雨水利用范文

时间:2023-09-16 09:36:11

雨水利用

雨水利用篇1

关键词:雨水收集雨水回用城市杂用水

工程概况

本工程位于辽宁大连市,项目用地面积约25万平方米(约395亩),为大型仓储物流工程。本项目所在地大连属暖温带具有海洋性特点的大陆性季风气候,四季分明,夏季炎热多雨,春秋两季凉爽,冬季较长。因受季风影响,降水多集中在夏季,夏季降水量占全年降水量的65%左右,冬季降水量很少,仅占全年降水量的3%左右,属于半干旱少雨区。本工程用水量主要集中在绿化及道路浇洒用水上,其中绿化面积为37500m2(按2L/m2.d考虑,则用水量为75 m3/ d),道路面积76200 m2(按0.2L/m2.次,每天一次考虑,则用水量为15.24 m3/ d)。本着实现雨水资源化,节约用水,修复水环境与生态环境,本工程采用雨水收集-原水处理-雨水利用工艺流程处理屋面和路面雨水,作为厂区车辆冲洗和绿化、道路浇洒用水。

设计参数

以50平方公里范围的52年统计资料记载,平均降水量为695.4毫米,平均径流深为180毫米,年平均降雨次数为80.3次。设计重现期一年一遇日降雨量为34.9mm,水池计算容积计算取31.6mm,相当于重现期0.21年的降雨强度,此时雨水控制率为87.1%。

根据设计日降雨量计算储水池容积

根据项目实际情况划定雨水收集区域汇水面积为42754 m2,综合径流系数为0.4。按照0.21年一遇的降雨重现期计算,区域内可收集雨水量为:W=10ΨHF

式中W——可收集雨水量,m3;

Ψ——综合径流系数;

H——设计日降雨量,mm/d;

F——汇水面积,hm2。

区域内一场降雨共收集雨水量W为:

W=10*0.4*42754*10-4*31.6=540.4 m3

按设计规范要求,屋面雨水初期弃流可采用2-3mm径流厚度,道路雨水初期弃流可采用3-5mm径流厚度,本设计取4mm。初期雨水弃流量为:W1=42754*0.004=171.1m3

一次降雨实际可收集雨水量为:Q=W-W1=540.4-171.1=369.3 m3。

根据实际需水量计算储水池容积

浇洒绿地日用水量:Q1=75.0 m3;

浇洒道路日用水量:Q2=15.24 m3;

汽车冲洗日用水量:Q3=1.0 m3;

按照设计规范要求雨水回用保质周期宜为3-5d,结合大连地区多雨季节两场降雨间隔时间,本次设计雨水利用天数:T=4d,即W=(Q1+Q2+Q3)*T=(75.0+15.24.1)*4=364.96 m3。

本工程结合区域整体规划,采用雨水就近收集就近回用的方式。。项目在绿地下方设置一座410.4 m3雨水综合利用构筑物,规格为19*9*2.4(h),水池实际占地面积为184 m2,一次降雨可供回用总水量为389.9 m3,用于浇洒绿地、道路和车辆冲洗。

对于雨水回用水,较为经济、适用的是以用水量并结合两场降水的间隔时间来设计,既可以保证有足够的回用水,还可以节省投资和运行费用。本次设计雨水储水容积计算考虑到辽宁地区实际降雨频率及持续干旱时间的间隔,根据逐月平衡降雨量、雨水收集量和雨水用量,以及构筑雨水调蓄设备的经济性考虑,取雨水日用水量的 4倍,雨水最高日用水量为 91.24m3,则雨水储水池总容积设计 410.4m3,确保了技术经济的可行性。

年均雨水资源量分析

年均雨水资源总量为:42754×0.4×0.6954=11892.5m3。

设备选用

初期雨水弃流系统

初期雨水水质检测表

通过以上测试结果可以看出在雨水的收集利用过程中,初期降雨水质较差,应该将初期降雨的雨水予以排除,收集较为洁净的中、后期降雨的雨水。能够实现这一功能的设备称之为雨水初期弃流装置。本工程雨水弃流采用弃流井,内置 LQL-200A型初期雨水弃流装置。弃流雨水进入路面雨水排放管线,洁净雨水进入屋面雨水收集管线,流向雨水储水池。

(3)路面雨水收集装置

1)PE路面雨水收集装置

PE路面雨水收集装置主要有 PE环保型雨水口(方形,圆形),PE雨水地沟,可去除降雨过程中初期较脏的雨水。主体有 PE滚塑而成,配以树脂塑料箅子。该装置属于机械式结构,一旦安装,不易损坏,只需定期清掏即可,适用于大型厂房的雨水收集系统。

2)雨水收集管网

雨水收集管网管材、检查井均采用PE材质。

PP模块储存净化雨水利用构筑物

用于收集雨水的储存装置,采用成品装配式 PP方块,可以采用不同数量的组合,而成不同的容积。该材质储水池便于安装施工,且容易保证储水池内水质。此类 PP储水方块可回收使用。主要材质及功能:以聚丙烯塑料模块相组合,形成一个地下水池,在水池周围根据工程的需要可以包裹防渗不透水和可以入渗透水的两种土工布,作成贮水型和渗透型的两种不同类型。塑料模块组合的水池安装方便,承载力大。同时内壁粗糙度为 0.009,比混凝土内壁光滑,内部结构不易附着杂质,更有利与保证水质稳定。水池上方可做为绿地,种植花草和树木等,起到美化环境的作用。PP模块组合式雨水利用构筑物优点:

1)土建规模小,施工简单、方便、快捷。

2)处理工艺简单,出水水质好。

3)机电安装简便,系统运行稳定性好。

4)系统自带排泥系统,且排泥效果好,系统使用寿命长。

5)设备检修方便,系统运行维护费用低。

雨水收集后使用

根据用途不同采用不同的处理方式,本项目的雨水主要用于绿化、道路浇洒,考虑屋面雨水的水质,以及对用水水质的要求,本项目所收集的雨水经雨水过滤系统后,可满足以下用水水质要求。

(1)雨水收集利用的价值和实用性

城市雨洪利用技术是针对城市开发建设区域内的屋顶、道路、庭院、广场、绿地等不同下垫面所产生的径流,采取相应的措施,或收集利用,或渗入地下,以达到充分利用资源、改善生态环境、减少外排径流量、减轻区域防洪压力的目的,系寓资源利用于灾害防范之中的系统工程。与缺水地区农村雨水收集利用不同,城市雨洪利用不是狭义的利用雨水资源和节约用水,它还包括减缓城区雨水洪涝,回补地下水减缓地下水位下降趋势,控制雨水径流污染、改善城市生态环境等广泛的意义。因此,城市雨洪利用是一项多目标综合性控制技术。

目前,水资源的缺乏已成为世界性的问题,在传统的水资源开发方式已无法再增加水源时,回收利用雨水成为一种既经济又实用的水资源开发方式。雨水利用是解决城市缺水和防洪问题的一项重要措施。雨水利用把从自然或人工集雨面流出的雨水进行收集、集中和储存利用,是从水文循环中获取水为人类所用的一种方法。雨水利用将会为解决未来水资源短缺问题做出重要贡献。

(2)雨水回用节约的经济价值

1)通过控制地表雨水径流,缓解地表雨水对河道水体的污染

初期雨水中夹杂着大量的泥沙和地表污染物,通过系统对地面径流的控制可以有效的缓解河道水体的面源污染。

2)通过有效的截留和控制雨水,可大幅减室外雨水排水管网的规模(约20%左右),同时可降低末端雨水提升泵站的投资。

3)与中水回用项目相比,雨水收集系统建设较简单,后期的运行管理也不复杂。雨水回用设备运行维护费用约为 0.16-0.19元/立方米。

参考文献:

[1]GB50400-2006《建筑与小区雨水利用工程技术规范》

[2]《建筑与小区雨水利用工程技术规范实施指南》

雨水利用篇2

雨水利用意识淡薄、雨水利用规划滞后相关部门对雨水资源利用认识淡薄,重视雨水在农业生产中的应用,轻视雨水在城市发展中的重要作用,城市雨水利用技术落后,最终导致市区夏季内涝严重。对此,政府加大城市排水管网的改造力度,增加投资。同时,把解决呼和浩特市缺水问题寄托于外部调水(引黄入呼)或超采地下水,没有从战略高度认识雨水资源的重要性,在城市规划、改造、建设时没有考虑集蓄利用雨水资源。市区地表拦蓄能力低,雨水集蓄空间小呼和浩特城区缺乏地表拦蓄工程,蓄水能力较差,除部分绿地可滞留少量雨水资源外,硬化路面及屋顶降雨形成的径流均通过排水管网排泄到境外,不仅浪费大量雨水资源,而且加大了城市排水管网的排水压力。供水管理落后,未实施分质供水目前,呼和浩特市供水均为一管化优质水源,没有考虑工业、绿化与居民对不同水质需求的用水结构,缺乏不同水质分别应用的战略。存在优质水用于工业、绿化等浪费现象。追根求源,在于没有分质供水、水价均一,导致用户在对水质要求不高的部门大量耗用优质水源的现象。不合理的供水模式阻碍雨水资源的有效利用。

沥青路面集雨近年来,呼和浩特发展迅速,市政道路里程快速增长,不透水路面面积急剧增加。呼和浩特市不透水路面主要为沥青路面,具有径流系数大、暴雨汇流迅速的特点,因此,收集路面雨水集蓄利用具有可行性。道路雨水利用主要为直接利用和间接利用两种方式,直接利用即在路边修建蓄水池,蓄水池置于绿地下,雨天集存,晴天用,收集的雨水经过简单处理作为绿化、洗车、消防、冷却等非生活用水水源。间接利用即把雨引入路边绿化带或使用各种透水性铺装,使雨水直渗入地下,通过植被与土壤对雨水的天然净化作用对地下水做有利补充。透水铺装地面雨水下渗利用呼和浩特市道路硬化面积大,将不透水硬化面雨水引入路边绿化带或使用各种透水性铺装,使雨水直接渗入地下,通过植被与土壤对雨水的天然净化作用对地下水做有利补充,可以起到涵养水源、缓解地面沉降、减少水涝等多种作用,是一种间接的雨水利用技术。可分为分散渗透技术和集中回灌技术两大类。分散式渗透技术可应用于城市生活小区、道路、公园、厂区等条件下的不同规模的区域,但受地下水位、雨水水质、土壤渗透系数等条件限制。集中回灌是直接向地下深层回灌雨水,若雨水水质较差,易污染地下水。结合呼和浩特实际情况,适合用分散渗透技术进行雨水渗透利用。屋顶雨水集蓄利用利用屋顶进行雨水集蓄可用于冲厕、公共、绿化、工业等非饮用水。

在降雨初期的短时间内,雨水径流污染性程度较高,因此,在安装屋顶集雨系统时需要设置分流并弃置初期雨水径流的装置,其污染指标随着降雨延续而迅速降低,后期径流水质一般都比较好。屋顶集雨利用系统分为单体建筑物分散式系统和建筑群或小区集中式系统。由雨水汇集区、输水管系、截污弃流装置、储存(地下水池或水箱)、净化系统(如过滤、消毒等)和配水系统等几部分组成。有时设有渗透设施,与储水池溢流管相连,当集雨量较多或降雨频繁时,使超过储存容量的部分溢流雨水渗透。增加城市水体面积呼和浩特市主要河流有大黑河、小黑河、东河、西河,全市河流总长度1075.8km。在不同河段上规划建设橡胶坝、扩大水面,形成多功能的人文生态观赏带和风光旅游带。城市规划建设中,加大雨水集蓄用地的预留面积,如公园的河湖等。充分利用汛期洪水、雨季排水合理集蓄,补充地下水,实行地表水、地下水的联合调度。

呼和浩特雨水资源集蓄利用存在较大潜力,目前雨水资源利用率低,主要原因是缺乏雨水利用规划,城区雨水集蓄空间小,供水管理落后。适合呼和浩特市雨水集蓄利用的技术主要有沥青路面的集雨利用技术、透水铺装地面雨水下渗利用技术、屋顶雨水集蓄利用技术、增加城市水体面积。同时,将雨水利用纳入城市规划,兴修蓄水工程,提高蓄水能力,积极引导小区雨水集蓄利用,增加城市水体面积,提高雨水利用率。

作者:申军 李利荣 王顺 单位:内蒙古自治区水土保持工作站 内蒙古自治区水利水电勘测设计院

雨水利用篇3

关键词:住宅小区;雨水回用;水量计算;回用方案

中图分类号:TU991.11+4文献标识码: A 文章编号:

引言

21 世纪是生态城市建设世纪,中国改革开放三十几年来经济发展取得了令人瞩目的成就,但在发展的同时也伴随着资源的浪费和环境的污染。在中国工程院开展的“中国可持续发展水资源战略研究”中,提出了多渠道开源的城市水资源可持续发展利用战略。雨水是城市重要的淡水资源之一,我国具有丰富的雨水资源,多年平均降水总量为 6.2×104亿 m3,可开发利用的雨水资源量很大,但从总体上看雨水利用率还是偏低。随着世界范围内干旱问题的加剧及水资源的日益紧缺,开发利用雨水资源已经成为许多国家和地区解决水危机的新途径,并受到广泛关注。

一、工程实例

杭州某新建住宅小区,其中总用地面积约为39500m2,总建筑面积约为125539 m2,由 7 栋 24 层,2栋 18 层的高层住宅楼、1栋 6层多层住宅组成。其屋面汇水面积为14329m2,小区绿地面积8768㎡,总居住人数3519人。

为响应国家“可持续发展水资源战略研究”的政策,针对本项目就节水和水资源利用方便提出了如下要求:

1) 制定水系统规划和非传统水源的利用——雨水回收利用;

2) 绿化灌溉鼓励采用喷灌、微灌、滴灌、渗灌、低压管灌等节水灌溉方式;

3)合理设计雨水收集量、利用雨水作为绿化、景观、洗车等的水源;

针对上述要求,结合该项目设计对雨水回收利用进行介绍。

二、雨水的收集处理及回收利用

杭州属于多雨城市,根据全国主要城市降雨量资料统计,杭州市年平均降雨量1431.2mm,年平均降雨次数150次,4mm以上降雨占总降雨的比例高达93.3%以上,雨水量充沛,适合做雨水回收利用。

一般住宅小区内的雨水收集主要有道路、绿地、屋面3种汇流介质。在这3种汇流介质中,地面径流雨水水量较大,但水质较差;绿地径流雨水因经过渗透而水质较好,但可收集雨量有限;屋面雨水水质较好、径流量大且便于收集利用。

根据可收集雨水与需回用雨水的情况分析,确定采用屋面雨水,该住宅小区总建筑屋面面积约为14329m2一期示范工程仅选用1~4#楼建筑屋面收集雨水,屋面雨水集水总面积F=4474㎡。雨水经收集净化处理回用于杂用水如小区绿化、道路浇洒冲洗等,绿地考虑自然入渗,超出绿地调蓄和渗透能力的雨水排入市政排水管,道路的雨水直接排入市政排水管。

1、水质要求

该项目主要考虑收集屋面的雨水。屋面初期雨水水质一般为CODcr600mg/L~800mg/L,SS700mg/L~10000mg/L,由于初期降雨水质差,与回水水质的要求差距较大,处理困难,处理成本很高,故初期考虑不收集雨水,该部分雨水进行弃流至市政雨水管网。初期雨水弃流后收集较干净的中、后期雨水,雨水在经过初期弃流后的水质为CODcr70mg/L~100mg/L,SS20mg/L~40mg/L。雨水回收主要用于绿化浇灌、道路浇洒用,补水水质根据城市绿化及道路浇洒用水水质执行《城市污水再生利用 城市杂用水水质》(GB/T 18920-2002),主要指标具体详见下表1:

表1 各类用水水质的主要标准

2、雨水回用工艺流程

雨水收集回用的系统一般包括:收集、弃流、雨水处理和雨水回用。系统图如下图一:

图1雨水回收利用工艺流程图

屋面雨水经屋顶雨水斗和管道系统收集后,每个雨水斗可收集200㎡左右的雨水,三个雨水立管为一组接入一个自控截流井,每组自控截流井内设置一个WFF100型雨水过滤器,每个雨水过滤器约能接受500㎡左右的屋面雨水。弃流后的初期雨水进入市政管网,清洁雨水进入雨水回用系统。

3、水量计算

1)初期雨水弃流量计算

对于初期雨水,目前还没有统一、明确的定义。初期雨水到底是多少,不同研究的初始条件结果不同,实际发生的角度、降雨发生的季节及两场降雨之间的时间间隔等很多因素会影响初期雨水的水质,进而影响初期降雨厚度或持续时间。

假定前5min的降雨为屋面雨水的降雨量初期雨水水量。根据杭州市新暴雨强度公式计算

q=167×(57.694+53.476lgP)/(t+31.546)1.008

q——暴雨强度,(L/S·ha);

P——重现期(取2年);

t——屋面集雨时间(取5min);

计算的q=327L/S·ha

Q=ψ·F·q

Q——初期雨水流量(L/S);

ψ——屋面径流系数,取0.9;

F——汇水面积(ha);

经计算,1~4#号楼初期雨水流量约为39.5m³。该部分初期雨水经自动过滤器分流后,排入市政雨水管网。

2)雨水回用量计算

本项目绿化面积约为8767㎡,道路面积约3945㎡,绿地和道路浇洒用水量根据《室外给水设计规范》考虑1.5L/(m2/d)。将雨水处理后用于绿化和道路浇洒用水。

计算参数

(1)技术参数:

表2 雨水回用主要参数

(2)可收集雨水量:

根据《建筑与小区雨水利用工程技术规范》(GB50400-2006),杭州市年均降雨量1431.2mm。

q为杭州每月平均降雨量;

Q1为每月降雨雨水量;

Q2为初期雨水量

Q3为可收集水量

表3 月均可收集雨水量表

(3)回用需水量Q3

绿化用水:绿化8767㎡,11月~次年4月按平均每四天浇灌一次,用水量按平均1.5L/m2.次,则每月用水量50.9 m3;5~10月按平均每天浇灌1次,用水量按平均1.5L/m2·次,则每月用水量203.6 m3。

道路浇洒用水:根据小区道路面积计算平均每月需用水量约为100 m3。

表4 月绿化和浇洒需水量表

按上表分析全年雨水回用需水量为4123m³。

根据理论分析,每月的降雨量均高于每月用水需求的总量,理论上可以满足常年绿化和道路浇洒用水的需求,但是,由于降雨条件不规律,极有可能碰到长时间干旱或长时间处于阴雨季节的可能,为了避免长时间不下雨,蓄水池内水量用完,需要增加补充水源。补充水源可通过小区生活水源备用供给。

4、雨水回用设施

1)截污井和弃流装置

以三个雨水立管为一组接入截流井,截流井内放置旋流过滤器。旋流过滤器是利用离心式原理过滤雨水,管道的内部设有一圆周滤网,雨水进入管道之后,通过离心力的作用,清洁雨水透过滤网进入集水管道,树叶等杂质则阻隔在滤网之内,通过另一个废水出流管接出,实现雨水的过滤。如下图 2:

图2 WFF100型旋流过滤器 图3 安全分流井

2)安全分流井

在安全分流井内增设安全超越管,将多余的雨水排入市政雨水管网。安全分流井内安装有自控截流装置,避免过量的雨水进入后续工艺。如图 3

3)蓄水池:

蓄水池采用清洁雨水和市政供水管双重供水。雨水进入蓄水池,蓄水池的蓄水量按照枯水期月用水量的50%考虑。负责小区绿化和道路浇洒用水存储,同时,需要考虑备用水源(市政供水管)的接入,以满足长时间不下雨时,绿化和道路的用水需求。

4)、消毒

收集处理后的雨水采用加氯消毒,设计在蓄水池前增加氯片投加器。

5、年节约用水量

本项目小区绿化面积约为8767㎡,道路面积约3945㎡,绿地和道路浇洒用水量根据《室外给水设计规范》考虑1.5L/(m2/d)。根据计算年总需水量为4123.2m³。本次设计绿化和道路浇洒用水量采用雨水回用直接供给,理论上,年节约自来水水量4123.2m³。

结束语

城市雨水是城市可利用水资源重要的一部分,我国雨水资源丰富,杂用水需求量较大,雨水利用的潜力巨大。就地充分利用雨水,采取各种有效措施提高雨水利用能力和效率,是传统水力发展的不可缺少的补充和延伸,是解决水资源危机的重要途径。因此,开展生态小区的雨水利用对构建环保节约型社会具有重大意义。

参考文献:

[1] 《建筑与小区雨水利用工程技术规范》(GB50400-2006).

[2] 《城市污水再生利用 城市杂用水水质》(GB/T 18920-2002)

[3] 中国建筑设计研究院. 建筑给水排水设计手册[M]. 北京: 中国建筑工业出版社, 2008.

[4] 刘鹏 赵昕 初期雨水弃流量的理论分析. 给水排水.Vol.30No.122004;

雨水利用篇4

雨水的获得是不需要支付任何费用的,同时由于水质条件较好,因此被认为是最有利用价值的水资源。

居住小区雨水利用系统是指在居住小区内利用各种工程手段有目的和有针对性地对居住小区内的雨水加以控制和利用,将降雨转化为地下水或者地表径流加以收集、调配和利用,改善雨水水文循环以满足小区内的需求。由于对居住小区内的雨水进行了合理的规划和充分利用,使得居住区内土壤中的含水率增大。雨水涵养地表水和地下水,调节小区气候,降低了雨水管系容量负荷,即减少雨水管道系统的投资和运行费用,总而言之,雨水利用的益处是很多的。

2建筑雨水利用现状

目前雨水的利用主要是在住宅或建筑群中收集水质相对较好的屋面、人行道雨水,并考虑中水利用与渗透相结合的形式,或生态小区中雨水的综合利用系统包括屋顶花园、中水、渗透、水景观等雨水利用。我国目前的大中城市,大部分在市区及郊区都有很多的大型生态住宅小区和大型的生态工业园或科技园。这些小区一般占地面积大,绿化比例高,有喷泉水池等水景观,并有完整的雨污分流系统,进行了一些雨水利用工程的改造。在较大面积的绿地及广场等地下可以设置地下式蓄水池或蓄水渗透池,还可以利用人工水池、人工湖等雨季来临,可以将雨水存入蓄水池中,经过简单的处理如:沉淀、过滤、消毒等即可用作浇洒绿地、冲洗路面、冲厕所及洗车等耗水量大而又对水质要求不高的用水项目。在一些工业区,将雨水进一步处理,作为冷却循环用水节省小区或厂区内雨水管道的投资,在夏季即雨季用水高峰期缓解城市的供水压力,在长时间无降雨的情况下,可以由市政给水管网供给,这些方面的工作还有待进一步的提高。

3雨水回收利用的可行性

(1)雨水处理工艺简单;雨水水质较之中水要好的多,处理工艺简单,其杂质主要是由降水中的基本物质和流经汇水面而携带的外加杂质组成。

(2)雨水利用的费用低:雨水利用投资少,运行费用低。如北京市某雨水利用工程,雨水收集基本建设投资不到20元/m3,运行费用不足0.1元/m3,而污水深度处理工程投资较高。一般为0.14-0.25万元/m3,运行费用为0.4-0.8元/m3。

(3)经济、环境和社会效益的比较:雨水利用与污水深度处理回用均可起到减少自来水用水量,降低城市引水、净水的边际费用的作用和环境保护的效果。而雨水利用还能更有效地减少向排水系统的排放量,节省了城市排水设施的运行费用;在城市暴雨时,能起到防洪减灾的积极作用。

4雨水利用技术措施

4.1屋面雨水集蓄技术

一种方式是雨水从屋顶收集后通过重力管道过滤或重力式土地过滤,然后雨水通过稳定的进口流入储水池(池中部含浮游式过滤器),处理后的雨水由泵送至备用水点用于冲洗厕所、灌溉绿地或构造水景观等。在该雨水利用系统中,所需考虑的最重要因素就是分散式过滤器中不能存在污染物颗粒,而且过滤器必须有自净能力,如德国的屋顶回水处理回用IRM联机式过滤器。这种方式可简化为屋面雨水直接通过雨落管进入雨水过滤器(过滤砂桶),如图1,然后用于冲洗厕所、灌溉绿地或构建水景观等。

4.2雨水渗透利用技术

雨水渗透技术是一种投资少、见效快、能发挥综合效益的节水型排水设施。雨水渗透设施包括渗水管沟、渗水地面、渗水洼塘和渗水浅井等。其中浅草沟示意图如图2。渗水管是多孔管材,雨水通过埋设于地下的渗水管向四周土壤层渗透。渗水沟是采用多孔材料制作或是自然的带植物浅沟,底部铺设透水性好的碎石层。

屋顶花园+浅草沟雨水处理系统典型的雨水渗透处理利用系统。屋面雨水先流经屋顶花园进行渗透净化,而后与道路雨水一并进入凹式绿地,流入浅草沟。浅草沟由上至下可分为两层,上层为种植草类植物的浅水洼,下层为渗透渠。通常,水洼层铺设活土,深度不超过0.3m。通过土壤与植物的处理作用净化雨水,同时种植的植被绿色可以很好融入到建筑周围的生态景观当中。下层渗透渠一般填充高渗透性的棱柱状颗粒。

4.3屋顶花园节水技术

(1)植物选择与配置。

植物是构成屋顶花园的主体要素,合理的植物种类选择和配置方式是保证屋顶花园节约用水的重要措施。屋顶花园土层薄,水分供应困难,选择耐旱植物可以减少灌溉的次数与灌水量,从而达到节水目的。耐旱植物包括旱生植物、中生植物中的耐旱种和品种。另外,应用具有较强的适应性和抗逆性的乡土树种也是一种比较好的选择,不仅可以节约养护中的用水,还可以减少施肥、病虫害防治等方面的费用。

(2)加强土壤保水能力。

屋顶花园对种植土的要求比较严格,既要求重量轻,又要求具有较好的保水保肥能力,并且在水分过多的情况下具有快速排水的功能。目前一般选用泥炭、腐殖土、绿保石、蛭石、珍珠岩、聚苯乙烯颗粒等材料,按一定的比例配置而成。另外,添加一些具有特殊储水性的材料也可以增加土层保水能力,

(3)疏水层的改进。

疏水层是为了解决下雨、浇水时土壤中多余水分的过滤、排放问题而设。屋顶花园种植土层下面是不透水的屋面结构板,如果不设置疏水层排水的话,将会造成土层积水而导致植物根系腐烂。传统的疏水层一般为厚度10—20cm的卵石、碎石和陶粒层,颗粒直径3—5cm,颗粒问的缝隙能使积水快速排走,实践中因为陶粒重量较轻而用得比较多。传统的疏水层成本低、施工方便,但它将多余水分全部排走,没有蓄水功能,造成了水资源的浪费。

(4)实行节水型灌溉。

节水型灌溉是要选择合适的时机和合适的水量进行灌溉,以最大效益地发挥蓄水的作用。实现节水的目的。具体要求如下:

①观测植物生长状况,仅当植物需要水时才浇水。

②夏季浇水选择在早晨和傍晚,以避免过度蒸发而造成的浪费。

③通过分析土壤储水能力和植物需水程度来确定浇水量,一般以深达植物根部为准。

④对草坪浇水时深度小、频率高,对乔木和灌木浇水时深度大、频率低。

雨水利用篇5

关键词:城市雨水;雨水利用

中图分类号:TU991文献标识码: A 文章编号:

1.城市雨水利用的概念及发展

城市雨水利用也叫城市雨水的资源化,城市雨水资源化一般有两种形式:第一种是人为地对雨水进行收集、处理和利用整个把雨水资源化的过程;第二种就是雨水的自然资源化过程,就是雨水直接降落到城市的绿地和通过绿地渗入地下被植物利用的过程。

1.1.国外城市雨水利用

自20世纪70年代以来,美国、前苏联、突尼斯、巴基斯坦、印度、澳大利亚等国家都对城市雨水利用进行了大量研究,但那时侯最主要的只是研究集水面积如墨西哥利用天然不透水的岩石表层为集水面;美国利用化学材料处理集水面以增加集水效率;美国、墨西哥、索马里在集水面上铺设塑料薄膜、沥青纸、金属板等,集流效果很好,但费用高。目前,德国、日本、加拿大等许多发达国家采用铁皮屋顶集流,将汇集径流贮存在蓄水池中,再通过输水管道灌溉庭院的花、草、树木和卫生间用水。近年来,世界各地悄然掀起了城市雨水利用的高潮,并成立了国际雨水集流系统协会(IWRA),于1982~1997年在世界各地召开了8次国际雨水收集大会。到现在已经成熟的是是德国和日本,德国城市雨水利用技术已经从第二代向第三代过度了并且各项雨水资源化技术都属世界领先的水平。德国的城市雨水利用的方式只要有三种:一是屋面雨水集蓄系统,收集下来的雨水主要用于家庭、公共场所和企业的非饮用水;二是雨水截污与渗透系统,主要是道路雨水通过下水道排入沿途大型蓄水池或通过渗透来补充地下水。三是生态小区雨水资源化系统,小区沿着排水道建有渗透浅沟,表面植有草坪,供雨水径流流过时下渗,超过渗透的雨水则进入雨水池或是人工湿地,作为水景或继续下渗。

1.2.我国城市雨水利用

我国城市雨水利用的概念出现比较晚,直到20世纪90年代以后才在一些特大城市的一些建筑物建有雨水收集系统,但是没有处理和回用系统,比较有代表性的是山东长岛县、大连獐子岛和浙江省舟山市葫芦雨水集流资源化工程。虽然有一些代表性的工程,但是我国的城市雨水利用还是处在一个探索与研究阶段。

1.3城市雨水利用技术

对于城市雨水利用工程分为三个部分:雨水的收集、处理和利用(如下图1)。

2.重庆简介

2.1.重庆自然情况

重庆是我国四个直辖市之一,位于长江上游,处在我国中部地区和西部地区的结合部,具有特殊的区位优势。幅员面积82403平方公里。境内河流纵横,长江自西南向东北横贯市境,北有嘉陵江,南有乌江汇入,形成向心的、不对称的网状水系。境内流域面积大于100平方公里的河流有207条,其中流域面积大于1000平方公里的河流有40条,多年平均过境水的总量3981亿立方米,过境水量可以说比较丰富,但是我市当地水资源量相对较少,只有511亿立方米,人均1650立方米,大约相当于全国人均当地水资源量的75%。重庆西部地区当地水资源量只有550平方米每人,这个数据只为全市人均水平的34%,相当于全国人均水平的20%,总的一句话介绍就是重庆市水资源的特点是过境水量非常丰富,当地水资源不足,特别是西部地区严重不足,总体上仍然存在守着长江仍喊渴的状况。所以水资源问题已经成为制约重庆经济社会持续健康发展的重要因素之一。重庆的年平均降雨量为1184毫米,但是由于受到季风气候的影响,降雨的时间分布不均匀,主要集中在夏秋两个季节。

2.2.重庆经济和发展情况

重庆是中国西南地区和长江上游的经济中心城市、重要的交通枢纽和内河口岸。现在主要以重工业为主。《重庆2020———都市区城市总体规划(2004—2020)纲要》的规划重庆九区为渝中区、大渡口区、江北区、南岸区、沙坪坝区、九龙坡区、北碚区、渝北区、巴南区九个行政区的全部辖区,总面积5473平方公里。而主城为集中进行城市建设的区域,范围主要为外环线以内区域,面积为2737平方公里,建设用地800多平方公里,仅占总面积的29%,其余面积都规划为公园、绿地、水体等生态用地。

2.3.重庆引进城市雨水利用概念

在上面的规划中可以看出在未来的几年中重庆主城区的建筑和绿化都增加很大,工业也在迅速地增长,所以重庆的城市用水量也必定上升,但是随着经济的发展地表水和地下水越来越缺乏和受到的污染也将更加严谨。还有大面积的城市化,从透水性好的地表变为不透水性的地面,不但破坏了原有的水文系统还有提高地面的产水系数从而在雨季的时候重庆市地面容易产生路面洪水。为了解决上面两个问题重庆必将要引进新的概念——城市雨水的利用。再说重庆的年平均降雨量为1184毫米,但是由于受到季风气候的影响,降雨的时间分布不均匀,主要集中在夏秋两个季节。在雨节的时候重庆有过量的水白白流走严重的话还会出现洪灾,但是在非雨期的时候重庆就没有水用。所以在这方面来说重庆也必要实行城市雨水的利用

3.重庆雨水利用设计

3.1.重庆城市用水情况

重庆城市现在用水情况2006年城市建成区(指市辖的19个区的建成区)供水总量为23.9153亿立方米,城市供水量中,地表水源供水量为23.8772 亿立方米,地下水源供水量为0.0375 亿立方米,其他水源供水量0.0006亿立方米。2006年城市建成区总用水量为23.9153亿立方米,其中,生产用水量为18.6582亿立方米,居民生活用水为5.0104亿立方米,城市生态环境用水0.2467亿立方米。用水组成比例如图2所示。

3.2.重庆雨水利用设计模型分析

重庆城市雨水利用工程设计可以如下图3所示。

3.2.1.居民小区集雨系统

居民小区集雨系统可以一般认为是屋面集雨和利用的整个过程,屋面收集到的雨水可以用到冲厕、沐浴和庭院植物浇洒,但是要用到沐浴的话要通过相应的处理,这些一般的家庭不能做到,所以大多用做冲厕和庭院植物浇洒就可以了。同时也可以利用层间的关系充分利用沐浴、洗脸和洗厨具的水作为下一层的冲测或庭院植物浇洒。其系统图可以如图4所示:

3.2.2.就地蓄水公共设备雨水利用系统

就地蓄水公共设备系统一般是指地面雨水的收集和利用。雨水收集可以是路面、运动场、广场和停车场等公共场所的雨水收集。由于重庆的地形主要以山区丘陵为主的,所以重庆城市的这个就地蓄水公共雨水利用系统的流程大致的可以和居民小区的集雨系统流程相似,可以利用地形的高低之间的高程差来设计这个流程,可以减少能力资源的利用。就地蓄水公共设备雨水利用系统流程图如下图5所示:

3.2.3.绿地截留和地面渗透

雨水利用篇6

在城市解决暴雨内涝问题时,从前至现基本上一直采取以疏为主的措施,对如何蓄住天上水考虑的很少,或根本不考虑,老城改造如此、新区建设亦如此。针对这一问题,把如何蓄住天上放到了突出位置。在城市解决暴雨内涝问题时,如果变疏为蓄,就可以通过收集雨水来满足室内冲洗、户外用水、绿化用水等,节水效果将非常明显,水资源紧张状况也可以得到缓解。从源头截蓄大量的雨水,在解决城市内涝问题的同时,也可以降低供水系统和污水处理系统的压力,可谓一举多得。

二、城市雨水利用工程的设计应用与方法

城市雨水利用设计可以广泛地应用于很多方面,如机关企业、住宅小区、道路两边、停车场、城市广场和现有坑塘都可以进行这种设计。

(一)以机关企业、住宅小区为例

(二)在停车场、城市广场内

(三)在道路两侧绿化带内

(四)在现有坑塘周边修建多个过滤池,以收集不同方向的雨水。以人民公园人工湖和西营坑为例。

(五)在老城改造、新区建设时,把大型雨水控制系统工程列入规划内。

(六)以长藤结瓜的形式做好系统工程。把机关企业、住宅小区、道路两边、停车场、城市广场和现有坑塘的节水工程作为单元工程,用现有的排水主管道尽可能的把各单元工程都串联起来。这样,如果遇到特大暴雨,各单元工程不能消化的多余雨水也能及时排出。

三、城市雨水利用工程的社会经济效益

相关实验资料表明:通过城市雨水利用设计,一般可以节约用水30%,有望达到45%,同时还可以相应地减少每户供水开发成本约900元左右。安阳市区人口70万左右,约20万户,以此推算,可相应减少供水开发成本1.8亿元;以2007年来说,安阳市生活用水1.3032亿立方米,可节约用水0.39亿立方米左右,按市价2.25元计算,用水户最少节约水费0.87亿元。

四、对雨水利用观念内涵的延伸

(一)城乡供水一体化是雨水利用的另一途径

水库的蓄水主要来自泉水和雨水两部分。目前,据有关资料统计:安阳市境内的彰武水库年平均供水量为2.5亿m3,工农业用水为1.15亿m3;河南、河北交界处的岳城水库每年分水量为2.54亿m3,实际供水量为0.12亿m3。资料显示:两库尚有3.7亿m3的水得不到充分利用,这里面当然也包括相当量的雨水。

促进城乡供水一体化进程的建设发展,是缓解城市供水压力、解决城市地下水持续下降问题最行之有效的办法。其主要因素有以下几点:

1.随着地下水的持续下降、水价上调以及生活、生产节约用水带来用水量的减少,在一定时期内必将加大城市供水企业的开采成本和净化成本,最终导致企业亏损。

2.更主要的是随着地下水的持续下降,必将带来地面沉降的问题,造成社会公众财产难以估量的重大损失,导致社会的不稳定。

3.跨区域调水的职责以及地表水管理(水库)属于水利部门,当问题产生时,且到了非解决不可的地步时,城建部门与水利部门最终会坐到一起,协调解决。

如果实现城乡供水一体化,使两库的供水潜力得到充分发挥,那么安阳市的地下水开采将每年减少3.7亿m3,是安阳市年取水总量的1.4倍;节水效果十分明显。

(二)现有的引水工程不能充分发挥其供水能力

目前,安阳市已建成的引水工程有两项,一是以岳城水库为水源的五水厂引水工程,一是以彰武水库为水源的环城河引水工程,归口单位属于安阳市水利部门。市区现有的五个水厂,归口单位属于安阳市城建部门。除第五水厂外,其它四个水厂都是以地下水为水源,进行着无节制的开采。第五水厂的供水水源由两部分组成,一是岳城水库,一是地下水。虽然如此,五水厂引水工程仍不能达到满负荷运行。因为五水厂如引用岳城水库的水,会加大购水成本和净化成本,企业利润也会相应地减少;为了降低供水成本,五水厂并未完全利用这部分水源,而是采用开采供水成本低的地下水。这样虽然降低了部分供水成本,但是却对地下水资源造成了巨大的浪费。目前,五水厂引水工程供水量仅占五水厂供水量的25%,其供水能力不能充分发挥,是设计能力的三分之一。

(三)治水思路应提升到法制层面

目前,安阳市水利局提出了治水思路是:用足境外配额水,设法蓄住天上水,尽量拦住过境水,充分利用地表水,合理开发地下水,提高标准抗洪水,水土保持涵养水,处理利用污染水,关键措施搞节水。把如何蓄住天上水放到了突出位置。但目前情况的是,这只是水利部门提出的治水指导思想,对其它部门行业基本上起不到约束作用。如果把整个治水思路,从指导性文件提升到以政府提案的形式,报人大讨论批准后,成为地方条例、法规,使节水工程的实施具有强制性,那么将大大提高其可操作性。例如,将报批的生活小区或其他建设工程项目,同时必须到市节水办审批,看其设计是否具有节水设施,设计的节水设施是否合理,经过节水办审批的工程项目方可实施。只有这样才能从根本上解决问题。

五、结论

雨水利用篇7

据调查,中国高校学生的人均用水量是200~300L/天[1],大约是城市居民生活用水的两倍。高校作为用水大户,节水潜力巨大。而我国是全球13个人均水资源最贫乏的国家之一[2],面对如此严峻的缺水形势,节水是势在必行。所以高校应该走在社会前列,建设节水型高校。

如何建设节水型高校,专家学者进行了研究和探讨。龙晨程,王毅(2009、2010)等以北京工业大学为对象,研究了高校教学楼用水特征及节水潜力,提出了学生宿舍用水量标准[3];李红英(2007)等运用层次分析法对西安高校用户群节水指标体系进行了研究[4];赵文双等(2006)对河北师范大学学生生活用水特点进行了统计分析,提出了对策[5];李甲亮等(2007)对青岛高校的用水及节水现状进行了调查,研究了节水模式[6]。从总体上看,目前的研究范围集中在一个学校或地区,对不同地区高校的综合研究较少;研究内容偏向于学生生活用水和节水,缺乏对高校不同方面用水和节水的综合研究。这样的研究具有很大的局限性,研究成果难以在大范围推广。

基于此,本文选择自然、社会环境不同的京冀苏三地部分高校为对象,深入调查其用水及节水现状、节水措施和节水效果,对节水型高校建设中的措施进行总结与分析。希望能为其他地区的高校建设节水型高校,提供借鉴和参考。

2调查方法

(1)问卷调查:本调查主要针对学生,调查学生的用水项目及数量,节水意识和行为等。调查共发放问卷2000份,回收有效问卷1867份,用SPSS17.0软件进行了统计分析。

(2)结构式访谈:项目组在指导老师、朋友的帮助下,同高校有关领导、职工共40余人进行结构式访谈,了解高校建筑情况,用水和节水等现状。

(3)观察法:通过部分高校实地观察,进一步了解了高校用水及节水的现状,修正了被调查者在填写问卷和访谈时由于主客观原因导致的数据、现状与真实情况存在的误差。

(4)文献法:通过查阅相关文献,弥补和修正了问卷调查和结构式访谈中存在的不足。

3调查结果及分析

3.1高校用水现状

(1)高校学生规模大,用水量大。表1 高校学生人数和用水量

由表1可知,高校学生规模大,一个校区的学生人数都是一万人左右,整个学校的学生人数一般都超过两万人。同时,高校用水量大,年用水总量在100万m3左右,人均年用水量基本都超过55 m3。当然不同高校的用水量也存在较大的差距,有少部分高校的人均年用水量只有27.6 m3。之所以有这种差异,主要是各高校采取的节水措施不同。

(2)高校用水浪费严重。

3.2京冀苏部分节水型高校节水措施

为建设节水型高校,许多学校都采取了节水措施。总体来讲,这些节水措施分为软措施和硬措施。

3.2.1节水软措施[13]

(1)设置机构,加强宣传教育。据调查,所有高校都设置了节水或节能的专门机构(如节水办公室)来加强节水的宣传、管理和教育工作。如,河海大学通过加强舆论宣传、开展主题教育、组织评比活动等进行节水宣传,取得了很好的效果。

(2)加强节水制度建设。据调查,绝大部分高校都建立了定额管理制度、校园节水奖励制度来规范校园节水管理,提高节水效果。

3.2.2节水硬措施[13]

(1)安装小型节水器具。高校通过安装小型节水器具对校园众多用水点进行节水。如,中国人大对教学楼区安装红外线节水控制器,改造脚踏冲洗阀和浴室红外线节水器,起到了很好的节水作用。

(2)节水灌溉。校园占地面积大,同时校园的绿化面积也很广,校园灌溉的用水量不容忽视。

表2 高校校园绿化面积

由表2可知,校园的绿化面积广,校园灌溉节水也十分重要。据分析,喷灌、微喷比地面灌溉省水30%~50%[8]。清华大学绿地大量采用了合理的节水灌溉技术,如在绿化井安装IC卡水表、草坪上安装喷灌系统、山坡绿地上安装微喷系统、栽种节水型植物等,这些措施都达到了节水的目的[8]。

(3)中水回用。高校不仅是用水大户,也是排污大户,存在较多的可二次利用水资源,具有很大的中水回用潜力。如北京师范大学从2003年开始进行中水回收利用,如今已经累计利用中水120万m3。

(4)雨水收集利用。针对高校占地面积广,建筑物较多的特点,部分高校已经对雨水进行了收集利用,并取得了较好的成效,如表3所示。 表3 高校雨水收集的方式与成效

(5)其他高科技手段节水。高科技手段在校园节水中发挥着作用。如北京师范大学采用微生物降解直接分解尿液,实现卫生间零用水。

3.3相关分析

通过对高校用水和节水现状的分析,发现,雨水收集和中水回收对高校节水的作用很大。其中较为明显的是地处南方的河海大学,人均年用水量仅为27.6m3;而北方高校北京工业大学也进行了中水回收和雨水收集利用,人均年用水量也较少。

对于中水回收,学者的理论研究和实践成果都很丰富。但对于雨水收集,以往的研究主要是针对南方地区的大型公共设施、建筑物等,对于北方地区和高校的研究和实践都较少。但通过笔者调查研究,发现,高校占地面积大,建筑物按功能集中布局,建筑物多,可雨水收集面积大,具备很大的雨水收集潜力,如表4所示。

表4 高校占地面积及部分可集水面积

4实例分析

4.1华电二校节水必要性。(1)校园所在地人均水资源少,降水量不足。据调查,华电二校所在的保定市多年平均水资源总量为33.0147亿m3,人均水资源占有量313m3/人,不到全国人均水资源占有量的1/4,远远低于国际缺水警戒线,属重度缺水城市[9]。同时,保定市降水量较少,年降水量为567mm。(2)校园用水量较大,浪费现象明显。

4.2校园中水处理系统成效及不足。华电二校在2008年建成并投用了中水处理系统。该系统中水处理量设计值为1100 m3/天,实际运行为800~900m3/天。现今华电二校学生宿舍和部分教学楼均采用中水冲厕,大部分灌溉用水和人工湖部分用水也为中水。但是中水处理系统也存在以下不足之处:(1)中水系统有时运行不稳定,水量平衡计算可以优化[8];(2)中水设施运行成本偏高,静态投资回收期长;(3)调节池容积偏小; (4)中水中含有较多富氧,对水质有一定影响。

4.3校园雨水收集面积及集水量。华电二校占地面积681亩,建筑物众多,结果分析,有大量建筑物适合雨水收集。本文经过对校园建筑分析,结合实际情况得到部分可集水面积如表5[14]。

表5 华电二校部分可集水面积 单位:m2

结合雨水收集量计算公式[9]:W=ψ(H-hy)F?10-3

式中:W―可利用雨量(m3),ψ―流量径流系数,H―年平均降雨量(mm),hy―初雨抛弃量(mm),F―汇水面积(m2)

计算华电二校校园理论可雨水收集量:

w=0.9×395.68×72062÷107=2.566(万m3)

4.4雨水和中水联合利用经济效益分析

华电二校的中水处理系统初始投资为331.73万元,其静态回收期预计达17.53年。本文参考华电二校中水处理系统建设,模拟了雨水和中水联合利用系统的投资,为535.07万元,在年降水量为567mm地域运行静态回收期预计为16.90年,在年降水量为1457.1mm地域静态回收期预计为11.31年。由此可见,雨水和中水联合利用系统具备良好的经济性,并且降水量越大,经济性越好。

5结论

通过上述分析可知:第一,高校用水量大,用水浪费现象明显;第二,部分高校建设有节水设施,但仍存在一定的不足;第三,雨水收集利用和中水回用对校园节水起到了重要的作用,但高校具备很大的雨水和中水联合利用潜力,若采用雨水和中水联合利用节水,则经济效益、环保效益、社会效益突出。

5.1雨水和中水联合利用效益

5.1.1经济效益。采用雨水和中水联合利用具备良好的经济效益。第一,节约水费。雨水收集和中水处理可以有效的减少用水量,因此节约了水费。第二,消除污染从而减少社会损失。第三,节省排水设施建设和运行费用[10]。

5.1.2环境效益。中水作为校园水天然水体或人造水景的更换用水,存在中水富氧严重,易出现水质发臭,绿藻大量生长等问题。采用雨水经收集处理后,可以有效的改善水质。此外,校园雨水的利用可增加校园内土壤水分的相对含量,对校园植被生长和空气净化都有好处,达到逐步美化校园生态环境的目的。同时,雨水的利用还可以解决暴雨时校园内的积水问题,减少地面径流和洪水量,降低排水系统的压力,对暴雨起到汇集和调蓄作用[11]。

5.1.3社会效益。雨水和中水联合利用从校园开始可以充分发挥校园自身优势和示范带动作用,促进其推广利用。此外,校园雨水和中水联合利用可形成校园产业,吸纳部分贫困学生勤工助学[11]。

5.2雨水和中水联合利用系统建设建议。校园节水工程意义重大,为了能够更好的推广雨水和中水联合利用,使更多的高校建设为节水型校园,本文对其建设提出如下建议:

(1)做好校园用水量调查和雨水收集量计算。对校园用水量、中水原水水量和废水水质等状况的调查和对校园雨水收集量的科学计算,为雨水和中水联合利用系统建设提供基础数据。

(2)合理规划。在建设雨水和中水联合利用系统时,应该结合校园实际认真做好规划,合理设计系统,做到在建设节约经费,建成后节约水资源。

(3)确保资金投入。高校应该积极争取政府专项资金的支持或结合学校实际,合理筹集资金,确保雨水和中水联合利用系统建设资金的投入。

雨水利用篇8

关键词:民用小区;雨水;收集利用

前言

我国水资源储量丰富,但分布不均匀,其特点是南多北少、东多西少,而且人均水资源低于世界平均水平,伴随我国国民经济迅速发展和城市化进程加快,国内水资源形势严峻,充分利用回收后雨水有效地节省地下水资源、提高城市小区水资源利用率、改善城市小区居住环境,降低城市居民小区局部热岛效应,增强居民节水意识,有助于改善城市居民居住环境。因而充分利用雨水回收利用已经成为城市居民小区未来发展趋势。下文就民用小区建筑雨水的收集利用进行探析。

一、民用小区雨水回收利用的意义

现如今,随着人们生活水平的不断提升以及城市人口的不断增加,使得对于用水的需求不断增多,用水将成为城市发展重要制约因素;在城市建设中不考虑水文循环和水自然循环的变化轨迹,带来一系列负面影响城市水生态系统;从而致使大部分城市市区内部比外部高出很多,且有逐年上升趋势。同时城市建设改变原有地形地貌,城市道路由原来泥土变成混泥土或理清,导致地表硬度大而渗量减少,地下水不能足够充分补给,同时雨季洪水流量增加,加大城市治污难度大量污水未及时处理而排入水体造成环境进一步恶化。因此,城市居民小区雨水回收利用意义在于: 在社会效益方面,小区雨水回收改善城市自然环境,调节城市温度,增加城市地下水补充,减少城市排水管道压力和径流污染,改善城市居住生态环境;在经济效益方面,城市居民小区的雨水回收利用,能够有效缓解城市水资源应用紧缺问题,提高雨水利用价值,促进城市经济发展,节省城市在用水费用上支出。

二、民用小区雨水利用的方式

民用小区的雨水资源化利用技术,可以针对地理条件、历史与人文特性、建筑风格特点及回收利用目标等因素进行选择利用方式。因此,雨水回收利用方式可以分为直接利用、间接利用和综合利用。

1.雨水直接利用

雨水直接利用主要是通过设备将雨水收集后,直接将雨水应用到需水场所。根据雨水回收的水质质量,其应用首先应该考虑城市绿化地区、冲洗街道、停车场冲洗、洗车场洗车、建筑工地用水等对水质要求不高的场所;在经过处理后可作为洗衣、冲厕和消防等补充用水。

2.雨水间接利用

雨水间接利是用雨水回收设备简单处理后通过渗透补给城市地下水。渗透补给是雨水回收间接的利用技术,其主要功能是降低或减少雨水管道的流雨水量,对城市地下水资源进行补充,防止或减少城市地面沉降,改善城市居民小区的居住环境和水体污染等。根据渗透方式不同可分为地面和地下渗透两类,雨水渗透是补充地下水源最快、效率最高办法,可减轻和缓解因地下水超采造成地面沉降,同时减少地表径流和积水。

3.雨水综合利用

雨水综合利用方式是结合直接和间接回收利用雨水的优点,在设备、技术与管理上比较复杂,能够极大地、充分地以及有效地利用回收后的雨水。雨水综合利用系统是采用环境工程,管理学、建筑学、生物学、药物学等理论,通过人工和自然的方式进行雨水回收、储存和净化体系结构。对雨水进行进一步处理、回用,处理方式涵盖物理、化学和生物等传统水处理方式。系统一般包括雨水汇集区、输水管系、储存、净化和配水等几部分。

三、民用小区雨水的回收收集与利用

1.民用小区雨水回收利用系统设计原则

民用小区雨水利用方式设计,其核心就是以人为本,在满足人们基本生活、安全、无污染要求,在城市居民小区建设规划过程中,应该将雨水回收设施考虑进去,既能使得城市居民小区建设统一规划,节约成本减少重复性投资,从而使得城市居民小区雨水利用达到安全实用、绿色环保、经济节约要求。因而,其设计原则应该坚持以下几点: (1) 安全实用。城市居民小区雨水利用系统首先要保证居民小区居民的人身安全和建筑的自身排水安全,这就要求雨水收集和利用系统的稳定运行的同时,也要人员和建筑的安全。(2) 绿色环保。城市居民小区雨水利用系统要以绿色实用为准,要求进入处理系统雨水水质相对稳定,保障净化处理后雨水处理质量,使水质达到国家标准的要求,同时雨水回收处理系统的消毒及处理用该采用绿色、环保、物理法进行相应处理,减少二次污染,从而达到绿色的准则。

2.民用小区雨水的收集

民用小区的雨水收集可以通过小区建筑物屋顶、绿化区及硬化地面等进行收集。其城市居民小区雨水收集方案有以下几点: (1) 屋顶收集。根据城市居民小区建筑物特点,屋顶收集雨水系统由建筑物屋顶的檐沟、雨水漏斗、收集管道、落水管道、连接管道及雨水汇集管道等组成,主要是将建筑物屋顶的雨水统一汇集至储水设备。(2) 绿化区收集。对于居民小区的花园、地势低的绿地、植草微地形等场所,首先考察绿化自身的需求,进而提高绿化质量,改善居民小区的空气湿度、室外温度及改善生态环境的功能;另一方面,通过居民小区绿化地域的保湿层、排水层、防水层等将多余的绿地无法使用的雨水集中汇集蓄存设施。(3) 硬化地面。地面硬化的城市居民小区的道路、休憩场所及停车场等,为了能够更好的汇集雨水,应采用透水性能好的建筑材料铺设地面,与此同时设立雨水汇流设备,将雨水引入透水区域进行汇集。

3.民用小区雨水的处理

民用小区的雨水通过经过遍及居民小区收集系统汇集,由于受城市空气中悬浮颗粒和有害气体、居民不良生活习惯所丢弃的生活垃圾、绿化的树木枯枝烂叶、居民小区建筑物以及路面的大量污染物质的影响,雨水降落可能吸收空气中的有害物质、存在淤泥和其他大型的杂物等,汇集的雨水污染比较严重,水质较差,对要求不高的场所则可以直接利用,而其他要求高的则需经过简易的集中处理后才可以达到使用标准。因此,为了使得雨水回收能够得到更有效的利用,必须对雨水进行进一步的处理。

首先,需通过蓄水池装置进行自洁过滤,对汇集的雨水中的大的杂质和物体进行排除;其次,初步过滤后雨水排放进入贮水池,雨水处理工艺宜采用重力沉淀与过滤结合的处理方式,进行对收集到的雨水中的杂质进一步沉淀过滤;最后,通过压力滤池,进行消毒加药处理,对贮水池输送过来的雨水进行消毒处理,以满足城市小区的绿化、冲洗及景观补充水的使用要求。经过上述流程处理,使得城市居民小区的雨水得以能够回收利用,此举可以减少城市的污染排放,达到能够保障城市居民小区生活与生存环境,从而创造和谐社会环境。

4.民用小区雨水的利用

雨水收集回用系统主要由收集、贮存、水质消毒处理设施及回水管网等组成。小区雨水收集后需经过水质净化设施对雨水进行水体净化处理,当达到所需用水域相应的排放标准后才可以使用,还可以削减外排雨水总流量及总量。目前,最常见的雨水利用方式主要有: 景观水补水、绿化绿地补水、道路及广场浇洒、消防水用水、车辆及车库冲洗用水、循环冷却水补水、冲厕用水等。

结语

综上可知,现如今,水资源的合理利用变得越来越重要。目前,民用小区雨水回收利用是综合性项目,有助于缓解城市缺水现状,实现城市的能源节约、环境保护和改善环境的重要措施。民用小区雨水回收利用系统的应用项目的实施具有一定经济效益、社会效益和环境效益。

参考文献

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