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              雨水收集利用現狀【篇一:城市雨水收集利用】
              查看:  發布日期:2020-03-26

              淺談城市雨水收集與利用

              摘要:本文論述了城市雨水收集與利用的必要性,分析了城市雨水收集利用的國內外現狀,提出了城市雨水資源收集的方式有建造貯留設施、就地下滲、建立即時水庫和綠地隱形蓄水系統四種,并指出其利用途徑有作為生活雜用水、工業用水、綠地灌溉、補充河湖用水等,最后對未來城市雨水收集利用做了簡單地分析。

              關鍵詞:水資源;城市雨水;收集利用;可持續發展

                近年來,隨著我國工業化水平的不斷提高,工業經濟和生態環境之間的矛盾越來越復雜尖銳。其中在水資源利用方面,一方面,我國是一個缺水的國家,許多城市水資源短缺;另一方面,雨水作為一種潛在的水資源卻沒有引起足夠的重視。我國是一個嚴重缺水的圍家,人均水資源僅為世界平均水平的1/4,為世界上水資源占有量最少的國家之一。我國600多個城市中,有300多個出現了資源性或水質性缺水現象,100多個城市嚴重缺水。一般年份全國城市總的缺水超過60億立方米。隨著我國工業化水平的提高,大量水體受到嚴重污染,可使用的水資源在現有水平上將急劇減少。而雨水作為一種污染輕,水量口可觀的水資源,往往只是簡單的采取各種措施將它快速的排放了。城市雨水收集利用是一種新型的多目標綜合性技術,可實現節水、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功能,開發利用潛力巨大,充分利用城市雨水可緩解我國目前嚴峻的水資源形勢。

               1. 城市雨水收集與利用的必要性

              除自然蒸發和滲透外,城市雨水收集利用的潛力巨大。

               城市的澆灌綠化、沖洗馬路等公益用水及洗車等新興的用水行業進一步加重了自來水供應的負擔??墒敲磕甑谋┯昙竟?,泛濫的雨水又給城市排水造成了極大的困難。而雨水的收集和利用正好解決了這一給城市建設帶來的兩大難題。雨水的收集和利用可以為我們帶來許多的好處,我們可以把收集來的雨水用于日常生活,如洗衣洗車、沖洗廁所。當然澆灌綠化、沖洗馬路、消防滅火等等更是雨水利用的大戶。雨水的收集和利用還可以減少城市街道雨水徑流量,減輕城市排水的壓力,同時有效降低雨污合流,減輕污水處理的壓力。由此可見,我們有必要把雨水收集起來并加以利用。

               2. 國內外城市雨水收集利用現狀

               2.1 我國城市雨水利用情況

               我國雨水利用有悠久的歷史,但是真正意義上的雨水資源利用研究大約從2o 世紀80年代才開始。城市雨水利用在我國剛剛起步,只有個別城市進入工程實施和推廣階段,主要是缺水地區的一些小型、局部的非標準性應用,比較典型的是山東長島縣、大連璋子島和舟山市葫蘆島等雨水集流利用工程。目前我國建筑小區雨水利用工程中采用最普遍的是雨水入滲和雨水收集回用,北京、上海、天津、深圳、大連、西安等許多城市正在結合自身的具體情況開展雨水收集利用項目研究,顯示出良好的發展勢頭。由于缺水形勢嚴峻,北京市開展的步伐較快。2004年8月,北京市第一個利用收集的雨水進行綠地灌溉的蓄水裝置在朝陽區雙井街道雙花園社區投入使用;在2008奧林匹克場館建設中也采納了雨水利用技術。因此,北京市的城市雨水利用已進入示范與實踐階段[2]。通過一批示范工程,帶動整個領域的發展,從而加快我國城市雨水利用的步伐,實現城市雨水利用的標準化和產業化。

               2.2 國外城市雨水利用現狀

               從上世紀8o年代起,歐美及日本等發達國家開展了對雨水進行收集利用的研究。美國的雨水利用常以提高天然入滲能力為目的。前,德國的雨水利用技術已發展到第三代,其特征是設備的集成化,尤其對于屋面雨水的收集、截污、儲存、過濾、滲透、提升、回用和控制,形成了系列化的定型產品和組裝式的成套設備。在英國,泰晤士河水公司為了研究不同規模的水循環方案,設計了倫敦世紀圓頂雨水收集利用系統示范工程。丹麥在城市地區從屋頂收集雨水,收集后的雨水經過收集管底部的預過濾設備,進入貯水池進行儲存。使用時利用水泵經進水口的浮筒式過濾器過濾后,用于沖洗廁所和洗衣服。

               3. 雨水收集

               3.1 雨水就地下滲

               雨水就地下滲主要是通過透水地、滲透溝、滲透管、滲透槽、滲透池以及透水性鋪裝等多種渠道加大對雨水的就地下滲量。據國外資料介紹,滲透地面成本比傳統不透水地面高出10%左右,但綜合考慮因徑流量減少、地面集流時間延長而導致雨水管道長度縮短及管徑減小,雨水系統的總投資可減少12%-38%,而且還可產生較大的環境及社會效益。對必須改造和新建的下水道工程,一次性采用滲透設施,更能達到節省投資的目的。我國各大城市應該具有超前意識,加快城市雨水滲透技術的應用研究。

               3.2 建造城市雨水貯留設施

               雨水貯留設施可分為地面蓄水和地下蓄水兩種。城市路面、屋面、庭院、停車場及大型建筑等使城市的非滲透水地面密集最高達90%,可將這些地方作為集水面,通過導流渠道將雨水收集輸送到貯水設施。貯水設施可以是蓄水池、水庫,也可以是塘壩。另一方面,充分利用城市已建雨水排水管網體系,結合城市地形走向,規劃、建立綜合性、系統化的蓄水工程設施,諸如在城區適宜地方營造大的管道、水池、水庫、塘壩等工程設施收集和蓄存雨水。但當地面土地緊缺時,就得考慮利用地下蓄水池,地下蓄水池種類多樣,形狀各異,可以根據需要結合雨水下滲而設計。

               3.3 建立城市即時水庫防洪體系

               即時水庫指的是為了防御和減輕洪水災害而修建的一種用于攔截和調蓄因大暴雨形成的地表徑流或由地表徑流形成的洪水水庫。即時水庫與傳統水庫的不同之處在于即時水庫的主要功能是防御和減輕洪水災害,通過攔截和調蓄洪水達到防災減災的目的。即時水庫一般不要求具備長期蓄積雨水的功能,它可以是一片臨時的濕地,允許滲漏,在大暴雨時發揮攔截和調蓄功能,暴雨過后又恢復到雨前狀態。城市的即時水庫有兩類,一類是自然形成的及人工修建的河、湖、池等各種水體,這些水體有大有小,或深或淺,均能夠蓄積一定量的雨水。水體周邊盡可能不用硬質材料鋪裝,而是覆蓋鄉土地被植物固土,在土層較深之處栽植速生樹種使之盡快形成森林環境。另一類則結合城市園林綠化,充分利用城市中的坡地,修建攔水壩,臨時用于攔截地表徑流形成的超額洪水,通過延緩洪水下泄的時間來調蓄洪水。

               3.4 城市綠地隱形蓄水系統

               城市綠地隱形蓄水系統是指在城市綠地范圍內,為了增加土壤和地下水含量,結合微地形改造和園林給排水工程而修建的一個地下蓄水系統,它是利用硬質材料,如廢磚、水泥塊和砂卵石等砌筑或堆積于地下而建成的滲蓄坑和滲水盲溝,這些滲蓄坑和盲溝是相互連通的,共同構成一個完整的地下蓄水系統。這個系統不是孤立存在的,它與現有或新建的城市地下排水和地表蓄水系統相連,構成城市綠地的蓄排水系統,以達到最大限度蓄積城區范圍內天然雨水的目的。城市綠地隱形蓄水系統由洼地納水口、地下滲蓄坑、滲水盲溝、低處出水口和高地蓄水池五部分組成。其蓄水原理是利用水易于滲透、流動和被土壤吸收并保持的特性,設法使之進入能夠滲透的地下管坑系統而蓄積于管坑和土壤之中,并逐漸向地下深層土壤滲透。城市綠地隱形蓄水系統的生態服務功能有: 抑制環境污染、利用和節約水資源、改善植物生長條件、促進生物多樣性形成和保障城市水生態安全等。

               4. 城市雨水利用

               4.1 作為生活雜用水、工業用水

               由于雨水污染并不嚴重,將城市雨水集蓄后,經過簡單處理,用于家庭、公共和工業等方面的非飲用水,如沖廁、洗滌、冷卻循環等中水系統,具有節約飲用水,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。

               4.2 用于綠地灌溉

               城市綠地、園林、花壇和一些濕地、河道、湖泊都是現代化城市基礎設施的重要組成部分,隨著居民生活水平的提高和環保意識的加強,城市綠化建設不僅可為居民提供娛樂、休閑、游覽和觀光的場所,而且是改善和美化城市環境的重要措施。雨水用于城市園林綠地,既可收集起來之后集中灌溉,也可直接就地利用。

              4.3 補充河湖用水

               如今,濱河、濱湖、濱海等濱水景觀的開發建設愈來愈熱,這其中水的利用不可或缺,雨水對河、湖的補充也是十分重要的一部分。因為降雨不僅在空間上分布是分散的,而且水質清潔,沒有異味,彌補了再生水的不足。

               5. 結語

               城市雨水利用不僅具有巨大的生態效益和社會效益,而且還有可觀的經濟效益: 一是節省巨額市政投資。小區雨水利用工程可以降低城市洪水壓力和節省封閉路面下的排水管網負荷,減少市政收集污水管線和擴建排洪設施的資金。二是節省市政和居民用水開支。城市雨水利用,對解決水資源短缺、防治水環境污染和防洪減災等方面,具有重大的社會效益和環境效益,是水資源可持續利用的有效途徑。應大力實施城市雨水綜合利用工程,對雨水資源進行合理的配置和科學管理, 增加水資源的有效供給,維系良好的水生態環境。造就一個公平穩定、經濟繁榮、有利于城市可持續發展和人與自然和諧相處的文明城市。

                參考文獻:

               [1] 吳普特, 土壤學, 黃占斌, 等. 人工匯集雨水利用技術研究[m]. 黃河水利出版社,2002.

               

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