浅谈城市雨水的收集和利用——以青岛为例_开题报告

研究背景

1.1.1选题的目的和意义

    随着我国城市化发展，城市建设步伐加快，随之而来的城市水资源紧张和洪涝灾害矛盾凸现。城市生活用水、生态用水和工业用水大幅度增加，不仅占用农业用水，也加重了地下水的负担。我国是一个缺水国家，根据“世界水日”公布的有关资料显示，我国人均水资源占有量不足世界水平的1/4。全国669座城市中有400座供水不足，110座严重缺水;在32个百万人口以上的特大城市中，有30个长期受缺水困扰;在14个沿海开放城市中，有9个严重缺水。其中，严重缺水城市占16.5%，有3亿多人存在饮水不安全。而这样的缺水趋势正在日益加剧，为维持社会经济的发展不得不过度开采地下水，导致地面沉降等地质环境问题，或耗费巨资进行外流域调水，如南水北调工程耗资巨大，成本过高，一般城市和企业无法独自承受这样浩大的工程，只能是全国性，集全国之力量，集国家财政与支持。水资源短缺己成为严重制约我国国民经济可持续发展的瓶颈之一。

可利用水资源的这种紧张局面，一方面由于社会总需求的超大量用水;另一方面水资源自身补给能力不断减小，使得水资源良吐的生态循环遭到破坏。为了缓解城市水资源供给极度紧张的状况，我们一方面采用调水措施或尝试农用水资源向城市用水的转换‘，以求增加城市水资源的供给总量，另一方面则积极鼓励城市居民和企事业单位节约用水，所有这些，都在实践中发挥了非常重要的作用。但是，就在我们努力找水、节水的同时，几乎每个城市都大量拥有的一种水资源一一雨水，却普遍性地没有得到很好的利用，而是直接进入城市地下管网，与城市污水混在一起，雨污同流，白白地流走了，有的时候还要花费巨大费用人工排水。对于一个严重缺水的国家来说，城市雨水的资源化利用问题应该引起重视。雨水作为一种自然的天然资源，以其处理成本低廉，处理方法简单等优点，而成为一种新的可利用水资源。为适应城市用水需求的增长，对城市雨水的收集利用就迫在眉睫，成为必然。

1.1.2青岛市城市雨水收集和利用的现状

环境和生态问题在城发展进程中一直以来都是困扰着人们的突出问题。随着

城市的发展，缺水的问题口益凸现。如今，我们已无法回避一个现实，那就是:

缺水问题已经对我国经济的全面协调和可持续发展产生了负面的影响。这个问题

已在我国多个城市和地区显现，造成了严重的后果。

青岛市是我国严重缺水的城市之一。由于青岛市地理位置和地质地貌特征的复杂性，气候条件的特殊性，生态系统的多样性，加之社会经济的快速发展和工农业用水的不断增长，加剧了水资源数量和质量在空间和时间上的不平衡性。虽然引黄济清工程通水后，大大缓解了青岛市的城市供水紧张状况，但这远没有从根本上解决城市供水不足的问题，所以，为保证青岛市经济持续稳定发展，必须解决水资源问题。

    青岛作为一个严重的缺水型沿海城市，青岛的水资源总量为24.7亿m3m，人均占有量为370m3，仅为全国人均量的14070，世界人均量的4 %。根据国民经济发展规划预测，21世纪初青岛市水资源将出现较大的缺口。

(1)青岛水资源总量与分配状况

青岛市位于胶东半岛西南部，属沿海丘陵地区，总面积106_54平方公里，水资源条件极为复杂，多年平均降雨量为680mm，是中国北方沿海城市中严重缺水的城市之一。以200_5年为例，全市平均降水量823._Smm，折合降水总量86.4_568亿m3m，较多年平均偏多18.2 070，属丰水年。水资源总量达到24._52_53亿m3，比多年平均偏多11.2070。其中地表水资源量16.8397亿m3m，地下水资源11.8037亿m3,地表水与地下水两者之间的重复计算量4.0968亿m3m0青岛市的降水量在地区分布上很不均匀，总的趋势是东南部、南部降水量较大，西北部较小。其中位于嵘山的山区为最高值区，普遍在1000mm以上。低值区位于平度市西北部地区，一般小于_SOOmm。其次降水量在年内分布也极不均匀，全市平均6一9月降水量为667.7mm，占全年降水量的82.3 070。汛期降水量地区分布趋势与年降水量一致，也是东南部和南部大，西北部小。嵘山山脉地区汛期降水量较大，多在1000mm以上，最大点雨量1_568._Smm;低值区位于平度市西北部，小于400mm，最小点雨量343.Smm。其余地区汛期降水量在400-900mm之间。

 (2)青岛水资源供给状况

全市总供水量10.34亿m3m，其中地表水5.25亿m3，占总供水量的_50.7070，地下水5.09亿m3m，占总供水量的49.2070，引黄水1.14亿m3，占总供水量的11.00700海水淡化利用量0.01亿m3m，占总供水量的0.1 070。海水直接利用量12.00亿m3 0(见图1.4所示)

2005年全市各部门总用水量10.34亿m3m。其中农田灌溉用水量4.30亿m3,为最大的用水户，占总用水量的41.6070;工业用水量2.31亿m3m，占总供水量的22.3 070;城镇生活用水量2.17亿m3m，占总用水量的21.0070;农村生活用水量0.83亿m3m，占总用水量的8.0 070;林木渔业用水量0.73亿m3，占总用水量的7.0 070 。

面对如此严峻的形式，青岛市必须要建设河流、地面径流、雨水管渠等雨水收集系统和储留设施，净化后用于农业灌溉、清洁、绿化、洗车、冲厕、洗衣、工程施工用水以及补充地表水体和地下水源或工业用途。

二、文献综述

国内研究现状

2005年，由国家发改委、科技部、水利部、建设部、农业部发布的《中国节水技术政策大纲》提出“推广城区雨水的直接利用技术，推广城区雨水的环境生态利用技术，推广城区雨水集蓄回灌技术”，并提出“研究开发城区雨水水质监测技术”，为城市开展雨水资源化研究和应用提供了指导和依据。目前，在城市雨水收集利用产业发展方面的研究还处于初始阶段，还没有形成一整套理论体系，许多学者也只是从不同的角度对城市雨水的收集和利用进行初探，提出的问题和解决方案也只片面地针对某一问题，研究还不够深入。

在对城市雨水收集利用现状与前景分析方面，北京水利建筑工程学院的车伍，李俊奇(2007)在分析了城市水资源紧缺以及城市雨水利用技术快速发展的背景下，提出编制雨水利用规划的必要性及其现实意义。在简要分析我国城市雨水利用规划现状的基础上，探讨了现阶段城市雨水利用规划中存在的一些问题，并针对这些巫待解决的问题提出了一些建议。诸如内容粗放，针对城市功能分区不够;综合性差，缺乏与其他系统的协调;缺少生态化、多样化的综合利用措施;基础信息、分析方法的科学依据不足;规划滞后，可操作性较差等。曹连海，马莎(2005)提出随着城市化进程的加快，水资源短缺己成为城市发展的主要障碍，雨水资源化将成为解决水资源危机的重要手段和措施。政府作为公共事业的管理者，应利用行政优势，在政策的制定和引导、鼓励雨水市场形成及搭建雨水市场平台等方面促进城市雨水资源化。并着重讨论了政府在城市雨水资源化过程中政策、法规、标准制定和雨水市场形成等方面的对策。全新峰，张克峰  02006)通过对国内外城市雨水收集利用现状与趋势的分析，提出雨水利用的必要性，总结了城市雨水收集利用的途径，由此对雨水利用前景进行了预测与展望。

在对国内外雨水收集利用经验总结方面，北京市水利科学研究所的张书函，丁跃元(2002)就德国的雨水收集利用与调控技术进行了分析研究，主要介绍了德国的屋顶雨水收集利用技术、雨洪的滞蓄、入渗与回灌技术和于洪的储存与控制技术，并针对北京的具体情况提出了雨洪利用的建议。西安理工大学环境科学研究所的郑兴，周孝德(2005 )也对德国的雨水管理及其技术措施进行了分析总结。给出了雨水管理的含义及体系保证，包括法规建设、经济手段以及雨水处置的基本方式和技术现状;并就北莱茵一威斯特法伦州的径流水质为例对雨水水质分类与处置设施的选抒和城市雨水管理的应用技术进行了研究。刘延恺(2005)对东京墨田区的雨水利用及其补助金制度进行了分析研究。日本作为一个水资源严重匾乏的国家，早在上世纪80年代就展开了对城市雨水资源的利用研究，并提出了一系列规范和促进雨水利用的政策法规和鼓励雨水利用的措施。童国庆(2007)以澳大利亚的无花果小区和圣伊丽莎白教堂为例对城市雨水利用设计(WSUD)进行了研究，澳大利亚的城市雨水利用体现了一种暴雨源头控制的理念，其实质是将雨水在源头上进行收集、控制，减少暴雨径流，同时也减少水资源浪费，是一种新型的节水技术。李俊奇，车武(2005)就我国城市雨水问题与可持续发展对策进行了分析。分析了城市化的快速发展带来了一系列的雨水问题，如雨水径流污染、水资源严重短缺、洪灾风险加大等，并提出雨水是城市可持续发展的关键问题之一。通过对近年来北京城区雨水水质与水量的监测和分析，根据城市可持续发展的总体要求，提出了解决城市雨水问题的指导思想和对策。

在城市雨水收集利用模式与措施的探讨方面，北京市水利科学研究所张书函，陈建刚，丁跃元02007)通过5种类型总面积60hm2的6个雨水利用示范区的建设和近5年的试验观测，研究总结了城市雨水利用的基本形式，即入渗地下、收集回用和调控排放，并探讨了实施城市雨水利用的经济效益、环境和社会效益分析方法，得出城市雨水利用的社会性效益远大于小区建设者或业主的直接经济效益，需要政府通过政策刺激和鼓励小区建设者或业主投资建设雨水利用工程分析结果。山东建筑大学市政与环境工程学院的李梅，于晓晶通过比较国内外雨水利用的现状，指出了我国雨水利用方面存在着利用率低、缺乏系统性等问题。在此基础上，论述了适合我国实际情况的雨水收集方式，如城市路面雨水的收集、城市屋顶雨水的收集、城市绿地雨水的收集和花坛雨水收集。同时对城市屋顶雨水、城市绿地雨水、综合雨水、雨水深度处理等城市雨水处理技术进行了初步的探讨和分析，并对促进城市雨水资源化提出了建议。同时李俊奇，车武  02001)对我国城市雨水利用方案设计与技术经济进行了分析研究，提出城市雨水处置与利用有多种方式，并结合北京城区某新建小区设计了直接排放，渗透管渗透+排放，高花坛+低绿地+浅沟、渗透渠渗透，中水利用+浅沟渗透4种雨水处置与利用方案，并对各方案进行了技术经济分析和比较。南开大学环境科学与工程学院的胡晓亮，王启山(2007 )通对城市雨水利用的技术、经济与环境影响进行了详细的分析，并据此提出了城市科学合理利用雨水的方案。总之，对我国城市雨水收集利用研究较多的主要有北京水利工程学院的车伍与北京市水利科学研究所的丁跃元，其他一些对雨水收集利用的研究都大多停留在工程技术与模式探讨层面，对城市雨水的管理和将它作为一个产业来研究还处在萌芽状态。

••••（二）国外研究现状

•••由于全球范围内水资源紧缺和暴雨洪水灾害频繁，近20年来美国、加拿大、意大利、法国、墨西哥、印度、土耳其、以色列、日本、泰国、苏丹、也门、澳大利亚、德国等40多个国家开展了雨水收集利用的研究与实践，并召开过十数届国际雨水利用大会。其中，德、日、美等经济发达、城市化进程发展较早的国家，将城市雨水收集利用作为解决城市水源问题的战略措施，试验、推广、立法、实施。其雨水收集利用产业化道路正逐步迈向正轨。20世纪80年代，国际雨水收集协会(IRCSA)也应运而生，2003年8月在墨西哥城举行的第11届IRCSA会议上提出了“如何利用有效的雨水利用达成新绿色革命及永续发展”的主题。国际的看法是:雨水利用将成为解决未来世纪水资源的重要途径。以供水、减灾和保护生态环境为目的雨水收集利用系统有了迅速的发展，越来越多的国家对此感兴趣。

国外关于城市雨水收集利用的研究多是从雨水的收集途径和技术、雨水利用潜力、雨水水质分析等方面进行的。如Erik Ristenpart C 1999 )为了防止干旱带来的严重后果，对城市水资源进行了广泛的研究，从一种新的模式即利用对城市雨洪资源化利用的角度来弥补城市水资源的不足。德国的Klaus W和Koenig Dip在2000年对首都柏林的城市雨水收集利用进行了初步研究，并在2001年对建筑物上的雨水利用进行深入分析的基础上制定了关于雨水收集利用技术手册，该手册主要在多种构筑物组合能够充分发挥各自的优势的情况下，对雨水下渗设施的规划、建设和运行管理作了详细规定。在雨水水质分析上，英国的Beatrice Nnene C 2000 )在对泰晤士河畔兴建的标志性建筑一千年育顶的水循环设施的研究的基础上，着重分析了通过屋顶收集来的雨水的水质，并提出根据雨水污染程度的不同，进行不同的加工处理与利用。法国的M C Gromaire Mertz， S Garnaud，A Gonzalez and G Chebbo C 1999)分析了巴黎城区雨水污染的特征，并提出经过充分加工处理的雨水可以作为普通的生活用水加以利用。在城市雨水收集利用的现实意义上，Zoe Matheson， Sarah Ford and Sian Hill对the Millennium Dome C 2001)的水资源循环利用实例分析的基础上，提出雨水是一种可以带来最小资源浪费和最大社会受益的天然水源，对社会、经济、生态环境都起着弥足珍贵的作用。P S Mikkelsen， O F Adeler， H JAlbrechtsen and M Henze分析了作为一种水资源的雨水收集的潜力C potential)和成本(costs )，从更深层次和量化的角度研究城市雨水收集利用的现实意义。在雨水资源的管理方面Geiger W C 2001) Gantner K  02003)分别提出雨水作为一种可再生资源，其收集、处理和供给要受到国家或政府的鼓励和资金支持，国家应出台一系列相应的法律和政策法规，要有统一的职能管理部门，要不断的促进雨水利用设施和技术的开发和实践。总之，国外关于城市雨水收集利用的研究大多是从工程技术的和雨水水质分析及利用的角度，上升到对城市雨水收集利用产业化研究的程度还寥寥数几人，城市雨水收集利用产业在国外的成长还有很长的路要走。

三、研究内容方法

本文借鉴国内外收集利用雨水的成功范例，进一步研究探讨雨水收集和利用的方法。借鉴国外城市雨水综合利用管理系统，选取青岛市园林绿地雨水收集和居住区雨水收集和利用的范例对青岛市的雨水收集和利用进行实例分析，提出了相关的对策措施。

四、拟解决的关键问题 

本文拟解决的关键问题主要是在第四部分和第五部分。 

1、青岛城雨水的收集和利用研究文献的查阅要有代表性和典型性 

2、青岛城雨水的收集和利用存在问题的分析。对该城市雨水的收集和利用调研信息要准确，对现状及原因分析要全面。

3、城市雨水的收集和利用问题提出针对性的解决对策，这是本文的重点，也是难点。对策部分要结合前文的分析，具备针对性和时效性。

五、已具备的条件、可行性分析及预期结果

（一）已具备的科学研究条件

1.理论知识基础

经过几年的理论课程学习，研阅了有关城市雨水的收集和利用方面的书籍，掌握了较全面的理论知识。

2.相关文献基础

利用学校数字图书馆中的CNKI全文数据库、维普数据库、万方数据库、中国学术会议^范文库等条件，阅读了相关文献。 

（二）可行性分析

1.通过理论研究和文献研究，能够对城市雨水的收集和利用的概念、特征、方法步骤等相关基础理论进行研讨。

2.理论知识的学习，并通过导师的指导和大量资料查阅，研究方法和手段得到丰富，研究素材得到扩充，为顺利完成本^范文提供了保证。

综上所述，通过自身的努力以及导师的指导，是可以完成^文档^范文的。

（三）预期结果

1.通过对城市雨水的收集和利用研究，分析城市雨水的收集和利用存在的问题和原因，提出可行的对策，使城市雨水的收集和利用更加科学、合理、高效。

2.通过研究，完成^文档^范文1篇。

六、时间进度

1.2016年9月20—10月31日，搜集资料，确定^范文题目。

2.2016年11月1日—11月21日，撰写开题报告并提交开题报告。

3.2016年11月22日—2016年12月19日，向^范文指导教师提交^范文初稿。

4. 2016年12月20日—2016年12月28日，向指导教师提交^范文二稿。 

5. 2017年5月4日，向指导教师提交^范文三稿（定稿），指导教师对^范文成绩进行评定。

6.2017年5月9日—13日，评阅教师对^范文进行成绩评定。 

7.2017年5月14日—15日，进行^范文答辩。

七、^范文提纲

摘要

ABSTRACT

一、绪论

二、雨水收集和利用的方法

（一）雨水收集方法

（二）雨水利用方法

1.雨水直接利用

2.雨水间接利用

3.雨水综合利用

三、雨水资源利用发展与研究现状

（一）国内外雨水资源利用发展状况

（二）雨水资源利用研究现状

1.就地拦蓄入渗利用研究

2.利用覆盖来减少蒸发量的技术

3.雨水富集叠加利用技术

4.雨洪利用技术在住宅小区中的做法

（三）值得借鉴的国外城市雨水综合利用管理系统

1.新加坡的“集水区”计划

2.德国在雨水收集利用方面的成功经验

3.日本的因地制“策”

4.韩国的多功能蓄水系统

四、青岛市园林绿地的雨水收集和利用研究

（一）青岛市园林绿地雨水收集与利用的意义

（二）青岛市园林绿地雨水收集与利用方法

（三）青岛市中山公园的改造实例

五、青岛市居住区雨水收集及利用分析

（一）青岛市区径流雨水的水质特性

1.屋面径流雨水的水质特性

2.路面径流雨水的污染特性

（二）青岛市居住区雨水的收集

1.利用房屋的屋顶收集利用雨水

2.小区道路路面雨水的收集

3.地表雨水的就地下渗

六、结论和建议

（一）结论

（二）建议

致谢

参考文献

八、参考文献

（10篇以上）

著作：

[1]鲍超，方创琳.水资源约束力的内涵、研究意义及战略框架〔J].自然资源学报，2006，  21 (5):844-852.

[2]褚俊英，王灿，王琦等.水价对城市居民用水行为影响的研究进展「J].中国给水排水，2003 ，  19 (11):3 2-3 5.

[3]陈刚.新兴产业形成与发展的机理探析「J].理论与探讨.2004. 2.

[4]陈卫，孙全文，孙慧.城市雨水资源利用途径及其生态保「J].中国给水排水.2000，  (6):26-27.

[5]曹秀芹，车武.城市屋面雨水收集利用系统方案设计分析「J].给水排水，2002，28(1):13一15.

[6]丁悦元.德国的雨水利用技术「J].北京水利，2002，  (6) :   38-40.

[7]杜朝晖，现代产业组织学理论与政策「M]，高等教育出版社，2005年8月.

[8]高建恩.中国西北地区水资源开发战略与利用技术「M].北京:中国水利水电出版社，2001.

[9]胡继连，葛颜祥，李春芳.《城市雨水的资源化利用政策研究》，山东社会科学，2009年第1期:80-84.新华文摘2009年第7期.

[10]李亮.德国建筑中雨水收集利用「J].世界建筑，2002 (12) : 56-58.

[11]李曦，雷海章.西北农业水价改革的现状与对策「J].水利发展研究，2002 (3) .

[12]李俊奇，车武.德国城市雨水利用技术考察分析「J].城市环境与城市生态，2002，15 (1):47-49.

[13]李俊奇，车武.城市雨水问题与可持续发展对策「J].城市环境与城市生态，2005，18 (4):5一8.

[14]李春芳，胡继连.《我国城市雨水收集利用产业培育研究》，水利经济，2008年04期:43-46.

[15]刘小勇，吴特普.雨水资源集蓄利用研究综述「J].自然资源学报，2000，15 (2)189-193.

[16]刘延恺.东京墨田区的雨水利用及其补助金制度「J].北京水利，2005， (6)44-46.

[17]刘应宗，李明，金宇澄.城市排水规划中雨水资源化问题探讨「J].中国给水排水，2003，19 (12):97-98.

[18]那燕.城市雨水资源利用途经的探讨「J].辽宁师专学报(自然科学版)，2001年02期.

[19]全新峰，张克峰，李秀芝.国内外城市雨水利用现状及趋势「J].能源与环境，2006(1):19-21.