“就地滯洪蓄水”，改建或新建項目的雨水徑流不能超過開發前的水平[9]。從管理實踐（BestManagementPractice,BMP）發展到低影響開發（LowImpactDevelopment,LID），雨洪調蓄的焦點從大流域轉向小流域，借助場地中的景觀要素，通過滲透、過濾、蓄存、揮發和滯留等天然的水文控制措施，將徑流控制在源頭[10]，減少了暴雨徑流集中管理的需要，且成本更低、具有更好的景觀效應[11]。如今在美國很多地區，如俄勒岡州、華盛頓州、馬塞諸塞州、弗吉尼亞州、馬里蘭州的一些城市都有雨洪調蓄的景觀工程，包括雨水塘、雨水濕地、綠色屋頂、雨水花園、街道淺溝等[9]。
德國在20世紀80年代開始逐步建立和完善雨洪調蓄技術、行業標準與管理條例。1989年《雨水利用設施標準》標志著代雨水利用技術的成熟。各州法規都規定除特定情況外降水不能直接排放到公共管網中，城市開發要實現“排放量零增長”。技術措施方面主要是采用下凹綠地、植被滲溝等方式，也利用景觀水體收集調蓄雨水[12]。澳大利亞的水敏性城市設計（WSUD）是在應對長期干旱的情況下提出的對傳統開發措施的改進，強調通過城市規劃設計的整體分析來減少對自然水循環的負面影響和保護水生生態系統的健康，強調將暴雨徑流和天然河道作為資源進行利用而不是在暴雨時盡快將雨水排出。其主要思想包括：保護城市中的天然水系，并使其充分發揮作用；在控制暴雨徑流的同時考慮景觀效應，將城市中的雨水管理、生物棲息、公共休閑和視覺景觀等不同功能用地進行整合；通過天然的洼地蓄水和減少不透水地表比例降低城市的雨水徑流量和高峰徑流量；最小化排水基礎設施建設的費用[13]。
日本建設省于1980年就曾通過推廣雨水貯留滲透計劃來鼓勵雨水資源的收集利用，致力于補充涵養地下水、復活泉水和恢復河川基流。該計劃得到了民間的廣泛支持，1988年成立的“日本雨水貯留滲透技術協會”，吸引了包括住友、大成、日產和三井等84家企業參加。1992年頒布的“第二代城市下水總體規劃”正式將雨水滲溝、滲塘及透水地面作為城市總體規劃的組成部分[14]。
相較而言，我國的雨洪調蓄研究和實踐還處于起步階段，多限于城市小區尺度，以工程設施的探討為主，相對缺乏以雨洪管理、水質保護和景觀綜合效應為目的宏觀尺度雨洪管理規劃。[15]但仍有部分學者的研究開啟了整體和多目標解決雨洪問題的嘗試，如董淑秋等人對北京首鋼工業改造區進行的雨水利用綜合規劃[16]，俞孔堅等人從生態景觀視角對城市雨洪管理系統的研究[17]及城市濕地公園設計實踐[18]等等。
2.研究區概況
北京是一個旱澇并存的典型城市，每年的供水缺口在10億m3以上，但其降水總量少且年內分布不均，約85%的降水集中在汛期并常以暴雨形式出現，造成頻繁而嚴重的城市內澇；同時大量雨水通過排水系統直接排放出境，得不到充分利用，每年約有66%的雨水資源白白流失[19]。本文研究區北京市亦莊經濟技術開發區南拓片區位于北京市東南部大興區境內，六環路與七環路之間，是待開發的城市新區。研究團隊接受委托，對這一地區進行總體規劃前期研究。場地面積約1822.5hm2，主要為分散的鄉村地帶，有大面積農田和數條河流溝渠分布。經過調研發現，該地區位于北京市的自然排水方向，地勢低洼，易發洪澇災害；同時，該區地下水可供給量又遠小于需求，形成了大面積超采區。作為北京市亦莊經濟技術開發區的擴展地帶，未來對該地區進行城市開發后，大面積的鄉村和自然基底向城市建成區轉化所帶來的水系統結構和下墊面的變化，將給雨洪調蓄帶來更大壓力；而城市化后人口和用水量的增加，又將增大對水資源的需求。因此，需要前瞻性地分析雨洪資源化調蓄利用的方向，通過雨洪利用和景觀生態設計結合的手段綜合解決場地的水危機問題。
雨水調蓄的概念
傳統意義上雨水調節的主要目的是削減洪峰流量。通常，利用管道本身的空隙容量調節流量是有限的。如果在城市雨水系統設計中利用一些天然洼地和池塘作為調蓄池，將雨水徑流的高峰流量暫存其內，待流量下降后，再從調蓄池中將水慢慢地排出，則可降低下游雨水干管的尺寸，提高區域防洪能力，減少洪澇災害。此外，當需要設置雨水泵站時，在泵站前設置調蓄池，可降低裝機容量，減少泵站的造價。此類雨水調蓄池的常見方式有溢流堰式或底部流槽式等。
雨水利用系統中的雨水調蓄，是為滿足雨水利用的要求而設置的雨水暫存空間，待雨停后將儲存的雨水凈化后再使用。通常，雨水調蓄兼有調節的作用。當雨水調蓄池中仍有部分雨水時，則下一場雨的調節容積僅為容積和未排空水體積的差值。
在雨水利用尤其是雨水的綜合利用系統中，調節和儲存往往密不可分，兩個功能兼而有之，以下稱之為雨水調蓄（池）。在雨水利用系統中還常常兼沉淀池之用；一些天然水體或合理設計的人造水體還具有良好的凈化和生態功能。
為了充分體現“節水、節能、節地”和可持續發展的戰略思想，有條件時可根據地形、地貌等條件，結合停車場、運動場，公園、綠地等建設集雨水調蓄、防洪、城市景觀、休閑娛樂等于一體的多功能調蓄池。
在雨水利用系統中，雨水的調節和儲存是的步驟，這便是雨水調蓄，由于雨水調蓄在雨水利用系統中的重要地位，所以，想要將雨水有效地收集利用起來，就需要將雨水調蓄設計完善。
雨水調蓄池設計
2 雨水調蓄池的設置應盡量利用現有設施。
3 雨水調蓄池的位置，應根據調蓄目的、排水體制、管網布置、溢流管下游水位高程和周圍環境等綜合考慮后確定。
4 用于控制面源污染時，雨水調蓄池的有效容積可按下式計算：
ti——調蓄池進水時間(h)，宜采用0.5h～1h，當合流制排水系統雨天溢流污水水質在單次降雨事件中無明顯初期效應時，宜取上限；反之，可取下限；
n——調蓄池運行期間的截流倍數，由要求的污染負荷目標削減率、當地截流倍數和截流量占降雨量比例之間的關系求得；
n0——系統原截流倍數；
Qdr——截流井以前的旱流污水量(m/s)；
β——調蓄池容積計算安全系數，可取1.1～1.5。
5 用于削減排水管道洪峰流量時，雨水調蓄池的有效容積可按下式計算：
α——脫過系數，取值為調蓄池下游設計流量和上游設計流量之比；
Q——調蓄池上游設計流量Q(m/min)；
b、n——暴雨強度公式參數；
t——降雨歷時(min)，根據式(3．2．5)計算。其中，m=1。
6 用于提高雨水利用程度時，雨水調蓄池的有效容積應根據降雨特征、用水需求和經濟效益等確定。
7 雨水調蓄池的放空時間，可按下式計算：
V——調蓄池有效容積((m)；
Q'——下游排水管道或設施的受納能力(m/s)；
η——排放效率，一般可取0.3～0.9。
8 雨水調蓄池應設置清洗、排氣和除臭等附屬設施和檢修通道。
