近年来我国城镇化速度不断加快，社会经济水平高速发展，社会得以快速发展的同时城镇人口也急剧增长，城镇面积迅速扩大，但也造成了城镇洪涝灾害、干旱缺水、水环境恶化问题的日益凸显。雨水利用是解决这些问题的重要途径。文章以石板滩镇为研究对象，对其地形进行了分析研究，并根据地形的分析结果和各汇水面的特点给出了雨水收集、利用的措施。
水是社会和经济的发展的重要保障。全球水量是非常丰富的，但人类真正能够利用的淡水资源却非常有限，可利用的淡水资源占全球总水量的比例还不到1%。随着城市经济的快速发展和城市化进程的不断加快，城镇开始出现人口急剧增多，水资源短缺，洪涝灾害频发和水环境污染等问题。这些问题对现有水资源和水环境造成了巨大的压力。对城市雨水进行收集利用是解决这些问题最直接、最有效的途径。雨水水质一般较好，主要的污染物是大颗粒无极污染物，简单的处理就可以去除[1]。而且，雨水资源化利用可以加强雨水的入渗量，提升城市地下水水位，还可以减轻城市排洪压力，降低城市洪涝灾害发生的可能[2]。由此可知，雨水的资源化利用对城镇的可持续发展具有非常重要的研究价值。
目前，雨水的收集利用已成为全球研究的热点问题。杨国红等[3]利用GIS估算出了石板滩镇一年可收集到的雨水量，并从宏观层面提出了雨水利用模式，但没有考虑地形的影响。雨水利用工程是多途径、多层次的系统工程，与当地雨水利用潜力、地形特征、下垫面情况、等地理信息因素密切相关。文章以GIS（Geographical Information System）为分析平台充分发挥GIS的空间数据的分析和处理功能，建立该镇的TIN（Triangular Irregular Network）表面模型，并结合该地区的地形特征分析雨水的收集利用策略。
1 研究区概况
成都市位于我国西南部，地形主要是平原和部分台地。成都市属于亚热带湿润季风气候，气候温和，四季分明，无霜期长，雨量充沛、日照较少。石板滩镇位于成都市新都区的东部中心，属于工业型城镇，是成都市市级重点镇。总占地5.23平方公里，人口大约4万人。杨国红等人[3]对石板滩镇的雨水收集潜力进行了研究得出，石板滩年降雨总量多达4.6×106m3，实际可收集的雨水量为1.6×106m3，相当于年用水总量的79%和26%，雨水收集利用潜力巨大。如果能把可收集的雨水充分收集利用可以有效的缓解水资源问题。
2 城镇雨水利用分析研究
雨水利用应该尽量不破坏原有的水网结构，充分利用有利地形，因地制宜的在各汇水面内进行雨水利用。基于GIS的雨水利用研究，利用GIS对建立的区域地形图进行分析，根据地形确定雨水的利用方式、规模和位置。
本研究首先通过Goody Gis提取石板滩镇的高程数据，在ArcGIS中加载高程点数据，利用3D分析工具创建TIN表面模型，分析结果如图1。从地形图中可以看到石板滩镇在东北-西南向有一条宽窄不等的带形槽地，这主要是因为沿河地带受近代水流侵蚀。槽地两侧高程基本在480m到490m之间，高程变化不大，总观全貌，为一微有起伏的波状平原。所以河道两侧地形影响比较小可不考虑。城市雨水资源化利用应以就地利用为主，针对不同的下垫面类型及可收集的雨水量可采取不同的利用方式，在降低利用成本的基础上力求提高雨水收集利用效率。
2.1 水域
由于水域是敞开的水体，不受其他因素的影响，降落的雨水可全部收集，在石板滩镇河流的地势最低，没有被收集的雨水会汇入河流，河流增加的雨水量会远大于该汇水面的降雨量，易引发洪水灾害，所以要在河岸采取一定的保护措施防止发生洪水灾害。相关研究表明，可以采用下凹式绿地和蓄水池削减洪峰流量，减小径流系数，推迟峰现时刻，还能增加雨水收集量，而蓄水池削峰蓄洪的效果比下凹式绿地更为显着[4]。所以可以在河流附近建立蓄水池来收集储存雨水，不仅可以降低洪水发生的可能，还可以在旱季作为补充水源，同时可以把生态用地建成下凹式绿地作为辅助措施。有条件的也可以增加水体面积使水域成为一个天然的蓄水池，这样河流能够接纳更多的雨水，防洪能力提高，加大了地下水的入渗量回补地下水。
2.2 建筑区
城镇建设用地、工业用地和物流用地为建筑区，集雨面为屋面，屋面降雨径流系数较大，可收集雨水量占可收集雨水总量的51%，而且屋顶雨水水质相对较好，易于直接收集利用。为了保证收集的屋面雨水的水质，屋面的材料要优先选用对雨水污染比较小的材料。初期雨水水质较差，应设置初期弃流装置将前15分钟的雨水排入污水管网[1]。对于城镇建设用地可设置屋顶水箱用于储存雨水，水箱设过滤装置。收集的雨水经简单过滤后可用于冲厕和生活杂用水。超过水箱容量的雨水流入绿地、草坪等最终汇入附近的蓄水池。工业用地和物流用地的建筑，用水点少且屋面面积一般较大。对于这样的大面积屋面排水宜采用虹吸式排水系统并设置蓄水池来收集雨水。道路、广场等不透水地面是良好的雨水收集面，在道路和广场建设地下蓄水池不仅减少占地还有利于雨水的汇集。收集的雨水经过一定的处理后可用于工业用水、周围地区的市政用水，也可以输送到周围的洗车场用来洗车，从而减少对自来水的需求。
2.3 道路
道路降雨径流系数大，把这部分雨水汇集起来不仅可以减少汛期城市洪涝灾害的发生，同时还可用于城市道路冲洗、绿化等。路面雨水相对屋面雨水来说悬浮物较多，水质较差，需要进行一些处理后才能收集利用。可以把道路两侧的绿化带建设成造型漂亮的集水沟，在集水沟内种植草类，这一方法在波特兰得到广泛的应用，被称为绿色街区计划，这种方法使雨水所携带的大颗粒物质被拦截沉淀降低受污染的地表水进入河流和水系的可能。对于超过集水沟入渗能力的雨水应该通过蓄水池来进行收集储存。可以利用绿地蓄水池进行收集，绿地蓄水饱和后，部分雨水从绿地溢流出，进入雨水管道汇入附近的地下蓄水池。对于道路雨水的收集利用，集水沟和绿地蓄水池建设显得尤其重要。一方面道路附近的绿地蓄水池收集的雨水便于用于城市道路的冲洗、绿化和景观用水，雨水就近利用率高，能够取得很好的生态效益和经济效益；另一方面集水沟和绿地蓄水池延缓地表水进入地下排水系统的速度，从而缓解对地下排水系统的压力及河流的承受，减少对地下排水管道的需求，减少铺设这些管道的费用，从而减少市政开支。
2.4 生态用地
生态用地多为绿地，绿地是一种天然的渗透设施。雨水在自然的循环过程中，落到地上的雨水大约有80%将被截留并渗入地下补充地下水，剩余20%将形成地面径流被排走。但是随着城镇化的加快，大量的地面被硬化造成雨水入渗量大大减少。城市雨水利用工程应尽量遏制这种改变，维持原来的自然水文环境。所以要充分的利用绿地的强入渗能力提高城镇雨水的入渗量，同时，植物的根可以将雨水中的悬浮物和杂质拦截，起到了水土保护和净化水质的作用。因此公园、草坪、绿化带等生态用地应该略低于附近道路，以接纳周边区域的雨水径流。为进一步加大入渗量可以建设下凹式绿地，在条件允许的情况下可适当加大下凹式绿地的高差，以增加绿地可储存的雨水量，绿地内宜种植一定比例的耐水淹的植物品种。其他类型的汇水面可以根据具体的地表特征和可收集雨水量的多少选择不同的利用方案对雨水进行利用。
3 结束语
雨水资源化利用是解决城镇水资源短缺问题的重要途径，同时具有缓解城市洪涝灾害和保护生态环境的作用，对城镇可持续发展具有重要意义。雨水收集利用是一个与当地降雨特点、地形特征、土地利用类型等地理信息参数密切相关的多途径、多层次的系统工程，利用GIS在空间数据采集与处理方面的强大功能，可大大提高雨水收集与利用效益。
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