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本书介绍了国内外城市雨水收集、雨洪利用的信息和经验，以及如何留住雨水，控制利用雨洪水，保持城市水环境和水安全可持续发展，促进城市建设与雨水和谐相处。全书共分5个部分。第1部分介绍降雨是怎么形成的，第2部分讨论为什么要留住雨水，第3部分为留住雨水的方法，第4部分为国内雨洪利用的典型实例，第5部分简介了国外雨水洪利用情况。本书内容深入浅出、图文并茂，适合于青少年、社区居民以及关心城市可持续发展和海绵城市建设的各界人士参考阅读。

内容简介

本书介绍了国内外城市雨水收集、雨洪利用的信息和经验，以及如何留住雨水，控制利用雨洪水，保护城市水环境和保证水安全，促进城市建设与雨水和谐相处。全书共分5 部分。第1 部分介绍降雨是怎么形成的，第2 部分讨论为什么要留住雨水，第3 部分为留住雨水的方法，第4 部分为国内雨洪利用的典型实例，第5 部分简介了国外雨水利用情况。本书内容深入浅出、图文并茂，适合于青少年、社区居民以及关心城市可持续发展和海绵城市建设的各界人士参考阅读。

作者简介

本书作者是一个专业从事雨水资源综合利用技术研究、应用和科普工作的团队，并得到了北京市水利学会的大力支持。作者在在中德合作项目、国家自然科学基金项目、国家科技支撑计划项目等成果的支撑下，在北京市的大专院校、中小学校及社区开展了一系列的雨水利用宣传和示范应用工作。

目　　录

目录
第1 部分降雨是怎么形成的？
1. 降雨或降水.........................................................3
2. 成因不同的降雨——对流雨...........................................4
3. 成因不同的降雨——地形雨...........................................5
4. 成因不同的降雨——锋面雨...........................................6
5. 雨水和水循环.......................................................7
6. 先人对水循环规律的认识.............................................8
7. 甲骨文早有雨的记载.................................................9
8. 古代是怎样测雨的？................................................10
9. 汉简中的“雨书”..................................................11
10. 世界最早的雨量器.................................................12
11. 现代雨量器和雨量计...............................................13
12. 降雨的大小.......................................................14

目
录
第1 部分
降雨是怎么形成的？
1. 降雨或降水.........................................................
3
2. 成因不同的降雨——对流雨...........................................
4
3. 成因不同的降雨——地形雨...........................................
5
4. 成因不同的降雨——锋面雨...........................................
6
5. 雨水和水循环.......................................................
7
6. 先人对水循环规律的认识.............................................
8
7. 甲骨文早有雨的记载.................................................
9
8. 古代是怎样测雨的？................................................
10
9. 汉简中的“雨书”..................................................
11
10. 世界最早的雨量器.................................................
12
11. 现代雨量器和雨量计...............................................
13
12. 降雨的大小.......................................................
14
13. 降水量决定水资源的多少...........................................
15
14. 地球上降水分布非常不均匀.........................................
16
15. 描写雨的诗篇.....................................................
17
第2 部分
为什么要留住雨水？
1. 下垫面变化引发诸多水问题..........................................
21
2. 干燥污染 水环境恶化...............................................
22
3. 城市的热岛效应....................................................
23
4. 暴雨多发的雨岛效应................................................
24
5. 雨水补给地下水的通道被阻断........................................
25
6. 城市型洪水新概念..................................................
26
7. 我国城市暴雨积水问题日益突出......................................
27
8. 城市留住雨水 有利于城市水安全....................................
28
9. 不要小看雨落管 一年流走不少水
................................... 29
10. 学校运动场一场暴雨产生多少水？...................................
30
11. 雨水是自产的水资源...............................................
31
12. 蓄、渗、滞、排结合是提高城市防洪标准的好主意..................... 32
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VIII 目录
第3 部分
怎样留住雨水？
1. 留住雨水有利于改善城市生态环境....................................
35
2. 城市和谐发展需要留住雨水..........................................
36
3. 节水型留住雨水设施................................................
37
4. 回补型留住雨水设施................................................
38
5. 调控型留住雨水设施................................................
39
6. 小型集雨装置的结构................................................
40
7. 小型雨水储存装置..................................................
41
8. 大型雨水储存设施..................................................
42
9. 地下蓄水池结构....................................................
43
10. 建筑物下面的雨水储存池...........................................
44
11. 初期雨水去除处理装置.............................................
45
12. 留住雨水设施及维护、管理.........................................
46
13. 透水地面是环境友好型地面.........................................
47
14. 做好透水地面把好质量关...........................................
48
15. 我国生产的专利透水砖.............................................
49
16. 渗沟和渗井.......................................................
50
17. 下凹式绿地.......................................................
51
18. 雨洪调蓄设施.....................................................
52
19. 模块拼装式蓄水池.................................................
53
第4 部分
雨洪利用应用实例
1. 暴雨不成灾——雨水再利用的双紫园小区..............................
57
2. 雨水利用为天秀花园小区“添秀”....................................
58
3. 让天上的水补给地下的水............................................
59
4. 雨水不出小区的东方太阳城..........................................
60
5. 工厂也能收集利用雨水..............................................
61
6. 校园为综合利用集蓄雨洪............................................
62
7. 居民社区渗透雨水解决积水问题
..................................... 63
8. 雨水回补地下水的海淀公园..........................................
64
留住雨水 利用雨洪.indd 8 2017-02-21 15:50:25
目录IX
9. 综合利用雨水的学校................................................
65
10. 运动场收集回灌雨水实例...........................................
66
11. 海淀区普及群众性集雨活动.........................................
67
12. 规模化雨洪利用是奥运公园的亮点...................................
68
13. 奥运中心区地面渗透提供清洁水源...................................
69
14. 森林公园利用雨洪.................................................
70
15. 奥运公园处处渗透雨水留住雨水.....................................
71
16. 屋顶绿化蓄排水新系统.............................................
72
17.“鸟巢”循环利用雨水.............................................
73
18.“水立方”雨水再生水回用.........................................
74
19. 北海团城顶上为什么绿树成荫.......................................
75
20. 团城雨水利用的诀窍...............................................
76
21. 再大的暴雨也淹不了故宫...........................................
77
22. 筒子河是故宫的雨水容纳区.........................................
78
第5 部分
国外雨水利用简介
1. 德国法律强制推行雨水利用..........................................
81
2. 美国重视回渗雨水..................................................
82
3. 新加坡一半国土面积是集水区........................................
83
4. 印度的雨水资源利用................................................
84
5. 丹麦提倡城市地区收集利用雨水......................................
85
6. 韩国首尔市的雨水管理..............................................
86
7. 澳大利亚城市雨水利用设计（WSUD）................................
87
8. 东京墨田区的雨水利用及其补助金制度................................
88
9. 日本东京的雨水收集利用系统实例....................................
89
10. 日本城市地下河蓄洪工程...........................................
90
参考文献........................................................... 91
后记................................................................ 92

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前　　言

本书为科普读物。介绍了国内外城市雨水收集、雨洪利用信息和经验，以及在城市化过程中，如何注意珍惜大自然给予城市的雨水，如何留住雨水，控制与利用洪水，保护城市水环境和保证水安全，促进城市建设与雨水和谐相处。全书共分5部分。第1部分降雨是怎么形成的，介绍降水成因、水循环，以及雨水与水资源关系的基本知识。第2部分为什么要留住雨水，介绍由于城市的快速发展，下垫面的变化，出现的城市水紧缺、水环境恶化和水灾害问题。提出“城市要与雨水和谐相处”的理念，强调在城市留住雨水的重要。第3部分怎样留住雨水，根据国内外雨水收集利用的实际经验，简要介绍渗、蓄、滞雨水和控制利用雨洪水的做法，以及相关技术。第4部分介绍留住雨水、利用雨洪的典型实例。第5部分介绍国外雨水利用情况。本书深入浅出、图文并茂，适合于青少年、社区居民，以及关心城市可持续发展和海绵城市建设的各界人士参考阅读。

媒体评论

在线试读部分章节

第1部分降雨是怎么形成的？我们生活在一个充满水的环境里，既有身边的河流、湖泊、海洋、冰川，又有大气中的水蒸气，同时动植物、土壤等内部也含有水分。这些各种形态的水始终在不断转化和运移的过程中，降雨则是其中最为重要的一个环节。那么降雨是怎么形成的呢？留住雨水 利用雨洪.indd 1 2017-02-21 15:50:26降雨是怎么形成的？留住雨水 利用雨洪2留住雨水 利用雨洪.indd 2 2017-02-21 15:50:28降雨是怎么形成的？与雨水和谐相处 构建海绵城市3降雨或降水海洋中、陆地上或植物中的水受到太阳光的照射，变成水汽蒸发或蒸腾到空中。水汽在高空遇到冷空气便凝聚成水滴。这些水滴很小，直径只有0.01 ~ 0.02 毫米，最大也只有0.2 毫米。它们被上升气流托在空中，聚集成云，小水滴就成为小云滴。在云中水汽很充足，小云滴在垂直气流作用下，上下运动、互相碰撞，不断吸收四周的水汽凝结而增大，成为大云滴。大云滴的体积和重量不断增加，在下降过程中不仅能赶上那些速度较慢的小云滴，还会吸收更多的云滴使自己壮大起来。当大云滴增大到100 多万倍，成为空气再也托不住的雨滴，这时受重力的吸引便从空中直落下来，雨滴降落在高山、丘陵和平原，就是我们常说的降雨。雨水在降落过程中，有时遇冷凝结，以雪花或冰雹的形式降落下来，通常我们叫降雪或降冰雹。但在气象和水文学中规定，从大气中降落到地面的液态水和固态水统称为降水。由于各地区所处地球的经度、纬度、地形地貌、气象条件等诸多因素不同，其形成降雨的成因也各不相同。概括起来可分为对流雨、地形雨和锋面雨等三种类型。人工增雨20 世纪40 年代，人们依据降水形成机制，根据云层情况，分别向云体播撒干冰、碘化银、食盐和水雾等催化剂， 以改变云滴的大小，加速其生长过程，达到降水目的的做法，称为人工降雨。经过多年实践，取得一定进展，气象学称之为“人工增雨”。一般人工增雨作业，多利用高射炮、火箭或飞机撒播催化剂。1.高炮人工增雨火箭人工增雨小 资 料留住雨水 利用雨洪.indd 3 2017-02-21 15:50:31降雨是怎么形成的？留住雨水 利用雨洪4成因不同的降雨——对流雨积雨云带有电荷并常会引发强对流天气，产生大暴雨。常会发生雷击事件、大风拔木、暴雨成灾的情况。2.对流雨就是大气对流运动引起的降雨。由于接近地面表层的空气受热或高层空气强烈降温，促使低层空气向上升，水汽冷却凝结，就会形成对流雨。对流雨来临前常有大风，并伴有闪电和雷声, 有时还会下冰雹。在中高纬度地区对流雨主要出现在夏季，冬季少见。在低纬度地区对流雨经常发生，降水时间一般在午后，特别是在赤道地区，降水时间非常准确。对流雨主要产生于积雨云，积雨云内冰晶和水滴共存，云的垂直厚度和水汽含量特别大，气流升降都十分强烈，可达20 ~30 米/ 秒。云中带有电荷，所以积雨云常发展成强对流天气，产生大暴雨。小 知 识留住雨水 利用雨洪.indd 4 2017-02-21 15:50:32降雨是怎么形成的？与雨水和谐相处 构建海绵城市5成因不同的降雨——地形雨冰雹是一种从强烈发展的积雨云（这种云也叫冰雹云）中降落下来的冰块或冰疙瘩，人们通常称它为“雹子”。夏季或春夏之交最为常见, 它是一些小如绿豆、黄豆，大似栗子、鸡蛋的冰粒，特大的冰雹比柚子还大。3.气流受地形影响，沿山坡被迫抬升引起的降雨，常发生在迎风坡一侧。在暖湿气流锋面移动爬坡过山时产生上升运动，同山坡前的热力对流结合发展成积雨云，形成对流性降雨。若前进方向受山脉阻拦，锋面移动速度减慢，降水区域扩大，降水强度增强，降水时间延长，就可能形成持续十多天的连阴雨天气。小 知 识留住雨水 利用雨洪.indd 5 2017-02-21 15:50:32降雨是怎么形成的？留住雨水 利用雨洪6冷空气暖空气雨成因不同的降雨——锋面雨锋面雨一般持续时间长，短则几天，长则10 天、半个月以上，有时长达1 个月以上。含水量和降水强度都比较小，有时是毛毛雨。“清明时节雨纷纷”，就是我国江南春季的锋面降水现象的描述。牧童遥指杏花村暖湿气流与干冷气流相遇，形成的交界面叫锋面。在锋面上，暖、湿、较轻的空气被抬升到冷、干、较重的空气上面。在抬升的过程中，水汽冷却凝结形成的降雨为锋面雨。锋面雨的特点是范围广，常形成沿锋面范围的带状雨区，形成降水带。我国从冬季到夏季，降水带的位置逐渐向北移动，大约5 月份在华南，6 月下旬到长江一线，7 月到淮河，8月到华北。小 知 识清 明[ 唐] 杜牧清明时节雨纷纷，路上行人欲断魂。借问酒家何处有，牧童遥指杏花村。4.留住雨水 利用雨洪.indd 6 2017-02-21 15:50:34降雨是怎么形成的？与雨水和谐相处 构建海绵城市7雨水和水循环小 知 识太阳的辐射使海洋和大地的水蒸发，植物的水蒸腾变成水汽升到空中，然后，气流将水汽送到各地，雨水降落到山区、丘陵和平原形成径流，汇成河流、湖泊或潜入地下形成潜流，最后又归入海洋。水的蒸发、降雨、径流、汇集以致再蒸发的周而复始的循环过程，就是水循环。形成水循环的内因是水的气态、液态、固态转化特性，外因是太阳辐射和重力作用。地球上水的数量巨大，成为水循环的物质基础。水在自然界的循环中，蒸发、水汽运动、降水、径流是循环的主要的环节，缺一不可。可以说，太阳的热能和地球的重力推动着水循环，水循环为地球造就了鲜活的生态，而雨水维系着自然界的生态环境。水循环示意图水圈：地球表层的天然或人工的水体，包括海洋、河流（运河）、湖泊（水库）、沼泽（湿地）、冰川、积雪、地下水和大气圈中的水，围绕着地球形成一道“水圈”。水圈与大气圈、岩石圈和生物圈共同组成地球外壳最基本的自然圈层。水圈处于连续的运动状态，通过水循环，水圈各水体的水互相交换，不断更新。大气圈中水汽的更新周期约为8 天，河水的更新周期约为16 天，沼泽水的更新周期约为5 年，湖泊水的更新周期约为17 年，深部地下水更新周期约为1400 年，大洋水更新周期约为2500 年，高山冰山更新周期约为1600 年，极地冰川更新周期约为10000 年。5.留住雨水 利用雨洪.indd 7 2017-02-21 15:50:35降雨是怎么形成的？留住雨水 利用雨洪8日火下降，暘气上升图先人对水循环规律的认识庄子（公元前369—前 286 年），名周，战国时期著名的思想家、哲学家、文学家，属道家学派，老子哲学思想的继承者和发展者，先秦庄子学派的创始人。后世将老子和庄子并称为“老庄”，他们的哲学为“老庄哲学”。小 知 识（选自《中国古代地理学史》第118 页）我国思想家、哲学家庄子（公元前369—前286 年）注意到日月运行、寒暑易转等自然现象周而复始，认为：云和雨是相互转换的，“不能自止”的，论述了水循环中水汽转换的现象。公元前235 年我国《吕氏春秋·圜道篇》提出“云气西行，云云然，冬夏不辍；水泉东流，日夜不休；上不竭，下不满，小为大，重为轻，圜道也”的精辟见解。意思是说：“雨云自东向西冬夏不停地运动，西行变雨降至地面，再日夜不休地流入大海。所以说雨云水永不枯竭，海水也不会满溢。这种小（水源）变（大海洋），重（水）变（轻云）的运动，循环往复称作圜道。”比较准确地描述了我国所在地理位置的水循环特性。明末清初时的《日火下降，暘气上升图》形象地表现了地表水经太阳能作用“阳气蒸湿，上升为云”和“云被阴压降而为雨”的水循环过程。这张《日火下降，暘气上升图》和今天的水循环示意图基本相同。6.留住雨水 利用雨洪.indd 8 2017-02-21 15:50:36降雨是怎么形成的？与雨水和谐相处 构建海绵城市9小 知 识甲骨文早有雨的记载俗话说：“雨露滋润禾苗壮”，形象地描述了雨水和农作物生长的密切关系。我国自古是人口众多的农业大国，因此历来对降水与农业的影响极为关注。在商代后期（公元前14 世纪—前11 世纪）王室用于占卜记事而刻在龟甲和兽骨上的甲骨文中，就有我国最早的有关降水和农业的文字记载。在甲骨文中记录社会生产的内容很丰富。商王关心农业收成的丰歉及风雨对农业收成的影响，常见有立黍、省黍、求年、告秋的卜辞。特别是关于降水的卜辞，约占全部甲骨文的1/5。对于降水的描述有：大雨、小雨、幺雨（毛毛雨）、雨少、不雨、大雪、征雪（连绵不断的雪）等。甲骨文主要指殷墟甲骨文。当时，商王尚鬼，凡事必经占卜。他所关心的问题，包括对祖先与自然神鬼的祭祀与求告，对风、雨、水及天象、农事、年成的关注。占卜时先于甲骨背面钻凿处用火烧炙，正面即现“卜”字形裂纹，以此定吉凶，占卜后将所卜事项记刻于甲骨之上。甲骨文有的先刻后涂朱砂或墨，有的用毛笔写，也有先写后刻的。甲骨文的雨字7.留住雨水 利用雨洪.indd 9 2017-02-21 15:50:36降雨是怎么形成的？留住雨水 利用雨洪10古代是怎样测雨的？我国古代实测和计算降水量的记载，最早见于南宋著名数学家秦九韶（公元1202—1261 年）所著的《数书九章》。《数书九章》全书共9章9 类，18 卷，每类9 题共计81 个算题。他所提出的“秦九韶算法”世界闻名，在西方被称作霍纳算法。该书收录有关降水量计算的4 则例题，题目分别是“天池测雨”“圆罂测雨”“峻积验雪”“竹器验雪”。题中的天池是古代承接雨水的防火用的大缸，而圆罂则是口小而腹大的圆坛。对“天池”和“圆罂”取得的雨水，需要进行体积换算，才能知道平地普遍的降雨深度。降雪量的测量是实测降雪的厚度，而没有进一步折算为水量。秦九韶：南宋末年，1202—1261 年， 字道古，出生于鲁郡（今山东曲阜）。早年曾随道家学习数术，后随其父往四川赴任迁徙，故也认为是普州安岳（今四川安岳县）人。秦九韶与李冶、杨辉、朱世杰并称宋元数学四大家。他于宋绍定四年（1231 年）考中进士，先后任县尉、通判、参议官、州守等职。南宋理宗景定元年（1260 年）出任广东梅州守。翌年秦九韶纪念馆去世。小 资 料秦九韶著书测雨8.留住雨水 利用雨洪.indd 10 2017-02-21 15:50:36

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