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關于雨水排放與利用的幾點思考

所屬欄目:城市管理論文 發布日期:2012-10-10 09:50 熱度:

  摘要:雨水是天然的淡水資源,有時泛濫成災,有時干旱成災。我們要合理的開發利用雨水資源,促進自然循環,和諧利用資源。
  關鍵詞:雨水;利用;循環
  引言:水資源的缺乏已成為世界性問題,雨水作為一種既經濟又實用的水資源能夠有效緩解水資源短缺、對調節、補充水資源及生態環境起關鍵作用。隨著城市的發展,地面硬化面積逐年增加,原有大量的透水地表被不透水材料覆蓋,阻隔了雨水向地下的滲透,大量雨水通過雨水管道外排,地下水補給逐步減少,地下水位逐年下降,同時由于硬化面積的增加,致使雨水徑流系數增大,雨水集水時間縮短,雨洪峰值流量增大,增加了城市排水系統和防洪工程的投資以及雨洪災害的風險。加強雨水綜合利用,減少排澇規模,是節能減排,和諧發展的有效途徑。
  1.雨水利用現狀
  我國雨水利用尚處于初級階段,僅在部分缺水地區采取收集滲蓄的方式對雨水加以利用,大部分城市僅在規劃中對雨水利用概念性提及,并未進入實施階段;在國外,雨水資源化已有較長的歷史,其經驗和方法對我國城市雨水收集利用具有一定的指導和借鑒意義。
  1.1國外雨水利用現狀
  發達國家的雨水管理已經擺脫了傳統的孤立考慮水患控制的思路,從僅僅關注管道末端快速排除雨水,轉向將防治洪澇與城市生態、環境保護、水資源利用統籌考慮的綜合管理思路。
  德國是國際上城市雨水利用技術最發達的國家之一。1989年德國就出臺了雨水利用設施標準(DIN1989),到本世紀初已形成“第三代”雨水利用技術及相關的新標準。德國第三代雨水利用技術的主要特征之一是設備的集成化,從屋面雨水的收集、截污、調蓄、過濾、滲、提升、回用到控制都有一系列的定型產品和組裝式成套設備。
  日本是亞洲重視城市雨水利用的典范,十分重視環境、資源的保護和積極倡導可持續發展的理念。如江戶東京博物館的雨水利用系統,收集的雨水經過砂濾后供博物館的沖廁、消防、空調、沖洗地面和冬季融化雨的用水。1998~2001年用水統計結果,博物館全部用水量中雨水利用比率占66.8%~73.4%,可見節水及經濟效果顯著。
  1.2.國內雨水利用現狀
  雨水利用在我國已有遠久的歷史。自20世紀80年代末,甘肅省實施的“121雨水集流工程”、內蒙古實施的“集雨節水灌溉”、寧夏實施的“小水窖工程”、陜西實施的“甘露工程”等促進雨水集蓄利用的研究和推廣,產生了明顯的經濟效益、社會效益和生態效益。總之,雨水利用主要是在缺水地區的農業和鄉村。
  大部分城市沒有特別的雨水利用設施,雨水作為災害,以最快就近排入河道為原則,由于新建地區地面硬化,滲透功能減弱,雨水徑流加大,道路雨水排除不利會形成積水,影響人民生活。部分道路雖采用透水鋪裝層,但下部結構多為不透水結構,并未起到透水效果。故我國雨水利用處于初步階段,潛力很大,任務很重。
  2.雨水利用方法
  2.1雨水滲透利用方法
  2.1.1.低勢綠地:綠地是一種天然的滲透設施。它具有透水性好、節省投資、便于雨水引入就地消納等優點,同時對雨水中的一些污染物具有一定的截留和凈化作用。可以通過改造或設計成低勢綠地,以增加雨水滲透量,減少綠化用水并改善環境,并且應注意與園林景觀設計密切配合。
  2.1.2.人造透水地面:指各種人工材料鋪設的透水地面,如多孔的嵌草磚、碎石地面、透水性混凝土路面等。城區有大量的地面可以利用,在條件允許的情況下,應盡多的采用透水性地面。
  典型透水結構有:多孔瀝青地面構造、多孔混凝土地面構造、草皮磚,其主要用于貯蓄雨水并延緩徑流。
  2.1.3.滲透管:是將雨水管或明渠改為滲透管或滲透渠,周圍回填礫石,雨水通過埋設于地下的多孔管材向四周土壤層滲透。
  2.1.4滲透池:是利用地面低洼地水塘或地下水對雨水實施滲透的設施。當可利用土地充足且土壤滲透性能良好時可采用。
  2.2雨水富集回收利用系統
  2.2.1、集流技術
  集流技術是利用自然和人工營造集流面,把降雨徑流收集到特定場所。目前采用屋面集雨,硬化路面集雨,荒坡集水面集雨,塑料大棚棚面集雨等形式。集水面材料有:塑料棚膜、混凝土、混合土夯實、素土夯實、磚瓦面、噴瀝青夯實地面等。
  2.2.2、貯水技術
  貯水技術是通過修筑小水庫、塘壩、水窖等工程設施,把集流面所攔蓄雨水貯存起來,以備利用。
  3.3、雨水處理利用技術
  雨水集蓄利用系統因具體工程各種條件的差異有不同的選擇,下表給出一些流程供選擇參考。其中一些單元可以視具體條件進行組合和調整。
  小型雨水利用工程應選用流程簡單、管理方便的流程,如流程5至7是比較常規而且安全的工藝;如果所利用屋面的雨水水質好,用水水質要求又不高,也可以考慮流程4;有條件時,流程9、10和12可作為生態雨水利用工藝,該流程可以作為一種儲備技術。
  雨水集蓄利用系統流程見下表:
  表5-5-7
  序號 
  1 雨水收集截污裝置沉砂槽沉砂槽慢濾裝置消毒裝置貯存利用
  
  2 雨水收集截污裝置沉砂槽沉砂槽消毒裝置貯存利用
  
  3 雨水收集截污裝置沉砂槽消毒裝置貯存利用
  
  4 雨水收集截污裝置貯存利用
  
  5 雨水收集截污裝置初期雨調蓄池過濾消毒裝置貯存利用
  水棄流(沉淀)
  6 雨水收集初期雨調蓄池過濾消毒裝置貯存利用
  水棄流(沉淀)
  7 雨水收集截污裝置調蓄池過濾貯存利用
  (沉淀)
  8 雨水收集截污裝置初期雨調蓄池活性炭、消毒裝置貯存利用
  水棄流(沉淀)膜技術等
  9 雨水收集截污棄流雨水生態塘利用
  
  10 雨水收集截污棄流雨水生態塘過濾貯存利用
  
  11 雨水收集截污棄流直接過濾貯存利用
  
  12 雨水收集濕地處理景觀水體利用
  注:引自《城市雨水利用技術與管理》
  3.雨水利用的效益分析
  城市雨水利用作為一種公益事業,具有良好的經濟效益和環境生態效益,隨著城市日益發展,缺水現象日益嚴重,城市雨水利用系統適應城市發展的現狀與需求,具有廣闊的應用前景。
  3.1經濟效益明顯
  由于雨水資源化減少自來水的使用量,這樣可以大大減少居民開支,同時節省自來水廠的運行費用;雨水滲蓄工程具有滯洪消洪作用,可減少城市雨水向雨水管網的排放量,從而減少市政工程雨水管網的工程投資,同時減少市政管網的維護費用。
  3.2生態效益明顯
  利用城市河湖和各種人工與自然水體、沼澤、濕地等調蓄、凈化和利用城市徑流雨水,營造花草樹木、灌溉綠地,減少水澇,補充涵養地下水資源,可以有效減少城市街道雨水徑流量,改善水循環系統和生態環境。同時能有效補給地下水,減少地面沉降帶來的災害。
  4.管理配套措施
  雨水利用技術的推廣除了技術上可行,更需要政策上的支持,只有這樣才能真正做到雨水資源化。為了促進我國城市雨水利用的快速有效的發展,使雨水利用工程得到全面推廣,而不僅僅停留在理論研究階段,相關配套措施需進行完善。
  4.1.將雨水利用納入城市規劃
  應重視雨水資源的價值,將城區雨水利用、面源污染控制與城市建設、水資源優化配置,生態建設統籌考慮,把雨水的集、蓄、利用與城市綠化景觀水體進行結合統籌考慮,將雨水利用納入城市建設規劃之中,促進生態城市的建設與可持續發展。
  4.2.明確職能管理部門
  制訂雨水利用工程建設和運行的相應政策,雨水利用工程的實施,需要城市規劃、建設、管理維護、環境、綠化等相關部門進行合作。只有各部門協調合作,合理規劃,強化管理,才能保證雨水利用工程有效實施。
  4.3.制定城市雨水管理利用技術規范與標準
  我國城市雨水管理技術總體比較落后,缺乏技術規范與標準,應該在實踐基礎上總結經驗,逐步予以標準化,規范新建城區、居民小區內雨水利用和納雨滯洪設施等工程措施的技術要求,不斷提高技術管理水平。
  4.4.財政上予以扶持
  雨水利用即具有生態效益和社會效益又有可觀的直接和間接經濟效益。對雨水利用要運用經濟杠桿的手段給予經濟政策的傾斜。可通過設立專項基金,對雨水利用項目從資金、設備、技術方面給予支持和補助;或對從事雨水利用設備制造和技術開發的企業、公司、科研院所,可從稅收、項目資助等方面進行扶持,以促進雨水利用技術向實用階段轉化。
  5.結論
  雨水利用是解決城市缺水和防洪問題的一項重要措施。但雨水利用在我國還處于起步階段,如何有效地進行合理的開發和利用是一個相當復雜又必須處理好的技術經濟和政策問題。隨著人們環境意識的增強,未來雨水資源利用的市場前景廣闊,能形成新的經濟增長點。

文章標題:關于雨水排放與利用的幾點思考

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