雨水利用范文

时间:2023-03-11 22:14:32

雨水利用

雨水利用范文第1篇

关键词:雨水利用

进入21世纪,我们面临洪涝灾害、干旱缺水、水环境恶化三大问题,水已经成为全世界各国人民关注的焦点,人类社会遇到了前所未有的水问题的挑战,而在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,雨水因其处理方法简单和 成本低廉而成为一种新的可利用水资源,雨水利用是促进水资源可持续利用的重要途径之一。

1雨水利用的含义

所谓雨水利用,就是采用人工措施直接对天然降水进行收集、储存并加以利用的方式。雨水利用是一种综合考虑雨水径流污染控制、城市防洪以及生态环境的改善等要求,建立包括屋面雨水集蓄系统、雨水截污与渗透系统、生态小区雨水利用系统等,将雨水用作喷洒路面、灌溉绿地、蓄水冲厕等城市杂用水的技术手段。如果能够有效的利用和控制雨水,我们就可以实现:减少城市内涝;有效的节约水资源;缩小城市雨水管网规模,减少城市污水处理设施的投资;回补地下水,减少海水入侵,改善生态环境;缓解内陆湖泊的面源污染和减少盐碱区域的种植成本。

2利用雨水的重要意义

雨水收集后不仅可以减轻暴雨期间城市的排水压力,减少水污染,还可以节省优质自来水,从而解决城市水资源短缺,把资源利用、预防洪涝、城市景观和环境改善等功能融为一体,一方面雨水利用可以减缓洪涝灾害、改善生态环境。通过建立完整的雨水利用系统(由河流水系、坑塘、湿地、绿色水道和下渗系统共同构成),就可以有效调节雨水径流的高峰流量,待最大流量下降后,再将雨水慢慢排出,大大减轻城市排水管网的压力,减缓洪涝灾害的发生,同时还可减少排水设施投资,而且采用雨水渗透设施,使雨水渗透至地下,不仅涵养了地下水,还可增加浅层土壤的含水量,调节气候,从而遏制城市热岛效应、干岛效应;建立分散式或集中式雨水集蓄渗透设施,如集雨深井等,将雨水回灌地下,可缓解地下水位下降,避免因地下水过度开采而导致地面沉降等的发生;一方面雨水利用可以减少污染物排放。雨水冲刷屋顶、路面等硬质铺装后,其污染比较严重,通过坑塘、湿地和绿化通道等沉淀和净化,再排到雨水管网或河流,就会起到拦截雨水径流和沉淀悬浮物的作用;一方面雨水利用能实现雨水资源化。通过保护河流水系的自然形态、增加坑塘湿地等下渗系统,可以保障地表水和地下水的健康循环和交换,可以间接地补充城市水资源;而且通过净化之后的雨水,也可以直接补充水资源用于非饮用水。

3雨水利用规划措施

雨水利用不仅可以解决水资源短缺问题,也为水资源长期可持续发展提供了一个有效途径,对保持良好的水生态环境具有重要意义,同时,雨水利用的资源化也减轻了排水和防洪的压力,从而减少了相应的工程投资,在雨水利用规划宜采取以下措施:一是结合土地利用规划,利用洼地、河湖水系或开挖人工河、水塘来存贮一定的雨水,作为环境用水,市政绿化,可有效地缓解了用水压力,节省了用水开支,同时还起到了节水作用,利用公园中的湖面作为蓄水湖,存贮雨水,并利用现有河道增加景观;二是采取雨水渗透利用措施,如渗透井、渗透管、渗透池等,让雨水回灌地下,补充涵养地下水源,在新建居民小区、停车场、步行道、广场等场所采用渗水砖、渗水混凝土等材料,从而形成透水性地面,以入渗回补地下水;三是逐步推广屋顶绿化雨水利用系统,屋顶绿化能起到削减径流量,减轻污染和城市热岛效应,调节建筑温度,美化城市环境的作用;四是在城市高程规划中,应有利于道路径流进入绿地,以充分利用自然净化能力,增加雨水入渗量,屋面径流也应引入花坛绿地,现代城市雨水利用是一项涉及多学科的、复杂的系统工程,所以在选择雨水利用规划方案时,要特别注意国家、地域及现场各种条件的差异,即使在同一个城市,由于项目间各种因素和条件的不同,所以宜采用的方案也可能完全不同,切勿生搬硬套。

4雨水处理工艺选择及雨水收集回用系统

雨水水质与汇水面材料、空气质量、两次降雨间隔时间等因素有关,在屋面、小区道路、市政干道等不同雨水中以屋面雨水利用价值最高,路面径流水质复杂,要比屋面雨水更难以收集控制,我们通过对屋面雨水水质的可生化性进行分析,一般 BOD5/COD的值在0.10~0.15,屋面雨水可生化性较差,可采用常规物化和自然净化技术来进行处理,对于常规物化技术为采用沉淀、过滤和消毒的工艺进行雨水处理;对于自然净化技术,则是采用植被浅沟、土壤绿地及屋顶绿化等工艺,通过植被来降低雨水流速,从而使污染物在土壤的过滤、渗透、吸收及生物降解的联合作用下被去除,以达到控制雨水水质的目的,而自然净化设施可单独使用,也可与物化处理等联合使用,其建造费用低、运行节能、管理简单、适应性广、并具有绿化景观的功能,有较大的优势。而雨水收集主要包括屋面雨水、广场雨水、绿地雨水和污染较轻的路面雨水等,屋面雨水收集方式按雨水管道的位置又分为外收集系统和内收集系统,外收集系统由檐沟、收集管、水落管、连接管组成,内收集系统是指在屋面设雨水斗,建筑内部有雨水管道的系统,雨水收集回用系统则是由汇水区、收集管路、蓄水池和净化设施等部分组成,建筑物收集雨水的一般流程是:屋顶的雨水通过导管引人设在地下的雨水沉沙池,雨水经沉积后流人蓄水池,再由水泵抽至杂用水蓄水池,经加氯消毒后进入中水道系统,然后用来供给冲厕、车辆冲洗、娱乐性水景等等,在收集雨水时,由于屋面雨水不会混入太多杂质,所以应予以首先考虑,现在城市很多已建屋面均为沥青油毡,对雨水水质影响较大,目前可暂不进行雨水回收,而新建屋面应大力推广瓦或砖石铺装屋面,以提高收集雨水的水质,在降雨初期径流水质较差,且水质浑浊、色度大,所以在利用时应设置初期弃流措施,随着人们对居住环境要求的提高,水景也逐渐成为居住区景观的重要组成部分,据调查一些水景水源除少数的人工湖为自然降水以外,其余均来源于自来水,且多数的水景因受到日耗水量的制约而无法达到预期的效果,或者干脆不充水运行,而利用雨水作为水源,就是获得有保障的景观补水的有效途径。

5关于雨水利用的建议

为了实现水资源的可持续利用,使雨水利用更加资源化,促进雨水利用的快速有效的发展,我们要借鉴国内外雨水利用的成功范例,借鉴他们的经验,从开发资源、生态补偿与城市可持续发展的高度加以重视,给予政策法规的支持,因此,提出以下建议:一是制定相应的雨水利用条例和法规,把雨水利用纳入城市整体规划;二是强化管理并设立专项基金;三是加强雨水利用的科研推广与产业一体化;四是建立雨水入渗与合理高效的雨水集蓄系统。

6结语

综上所述,随着社会的发展,人类对资源需求的增长和资源短缺之间的矛盾变得日益加剧,水的供给与需求矛盾也日益突出,所以进行水资源的合理开发利用已成为全世界所面临的共同问题,而雨水利用就是一种新型的技术,具有节约水资源、控制水土流失、防止水涝灾害、减少水污染和改善城市生态环境等综合效益,适应现代化城市对水资源保护与可持续利用的要求,适应城市水生态环境保护及可持续发展的要求。

参考文献:

[1]杨建锋.《城市化和雨水利用》.北京水利.2001.1.

雨水利用范文第2篇

关键词:雨水利用;城市地形;水资源

水是社会和经济的发展的重要保障。全球水量是非常丰富的,但人类真正能够利用的淡水资源却非常有限,可利用的淡水资源占全球总水量的比例还不到1%。随着城市经济的快速发展和城市化进程的不断加快,城镇开始出现人口急剧增多,水资源短缺,洪涝灾害频发和水环境污染等问题。这些问题对现有水资源和水环境造成了巨大的压力。对城市雨水进行收集利用是解决这些问题最直接、最有效的途径。雨水水质一般较好,主要的污染物是大颗粒无极污染物,简单的处理就可以去除[1]。而且,雨水资源化利用可以加强雨水的入渗量,提升城市地下水水位,还可以减轻城市排洪压力,降低城市洪涝灾害发生的可能[2]。由此可知,雨水的资源化利用对城镇的可持续发展具有非常重要的研究价值。

目前,雨水的收集利用已成为全球研究的热点问题。杨国红等[3]利用GIS估算出了石板滩镇一年可收集到的雨水量,并从宏观层面提出了雨水利用模式,但没有考虑地形的影响。雨水利用工程是多途径、多层次的系统工程,与当地雨水利用潜力、地形特征、下垫面情况、等地理信息因素密切相关。文章以GIS(Geographical Information System)为分析平台充分发挥GIS的空间数据的分析和处理功能,建立该镇的TIN(Triangular Irregular Network)表面模型,并结合该地区的地形特征分析雨水的收集利用策略。

1 研究区概况

成都市位于我国西南部,地形主要是平原和部分台地。成都市属于亚热带湿润季风气候,气候温和,四季分明,无霜期长,雨量充沛、日照较少。石板滩镇位于成都市新都区的东部中心,属于工业型城镇,是成都市市级重点镇。总占地5.23平方公里,人口大约4万人。杨国红等人[3]对石板滩镇的雨水收集潜力进行了研究得出,石板滩年降雨总量多达4.6×106m3,实际可收集的雨水量为1.6×106m3,相当于年用水总量的79%和26%,雨水收集利用潜力巨大。如果能把可收集的雨水充分收集利用可以有效的缓解水资源问题。

2 城镇雨水利用分析研究

雨水利用应该尽量不破坏原有的水网结构,充分利用有利地形,因地制宜的在各汇水面内进行雨水利用。基于GIS的雨水利用研究,利用GIS对建立的区域地形图进行分析,根据地形确定雨水的利用方式、规模和位置。

本研究首先通过Goody Gis提取石板滩镇的高程数据,在ArcGIS中加载高程点数据,利用3D分析工具创建TIN表面模型,分析结果如图1。从地形图中可以看到石板滩镇在东北-西南向有一条宽窄不等的带形槽地,这主要是因为沿河地带受近代水流侵蚀。槽地两侧高程基本在480m到490m之间,高程变化不大,总观全貌,为一微有起伏的波状平原。所以河道两侧地形影响比较小可不考虑。城市雨水资源化利用应以就地利用为主,针对不同的下垫面类型及可收集的雨水量可采取不同的利用方式,在降低利用成本的基础上力求提高雨水收集利用效率。

2.1 水域

由于水域是敞开的水体,不受其他因素的影响,降落的雨水可全部收集,在石板滩镇河流的地势最低,没有被收集的雨水会汇入河流,河流增加的雨水量会远大于该汇水面的降雨量,易引发洪水灾害,所以要在河岸采取一定的保护措施防止发生洪水灾害。相关研究表明,可以采用下凹式绿地和蓄水池削减洪峰流量,减小径流系数,推迟峰现时刻,还能增加雨水收集量,而蓄水池削峰蓄洪的效果比下凹式绿地更为显著[4]。所以可以在河流附近建立蓄水池来收集储存雨水,不仅可以降低洪水发生的可能,还可以在旱季作为补充水源,同时可以把生态用地建成下凹式绿地作为辅助措施。有条件的也可以增加水体面积使水域成为一个天然的蓄水池,这样河流能够接纳更多的雨水,防洪能力提高,加大了地下水的入渗量回补地下水。

2.2 建筑区

城镇建设用地、工业用地和物流用地为建筑区,集雨面为屋面,屋面降雨径流系数较大,可收集雨水量占可收集雨水总量的51%,而且屋顶雨水水质相对较好,易于直接收集利用。为了保证收集的屋面雨水的水质,屋面的材料要优先选用对雨水污染比较小的材料。初期雨水水质较差,应设置初期弃流装置将前15分钟的雨水排入污水管网[1]。对于城镇建设用地可设置屋顶水箱用于储存雨水,水箱设过滤装置。收集的雨水经简单过滤后可用于冲厕和生活杂用水。超过水箱容量的雨水流入绿地、草坪等最终汇入附近的蓄水池。工业用地和物流用地的建筑,用水点少且屋面面积一般较大。对于这样的大面积屋面排水宜采用虹吸式排水系统并设置蓄水池来收集雨水。道路、广场等不透水地面是良好的雨水收集面,在道路和广场建设地下蓄水池不仅减少占地还有利于雨水的汇集。收集的雨水经过一定的处理后可用于工业用水、周围地区的市政用水,也可以输送到周围的洗车场用来洗车,从而减少对自来水的需求。

2.3 道路

道路降雨径流系数大,把这部分雨水汇集起来不仅可以减少汛期城市洪涝灾害的发生,同时还可用于城市道路冲洗、绿化等。路面雨水相对屋面雨水来说悬浮物较多,水质较差,需要进行一些处理后才能收集利用。可以把道路两侧的绿化带建设成造型漂亮的集水沟,在集水沟内种植草类,这一方法在波特兰得到广泛的应用,被称为绿色街区计划,这种方法使雨水所携带的大颗粒物质被拦截沉淀降低受污染的地表水进入河流和水系的可能。对于超过集水沟入渗能力的雨水应该通过蓄水池来进行收集储存。可以利用绿地蓄水池进行收集,绿地蓄水饱和后,部分雨水从绿地溢流出,进入雨水管道汇入附近的地下蓄水池。对于道路雨水的收集利用,集水沟和绿地蓄水池建设显得尤其重要。一方面道路附近的绿地蓄水池收集的雨水便于用于城市道路的冲洗、绿化和景观用水,雨水就近利用率高,能够取得很好的生态效益和经济效益;另一方面集水沟和绿地蓄水池延缓地表水进入地下排水系统的速度,从而缓解对地下排水系统的压力及河流的承受,减少对地下排水管道的需求,减少铺设这些管道的费用,从而减少市政开支。

2.4 生态用地

生态用地多为绿地,绿地是一种天然的渗透设施。雨水在自然的循环过程中,落到地上的雨水大约有80%将被截留并渗入地下补充地下水,剩余20%将形成地面径流被排走。但是随着城镇化的加快,大量的地面被硬化造成雨水入渗量大大减少。城市雨水利用工程应尽量遏制这种改变,维持原来的自然水文环境。所以要充分的利用绿地的强入渗能力提高城镇雨水的入渗量,同时,植物的根可以将雨水中的悬浮物和杂质拦截,起到了水土保护和净化水质的作用。因此公园、草坪、绿化带等生态用地应该略低于附近道路,以接纳周边区域的雨水径流。为进一步加大入渗量可以建设下凹式绿地,在条件允许的情况下可适当加大下凹式绿地的高差,以增加绿地可储存的雨水量,绿地内宜种植一定比例的耐水淹的植物品种。其他类型的汇水面可以根据具体的地表特征和可收集雨水量的多少选择不同的利用方案对雨水进行利用。

3 结束语

雨水资源化利用是解决城镇水资源短缺问题的重要途径,同时具有缓解城市洪涝灾害和保护生态环境的作用,对城镇可持续发展具有重要意义。雨水收集利用是一个与当地降雨特点、地形特征、土地利用类型等地理信息参数密切相关的多途径、多层次的系统工程,利用GIS在空间数据采集与处理方面的强大功能,可大大提高雨水收集与利用效益。

参考文献

[1]刘宝山.城市小区雨水利用的研究[D].天津:天津大学,2008 .

[2]Hiroaki Furumai.Rainwater and reclaimed wastewater for sustainable urban water use[J].Physics and Chemistry of the Earth,2008,33(5):340-346.

[3]杨国红,申亚青,陈新年.基于GIS的城镇雨水利用研究[J].科技创新与应用,2014,30(14):14-15

[4]侯爱中,唐莉华,张思聪.下凹式绿地和蓄水池对城市型洪水的影响[J].北京水务,2007,3(2):42-45.

雨水利用范文第3篇

鉴于中国缺水的现实,20世纪80年代前后就有不少人在各类媒体上提出雨水利用的问题。近年来,随着缺水问题的日趋严重,雨水利用的呼声更高。然而,在全国的范围内真正像北京、上海等城市那样在雨水利用方面迈出坚实一步的不多。

那么,雨水利用在我国为何雷声大雨点小?究其原因,其中很重要的一条便是:缺少“硬招”。即仅限于一般性呼吁和号召,缺少行政干预和法制约束。

从国际上看,凡是雨水利用工作做得好、成效大的国家,无不与使用“硬招”有关。以世界节水领头羊著称的德国,为促进全国所有城市的雨水利用,是最早将雨水利用纳入法制轨道的国家。德国人的做法是:在建设法规和地区法规中把雨水利用的内容加进去,规定在建设项目的用地规划中,要保障雨水下渗用地,除了特定情况外,降雨不能排放到公共管网中。这样,城市雨水利用设施的建设和维修就落到了实处。日本政府明确规定,在城市中新开发土地,每公顷土地必须附500立方米的雨洪调蓄池。在城市中广泛利用公共场所,甚至住宅院落、地下室、地下隧洞等一切可利用的空间调蓄雨洪,以便汛期减洪,平时利用蓄积的雨水喷洒路面、灌溉绿地等。美国是世界上最早拥有强制性防治城市内涝法律的国家之一。其多数州都立法规定,城市新开发区域必须实行强制性的“就地滞洪蓄水”,对城市内涝防范、治理措施以及问责手段,也规定得相当详尽。由于管控措施得力,整个美国从屋顶蓄水、地面蓄水到地下蓄水,都做得很好,收集的雨水可直接或经适当处理后用于冲厕所、洗车、浇绿地、消防和回灌地下等。

可见,无论从中国的雨水利用现实看,还是从国外的雨水利用实践看,要想真正做好这方面的工作,不拿出点“硬招”是不行的。2011年中央一号文件指出,实行最严格的水资源管理制度,加强水资源配置工程建设,完善优化水资源战略配置格局。其中,明确提出要高度重视雨水利用问题。根据中央的要求,笔者认为,各级政府应该尽快将雨水利用工作纳入议事日程,并作为一项重要的考核内容,定期考核有关负责人,与其他工作一样,优者奖,劣者罚。同时,应加快雨水利用的立法工作,力争尽快出台雨水利用的单项法规,以法制的手段确保雨水利用的全面开展。另外,槭褂晁利用工作扎实有效地进行,各级党政机关和事业企业单位应该先行一步,做出示范,在各自的办公区内和居住区内兴建集雨设施,特别是党政机关应在这方面做出榜样,从而影响和带动整个社会,促进全民性雨水利用工作的进行。总之,通过多方面的努力,让雨水利用落地生根,不再纸上谈兵。■

雨水利用范文第4篇

关键词:城市雨水可利用资源水资源雨水利用规划

1.我国部分城市的雨水利用规划概况

在水资源严重短缺的背景下,我国城市雨水利用技术迅速发展,目前北京、深圳、沈阳、太原、大连等城市正在结合自身的具体情况,积极编制雨水利用规划或开展对雨水利用规划的研究。

北京较早开展了城市雨水利用及其相关规划研究、推广及应用,在《21世纪初期首都水资源可持续利用规划 》和《北京城市总体规划 》(2004年―2020年)中,要求雨水利用结合城市建设、绿化和生态建设,广泛采用透水铺装、绿地渗蓄、修建蓄水池等措施,在满足防洪要求的前提下,最大限度地将其就地截流利用或补给地下水。

2006年2月,深圳市了《深圳雨洪利用规划研究 》,该研究包括工程和管理两部分内容,其中城区雨洪资源利用体系主要是通过雨水的集蓄技术、渗透技术及处理技术,对深圳新建城区、旧城改造区以及绿地公园进行雨洪资源利用的规划,将收集的雨水用作市政杂用水和景观补水,实现雨洪资源利用及缓解防洪压力的目标。

2.城市雨水利用的可行性

从水量方面看,雨水资源利用有着较大的潜力。城市建筑物、道路等不透水铺装面的径流系数可达0. 9,是形成城市暴雨径流的主产流区, 这些径流完全可以采用绿地、透水地面、渗池、渗井等渗入地下以补充地下水, 或利用蓄水池等工程进行收集并进行综合利用, 以减轻城市排水的压力。

从水质角度看, 雨水矿化度低, 和污水相比其污染程度也低, 尽管降雨初期雨水的COD值可能高于400mg/L,但随着降雨历时的增长会逐渐稳定于50~ 100 mg/L,因此雨水经简单的处理后,可达到杂用水或环境用水的标准。

从技术上看, 根据城市的气象、水文地质和下垫面条件, 可以选择屋面雨水利用、下凹式绿地雨水利用、土壤入渗、道路小区和广场雨水利用、雨水收集回用等模式, 实践证明以上几种模式都可行。城市雨水利用作为公益事业, 不仅具有环境生态效益和社会效益, 还有潜在的直接和间接的经济效益。雨水利用工程带来的经济效益主要体现在三个方面。一是节省巨额市政投资。小区雨水利用工程可以减少需由政府投入的雨水管渠和排洪设施的改扩建资金。二是节省市政、用水单位和居民用水开支。雨水利用运行费用低廉,经济效益突出。如1m3的自来水费用(含污水处理费)为3.00元,而从运行管理和小区用水费用支出分析可知,收集1雨水的费用不足0.10元,这样就可以大大减少用水单位和个人的水费开支。三是有良好的产业前景, 能形成新的经济增长点。雨水利用的市场前景巨大,未来若干年内,雨水利用设备产业可以吸引大量的资本进入。这项产业在减少政府财政支出、促进经济增长、增加就业、促进城镇建设等方面都将发挥积极作用。

3.雨水处理工艺选择

雨水水质与汇水面材料、空气质量、两次降雨间隔时间等因素有关,在屋面、小区道路、市政干道等不同雨水中以屋面雨水利用价值最高,路面径流水质复杂,比屋面雨水更难以收集控制。通过对屋面雨水水质的可生化性进行分析,一般 BOD5/COD的值在0.10~0.15,屋面雨水可生化性较差,可采用常规物化和自然净化技术来进行处理。

常规物化技术为采用沉淀、过滤和消毒的工艺进行雨水处理;自然净化技术是采用植被浅沟,土壤绿地及屋顶绿化等工艺,通过植被降低雨水流速,使污染物在土壤的过滤、渗透、吸收及生物降解的联合作用下被去除,达到控制雨水水质的目的。自然净化设施可单独使用,也可与物化处理等联合使用,其建造费用低,运行节能,管理简单,适应性广,并具有绿化景观的功能,具有较大的优势。

4.雨水收集回用系统

收集回用系统由汇水区、收集管路、蓄水池和净化设施等部分组成,在收集雨水时,由于屋面雨水不会混入太多杂质,应首先考虑。大连很多已建屋面均为沥青油毡,对雨水水质影响较大,目前可不进行雨水回收,而新建屋面应大力推广瓦或砖石铺装屋面,以提高收集雨水的水质。降雨初期径流水质较差,水质浑浊、色度大,利用时应设置初期弃流措施。随着人们对居住环境要求的提高,水景逐渐成为居住区景观的重要组成部分。据调查一些水景水源除少数的人工湖为自然降水以外,其余均来源于自来水,且多数的水景因受到日耗水量的制约而无法达到预期的效果,或者干脆不充水运行,而利用雨水作为水源,是获得有保障的景观补水的有效途径。

5.把雨水利用纳入城市总体规划

城市雨水综合利用是一项造福子孙后代的系统工程, 应纳入城市总体规划。因此应加强宣传,提高认识,转变观念,把城市雨水利用与城市建设、水资源优化配置、生态建设统一考虑, 把集水、蓄水、处理、回用、入渗地下、排水等纳入城市建设规划之中。在城市防洪体系建设中, 把过去以排为主的思路和做法转变成以蓄为主, 坚持蓄排结合、除害利兴、利用第一的原则, 逐步扩大雨水利用途径, 提高雨水利用效率和代用自来水的比重。

6.结束语

为缓解我国城市水资源紧缺的现状和解决水涝现象严重的问题,需制定科学、合理的城市雨水利用规划,实现投入资金的合理安排和使用。同时鼓励采用高效率的雨水利用系统和技术创新 ,进一步促进雨水利用工程技术的相关规范、标准的制定和管理制度的建设,推动雨水利用产业的发展。

参考文献:

[1]曹永强,田富强,胡和平.雨水资源综合利用研究[J].中国农村水利水电, 2004, 11 , 45.

雨水利用范文第5篇

【关键词】城市雨水 节水 雨水利用

我国本就是一个水资源短缺的国家。而城市规模的不断扩大,城市人口的增加,工业迅速的发展,这都使得城市的需水量不断加大。据分析,当中国城市化水平为30%时(1997年),用水量为630亿m3;达到40%时,为910亿m3;50%时,为1220亿m3 ;60% 时,为1540m3左右。而且我国在雨水的资源化利用方面还处在初级阶段,对雨水利用率不高,一般用于干旱半干旱地区人畜饮水以及农业的灌溉。

一、城市雨水利用方式

(一)直接利用

雨水被直接收集起来,经过沉淀、混凝、过滤、消毒等工艺处理后,可用于城市绿化、冲洗厕所、洗车、浇洒绿地等,有条件的还可用于洗衣,冷却循环,消防用水等,这样既减轻了城市排水设施的压力,又能利用雨水缓解城市用水的压力。

(二)间接利用

间接利用是指利用各种措施强化雨水就地入渗,使更多的雨水向地下渗透,以减少径流雨水量,补充和含涵养地下水资源,以起到改善生态环境,防止地面沉降,减少洪涝危害以及避免水体污染。根据渗透设施的不同分为自然渗透和人工渗透,根据渗透方式不同分为集中回灌技术和分散渗透技术。

(三)生态园区雨水综合利用系统

生态园区雨水综合利用系统是利用生态学、工程学、经济学原理,通过人工净化和自然净化的结合,雨水集蓄利用、渗透与园艺水景观等相结合的综合性设计,从而实现建筑、园林、景观和水系的协调统一,实现经济效益和环境效益的统一,以及人与自然的和谐共存。这种系统具有良好的可持续性,能实现效益最大化,达到意想不到的效果。

二、城市雨水利用方法

(一)雨水渗透系统

雨水渗透系统是指天然原生态的自然入渗系统被破坏,雨水无法再次回补到地下,人工将落到受雨面上的雨水经处理后,再次回补到地下的一种处理系统。雨水渗透系统综合考虑了控制雨水径流污染、城市防洪以及生态环境等要求,建立包括屋面雨水集蓄系统、雨水截污与渗透系统、生态小区雨水利用系统等,将雨水用作喷洒路面、灌溉绿地、蓄水冲厕等城市杂用水的技术手段。增加雨水入渗的途径有: 通过自然地面的入渗, 将收集的雨水引到渗透和拦蓄性能良好的开阔平整的平地或者绿地,使雨水自然下渗;在人行道边缘、停车场周边、较大公共建筑周边等铺有多孔沥青及砼地面、透水砖地面和草皮砖地面以及利用渗坑、渗井、渗沟等促进雨水下渗;利用地下或地表渗透池来增加雨水入渗[2]。

(二)城市屋顶雨水收集技术

屋顶雨水蓄集系统可大致分成集雨、传输、储存、分配等4个基本过程和过滤/弃流、处理、过滤/消毒等3个处理过程[3],主要包括雨水收集系统、过滤系统、贮存系统、回用系统等。将屋顶雨水进行收集,通过管道运输并储存于蓄水池,经一般处理后的雨水可作为浇花、冲厕、洗车等对水质要求不高的杂用水,且这些处理后的雨水主要用于家庭、公共场所和企业的非饮用水。用雨水进行冲厕、洗衣、浇花、洗车不仅能减少水费的支出,削减城市地表径流,还能减轻城市道路排水系统的压力。此外,这一技术还可以改善地表水的水质,提高空气质量。

(三)屋顶绿化雨水利用系统

现代屋顶绿化开始于 20世纪70年代,一般由植被层、种植基质层、过滤层、排(蓄) 水层、隔根层和防水层组成[4]。屋顶绿化的作用:有效地削减屋面雨水径流量;良好的储水能力,利用植物的茎叶对雨水的截留作用和土壤的吸水作用把大量雨水储存;减小城市排水管网的径流量,易于形成地下水。绿化屋顶最直观的优点是具有景观作用,可以美化环境。此外,它还具有降温节能、环保等生态作用。

(四)生态小区雨水综合利用系统

生态小区雨水综合利用系统是在小区开始建设的时期,就将小区建设和雨水利用充分结合在一起,通过屋顶雨水收集、屋顶绿化储水、渗透系统、地面收集等将雨水收集起来,用于小区内居民洗车、冲厕以及小区内的景观灌溉,将雨水利用最大化的系统。这一系统可以减少地表水径流量,减轻城市洪涝,一体化的雨水利用模式也减少了污水厂对雨水的处理,而且,这种模式对生态环境也有改善,减小城市热岛效应。

三、结语

保护环境使我们每一个人的责任,节约用水是我们每一个人的义务。在水资源如此紧张的情况下,城市雨水利用技术能够减缓城市用水,减少城市地表径流,减轻城市设备的压力,同时这些技术的应用也在一定程度上改善我们的生存环境。雨水利用肯定存在着缺陷,但这并不是我们不推进雨水利用的理由,在发展中改进,在改进中发展,动员人民的力量,使雨水利用技术得到最大化的推进。

参考文献:

[1] 魏立强. 城市化带来的环境问题[J]. 长春大学学报,2003,13(6).

[2] 汪慧贞,车武,胡家骏. 浅议城市雨水渗透[J]. 给水排水,2001, 2( 27).

[3] 张韧坚. 发达国家如何利用城市雨水[J]. 武汉建设, 2007,(2).

雨水利用范文第6篇

关键词:水资源、 城市雨水利用;

绪论:水是生命之源,是人类赖以生存的基本条件,是社会经济发展的命脉。由于水资源在时空分配上的不均匀,加之人类对水资源的不合理开发利用和严重浪费,以及社会发展工业化程度的提高对水源污染的加重,使得用水矛盾越来越突出。雨水是地球上一切可更新水资源的源泉,雨水资源开发、收集、利用对解决目前水资源短缺问题具有战略意义。

一、 城市雨水利用的重要意义

雨水对于当今缺水的城市来说简直是一种“天赐”之宝。城市雨水利用具有良好的发展前景,它用作为公益事业,不仅具有环境生态效益和社会效益,还有潜在的直接或间接经济效益。现代城市雨水利用是一种新型的多目标综合性技术,可实现节水、水资源涵养与保护、控制城市水土流失和水涝、减轻城市排水和处理系统的负荷、减少水污染和改善城市生态环境等目标,其技术应用有着广泛而深远的意义。城市雨水利用主要表现在以下几个方面:

1、雨水的集蓄利用:雨水的集蓄利用,可以缓解目前城市水资源紧缺的局面,是一种开源节流的有效途径。

2、雨水的间接利用:将雨水下渗回灌地下,补充涵养地下水资源,改善生态环境,缓解地面沉降,减少水涝等。

3、雨水综合利用:利用城市河湖和各种人工与自然水体、沼泽、湿地调蓄、净化和利用城市径流雨水,减少水涝,改善水循环系统和城市生态环境。

4、对于城市合流制排水管道,会减轻污水处理厂的负荷和减少污水溢流而造成的环境污染;对于分流制排水管道,会减轻市政雨水管网的压力,减轻雨水对河流水体的污染,同时,也会减轻下游的洪涝灾害。

5、节省巨额市政投资和居民用水开支。

6、雨水开发和利用具有良好的产业前景,能形成新的经济增长点。

现代城市雨水利用是一种新型的多目标综合性技术,可实现目标有节水、水资源涵养与保护、控制城市水土流失和水涝、减少水污染和改善城市生态环境等。目前应用范围有:分散住宅的雨水集蓄利用中水系统;建筑群或小区集中式雨水集蓄利用中水系统;分散式雨水渗透系统;集中式雨水渗透系统;屋顶绿化雨水利用系统;生态小区雨水综合利用系统等。

二、国外城市雨水利用

在地球上现有的淡水资源显得越来越短缺的今天,全人类都已经把目光瞄准了雨水这巨大的财富,并且采取了许多实际行动。

缺水地区的人们珍惜雨水,许多丰水的国家和城市,同样重视对雨水的拦蓄和利用。芝加哥市兴建了覆盖城市一半地区的雨水利用――地下蓄水系统,冲洗马路和清洗车辆的用水,已基本由回收的雨水来承担。在丹麦,许多地区的含水层一度被过度开采。为此,丹麦从上世纪80年代开始全面推行从屋顶收集雨水,将之泵进贮水池进行储存,过滤后用于冲洗厕所和洗涤衣服。

德国利用公共雨水管收集雨水,采用简单的处理后,达到杂用水水质标准,便可用于街区公寓的厕所冲洗和庭院浇洒。另外还制定了一系列有关雨水利用的法律法规。

三、城市雨水利用规划

随着城市化进程的加快,城市水问题日益突出,在我国北方地区水资源的缺乏较为严重,南水北调工程的实施就充分说明了这一点。缺水城市,地下水往往严重超采,地下水每年都在速度地下降。然而,每当汛期下暴雨的时候,市区许多街道都会形成积水,行人无法通行,汽车也经常陷入其中。解决以上问题,作为决策者和设计者,应结合本地区实际情况充分考虑城市雨水利用规划为上策,原因如下:

1、城市雨水利用前存在的问题

(1)城区不透水面积加大。随着城市基本建设的加快和城市规模的扩大,城区的可渗水面积不断缩小,地表径流量加大从而加剧了排水管道的负担。

(2)地下管网系统尚不完善。大部分雨水的设计体系仍是“疏导”的模式,部分排水管网已经老化,容易堵塞。

(3)雨水利用初期。处于初期发展阶段,还没有将雨水作为一种资源加以利用,也缺乏系统的雨水利用规划和雨水利用工程,雨水的利用率还特别低。

2、城市雨水利用规划

城市雨水利用不仅可以解决城市的水资源短缺问题,也为水资源长期可持续发展提供了一个有效途径,对保持城市良好的水生态环境具有重要意义,同时,雨水利用的资源化也减轻了城市排水和防洪的压力,从而减少了相应的工程投资。在雨水利用规划宜采取以下措施:

(1)结合城市土地利用规划,利用城市中的洼地、河湖水系或开挖人工河、水塘来存贮一定的雨水,作为城市环境用水,市政绿化,可有效地缓解了用水压力,节省了用水开支,同时还起到了节水作用。

利用城市公园中的湖面作为蓄水湖,存贮雨水,并利用现有河道增加景观。

(2)采取雨水渗透利用措施,如渗透井、渗透管、渗透池等,让雨水回灌地下,补充涵养地下水源。在新建居民小区、停车场、步行道、广场等场所采用渗水砖、渗水混凝土等材料,形成透水性地面,以入渗回补地下水。

(3)逐步推广屋顶绿化雨水利用系统。屋顶绿化起到削减径流量,减轻污染和城市热岛效应,调节建筑温度,美化城市环境的作用。

(4)在城市高程规划中,应有利于道路径流进入绿地,以充分利用自然净化能力,增加雨水入渗量,屋面径流也应引入花坛绿地。

现代城市雨水利用是一项涉及多学科的、复杂的系统工程,在选择雨水利用规划方案时,要特别注意国家、地域及现场各种条件的差异。即使在同一个城市,由于项目间各种因素和条件的不同,宜采用的方案也可能完全不同,切勿生搬硬套。

四、推动雨水利用的建议

为了实现城市水资源的可持续利用,使雨水利用资源化,促进城市雨水利用的快速有效的发展。我们要借鉴国内外雨水利用的成功范例,借鉴他们的经验,从开发资源、生态补偿与城市可持续发展的高度加以重视,给予政策法规的支持。因此,提出如下建议:

1、制定相应的雨水利用条例和法规,把雨水利用纳入城市整体规划。

2、强化管理并设立专项基金。

3、加强雨水利用的科研推广与产业一体化。

4、建立雨水入渗与合理高效的雨水集蓄系统。

结论:雨水利用已经越来越受到人们重视,作为设计者,对雨水利用规划应进行多方面考虑,这些更需领导的大力支持,总之,将雨水利用与雨水径流污染控制、城市防洪、生态环境的改善相结合,坚持技术和非技术措施并重,因地制宜,择优选用,标本兼治。我们要通过制定一系列有关雨水利用的法律、法规和不断地开发研制,建立完善的蓄水处理系统和地表回灌系统,通过一批示范工程,从点到面、从小到大逐步开发雨水资源化利用工程,争取用较短的时间带动整个领域的发展,扩大雨水资源化开发利用的深度与广度,形成规模化效应,实现城市雨水利用的标准化和产业化,使城市雨水利用技术逐步成熟起来,从而加快城市雨水利用的步伐。

参考文献:

[1]. 晏中华.《国外雨水利用的方法》.节能.2000.6

[2]. 杨建锋.《城市化和雨水利用》.北京水利.2001.1.

[3]. 丁跃元.《德国的雨水利用技术》.北京市水利科学研究所.

[4]. 尉永平,张国祥.《国内外雨水利用情况综述》.山西水利科技.1997.2.

[5]. 汪慧贞,车武,胡家骏.《浅议城市雨水渗透》.给水排水.2001.2.

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

[7]. 徐航,何品晶,宗兵年.《城市雨水的“防洪、减污、回用”系统》.中国给水排水.2001年02期.

[8]. 陈卫,孙全文,孙慧.《城市雨水资源利用途径及其生态保护》.中国给水排水.2000年第6期

雨水利用范文第7篇

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

雨水利用范文第8篇

关键词:雨水利用;探讨

Abstract: The author describes the status quo of China's rainwater harvesting, rainwater utilization in China are analyzed widespread problem, come rain the importance of green building design, analysis of a few key points to note in its use of the process, and finally for the domestic and foreign several rainwater utilization instance to be explored.

Keywords: rainwater utilization; explore

中图分类号:TU991.11+4 文献标识码:A文章编号:2095-2104(2012)

随着人口增长和经济发展,水的供求矛盾已成为制约城市发展的瓶颈。20世纪80年代,世界各国已经开始探索雨水收集利用的途径和技术。目前,全球已经有40多个国家和地区开展了雨水收集利用的研究和实践。德国、日本、美国等国家长期致力于雨水收集利用技术的研究,凭着先进的技术和完善的保障体系走在了世界雨水收集利用的前列,并且取得了一定的经济、生态、社会效益。而同样面临发展和缺水问题的我国,虽在雨水利用方面取得了一定的成绩,但是雨水收集利用的力度还很不够,从总体上来讲起步晚,发展相对滞后,在各方面都与发达国家有一定差距。

1 我国雨水收集利用现状

我国早在秦汉时期就有修建池塘拦蓄雨水用于生活的记录,雨水收集利用的历史可谓十分悠久。但是现代意义上的雨水收集利用的研究是从20世纪80年代开始,并于90年展起来。如今大部分城市的雨水收集与利用基本处在研究与示范阶段。比较典型的示范性工程有山东的长岛县、大连的獐子岛和浙江省舟山市葫芦岛等雨水收集利用工程。从总体上来讲,技术较为落后,系统性较弱,缺乏法律法规保障体系。

进入21世纪以来,我国城市化推进明显加快。不少城市迫于缺水压力加紧了雨水收集利用项目的探索和研究,我国雨水收集利用技术水平迅速提高。北京市由于缺水情况严重,十分重视雨水收集利用工程的推进,目前在我国已经走在前列。2008年北京市以奥运会为契机,大力推广透水砖的利用。不但在奥运场馆、水立方等场所中大量使用透水砖,而且在人行道、步行街、庭院、广场等场所广泛应用透水材料。截止2009年,北京市累积应用透水路面达300万平方米,并在减少地表径流、补充地下水、保护生态环境等方面取得一定成效。与此同时,上海、南京、哈尔滨等多个城市都加紧进行雨水收集利用的探索和研究,并且已显示出良好的发展势头,推动了我国雨水利用技术的发展。

制约城市发展的与水有关的因素有三个:干旱、洪涝和水环境的恶化。这三大问题都是与水资源息息相关的。在水生态方面,城市的气温一般比郊区高出1到3摄氏度,这样的热岛效应出现得很普遍,造成局部天气异常。另外,城市的发展造成了地面透水面积减少,地下水不能渗透使其得不到涵养。地下水的过度开采、建筑施工降水,造成了地下水枯竭,水位不断下降,出现了地面坍塌等严重的问题。

雨水的回收和利用能够防止地面下沉,补充地下水。雨水经过处理回用增加城市水资源量,减少了城市水体的面源污染,改善了城市水体质量。另外,随着城市规模的扩大,突发性强降雨天气频发,而城市所具有的抗灾能力不足,无法将之消化,这样就造成了洪涝等灾害,使城市受到危害。随之城市就会出现一定的交通问题等,严重的影响了人们的生活,而且带来了更多的水资源污染问题,我们需要加强治理,建立良好的防排水系统,同时加强雨水的回收和利用。

2 雨水收集处理技术

雨水的回收大致可以分为三个部分:雨水收集、雨水处理、雨水供应。回收工程的一般步骤是将屋顶的雨水先用雨漏管收集起来,集中或者是分散过滤之后,将里面的颗粒物质除去,下一步就是将其送入到蓄水池,使用的时候就通过水泵运送到各个需要使用的地点,用于灌溉和冲洗等。广义的雨水收集利用可以是大型水库的建设等。雨水收集的方式也是多种的,例如地面径流集水、屋顶集水和截水网等方式。雨水收集的效率也是随着一些相关条件的影响而发生变化的,例如日照和温度、收集面的材质、降水时间的长短等,都会对其收集的过程产生一定的影响。雨水收集后还有一个处理的过程,与一般水的处理方式是很相似的,不同的是PH值较小,PH值平均是在5.6的位置,初期的降雨还会带来很多的泥沙和面源污染物等,是一个较难处理的问题。

城区的雨水主要的汇流介质是屋面、绿地和道路三种,其中,绿地的径流水水质是最好的,但是存在的问题就是收集的数量很有限,很大部分都以渗透的方式进入到地下。屋面水则是比较好收集的一种了,水质好而且方便收集、径流大,有着很高的利用价值,应该得到最先的收集和回收利用。

雨水被收集后应该做一定的预处理才能够加以利用,水质的标准在相关的城市规范中都有着明确的规定,达到国家的相关规定后方能使用。根据水的用途来确定需要达到的水质标准,如果水的用途是多样的,则需要按照最高的标准进行处理。一般情况下,雨水在收集处理之前需要进行初期的弃流处理,考虑到初雨之后的承雨面积仍然可能会带来一些污染和偶发性的问题,还需要采取一定的综合处理手段进行稳固。

3 绿色建筑设计中雨水利用方案的选定

雨水利用包括有直接利用和间接利用两类,直接利用是净化回用,间接利用是补充地下水等。雨水的综合利用则是将雨水直接和间接利用的综合,得到最大限度的综合利用。成熟的雨水利用从最开始的收集到最后的回用上都有固定的模式和设备。

3.1 直接利用

根据雨水汇集区的不同可以将雨水分为路面雨水利用、屋顶雨水利用和绿地雨水利用等几种方式。

屋面雨水是指利用建筑的屋面收集雨水。收集的量受到天气、屋面材料、大气质量和降雨量等多方的影响,其污染程度与屋面的材料是密切相关的。路面雨水则是将路面作为雨水利用和收集的系统,路面的水质受到交通量、路面材料和路面卫生情况的综合影响,路面水的质量往往污染问题较屋面水更严重。绿地雨水是利用绿地作为雨水收集的系统,绿地对于雨水中的污染物起到了一定的净化作用,收集到的雨水质量一般相对较好一些,但是由于绿地的渗透和截流使得雨水收集量不高。

3.2 间接利用

间接利用可以分为下凹绿地、透水路面、渗透管沟和屋顶花园等方式。

下凹绿地是绿地下凹与周围地面相结合,接收到一定的雨水径流。通过设计将普通的绿地设计成为下凹的,合理的将绿地高程和路面高程与雨水口的关系处理恰当就可以达到减少绿化用水的作用,同时强化了地下水的渗透。路面透水是指用一些透水性的路面材料来代替普通的混凝土和沥青等,达到透水性能。渗透管沟是在雨水排放系统中用渗透管来代替传统雨水管。屋顶花园是利用各种建筑物的屋顶绿化来进行植被截流和雨水吸纳的简洁收集功能,美化了城市环境的同时也减少了面污染源。

4 雨水利用

4.1 别墅和新农村中雨水利用。

别墅和新农村中多是单门独户的,家庭雨水利用技术相对较为合适。地面雨水易渗透,屋面雨水则可以加强回收。一般是设置屋面雨水收集管,然后进行集中的过滤处理,储存起来再加以利用,通过水泵送到需要用水的单元。一般是灌溉和冲洗厕所之用。

4.2 城市大型的公建和居住小区。

在城市小区内可以采用渗透、调蓄的措施,加强雨水的间接利用。小区内机动车少,地面荷载小,可采用渗水砖进行地面铺装,并采用渗漏型雨水收集管进行雨水收集,增加雨水下渗量,减小径流量;结合景观设置雨水蓄水池,只是将雨水径流高峰时流量储存起来,调蓄雨季峰值流量,减低雨水管网管径,起到错峰排水的作用。这也是绿色小区建设的一个很重要的内容,将城市生态发展得更加具有可实施性。

雨水径流在高峰期时暂存在存储池,等洪峰过后,再由池内排入市政管网,这样大大减小了雨水干管的管径,对降低工程造价等有很好的作用,对排水有重大意义。各城市建设根据具体的城市小区建设要求和需要进行适当大小的贮水池设置。还要考虑到城市大小和城市处理厂的位置等因素,因地制宜,优化设计方案。

4.3 城市道路雨水利用。

城市机动车道路的雨水还有较高的污染物浓度,必须经过比较严格的处理方可以再利用,为此,机动车道路的沿线均设置有直接的径流收集系统,然后区域送到污水处理厂进行处理和回收,高速公路上回收的雨水需要通过系统的处理后排放或者是渗入到地下,补充地下水资源。

5 结语

全国的水资源短缺问题日益严重,在一些大城市和超大型的城市中往往更加严重,水资源的短缺问题直接影响到了人们的生产和日常生活,社会发展也受到制约。雨水利用是化解水资源紧缺和水环境污染两大难题的经济有效的措施,绿色建筑的发展也越来越受到重视,对于雨水回收和利用的研究和应用,在绿色建筑设计中雨水利用的例子也是屡见不鲜,这对于改善城市水质有很重要的意义,是很有效的环节措施。

参考文献:

[1] 谢浩.加强水资源节用管理 实现可持续发展目标,建筑设计管理,2008(3):18~21 .

雨水利用范文第9篇

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;

雨水利用范文第10篇

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。

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