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雨水利用

時間:2023-05-29 17:46:59

開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇雨水利用,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。

雨水利用

第1篇

關鍵詞:水資源、 城市雨水利用;

緒論:水是生命之源,是人類賴以生存的基本條件,是社會經濟發展的命脈。由于水資源在時空分配上的不均勻,加之人類對水資源的不合理開發利用和嚴重浪費,以及社會發展工業化程度的提高對水源污染的加重,使得用水矛盾越來越突出。雨水是地球上一切可更新水資源的源泉,雨水資源開發、收集、利用對解決目前水資源短缺問題具有戰略意義。

一、 城市雨水利用的重要意義

雨水對于當今缺水的城市來說簡直是一種“天賜”之寶。城市雨水利用具有良好的發展前景,它用作為公益事業,不僅具有環境生態效益和社會效益,還有潛在的直接或間接經濟效益。現代城市雨水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、減輕城市排水和處理系統的負荷、減少水污染和改善城市生態環境等目標,其技術應用有著廣泛而深遠的意義。城市雨水利用主要表現在以下幾個方面:

1、雨水的集蓄利用:雨水的集蓄利用,可以緩解目前城市水資源緊缺的局面,是一種開源節流的有效途徑。

2、雨水的間接利用:將雨水下滲回灌地下,補充涵養地下水資源,改善生態環境,緩解地面沉降,減少水澇等。

3、雨水綜合利用:利用城市河湖和各種人工與自然水體、沼澤、濕地調蓄、凈化和利用城市徑流雨水,減少水澇,改善水循環系統和城市生態環境。

4、對于城市合流制排水管道,會減輕污水處理廠的負荷和減少污水溢流而造成的環境污染;對于分流制排水管道,會減輕市政雨水管網的壓力,減輕雨水對河流水體的污染,同時,也會減輕下游的洪澇災害。

5、節省巨額市政投資和居民用水開支。

6、雨水開發和利用具有良好的產業前景,能形成新的經濟增長點。

現代城市雨水利用是一種新型的多目標綜合性技術,可實現目標有節水、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。目前應用范圍有:分散住宅的雨水集蓄利用中水系統;建筑群或小區集中式雨水集蓄利用中水系統;分散式雨水滲透系統;集中式雨水滲透系統;屋頂綠化雨水利用系統;生態小區雨水綜合利用系統等。

二、國外城市雨水利用

在地球上現有的淡水資源顯得越來越短缺的今天,全人類都已經把目光瞄準了雨水這巨大的財富,并且采取了許多實際行動。

缺水地區的人們珍惜雨水,許多豐水的國家和城市,同樣重視對雨水的攔蓄和利用。芝加哥市興建了覆蓋城市一半地區的雨水利用――地下蓄水系統,沖洗馬路和清洗車輛的用水,已基本由回收的雨水來承擔。在丹麥,許多地區的含水層一度被過度開采。為此,丹麥從上世紀80年代開始全面推行從屋頂收集雨水,將之泵進貯水池進行儲存,過濾后用于沖洗廁所和洗滌衣服。

德國利用公共雨水管收集雨水,采用簡單的處理后,達到雜用水水質標準,便可用于街區公寓的廁所沖洗和庭院澆灑。另外還制定了一系列有關雨水利用的法律法規。

三、城市雨水利用規劃

隨著城市化進程的加快,城市水問題日益突出,在我國北方地區水資源的缺乏較為嚴重,南水北調工程的實施就充分說明了這一點。缺水城市,地下水往往嚴重超采,地下水每年都在速度地下降。然而,每當汛期下暴雨的時候,市區許多街道都會形成積水,行人無法通行,汽車也經常陷入其中。解決以上問題,作為決策者和設計者,應結合本地區實際情況充分考慮城市雨水利用規劃為上策,原因如下:

1、城市雨水利用前存在的問題

(1)城區不透水面積加大。隨著城市基本建設的加快和城市規模的擴大,城區的可滲水面積不斷縮小,地表徑流量加大從而加劇了排水管道的負擔。

(2)地下管網系統尚不完善。大部分雨水的設計體系仍是“疏導”的模式,部分排水管網已經老化,容易堵塞。

(3)雨水利用初期。處于初期發展階段,還沒有將雨水作為一種資源加以利用,也缺乏系統的雨水利用規劃和雨水利用工程,雨水的利用率還特別低。

2、城市雨水利用規劃

城市雨水利用不僅可以解決城市的水資源短缺問題,也為水資源長期可持續發展提供了一個有效途徑,對保持城市良好的水生態環境具有重要意義,同時,雨水利用的資源化也減輕了城市排水和防洪的壓力,從而減少了相應的工程投資。在雨水利用規劃宜采取以下措施:

(1)結合城市土地利用規劃,利用城市中的洼地、河湖水系或開挖人工河、水塘來存貯一定的雨水,作為城市環境用水,市政綠化,可有效地緩解了用水壓力,節省了用水開支,同時還起到了節水作用。

利用城市公園中的湖面作為蓄水湖,存貯雨水,并利用現有河道增加景觀。

(2)采取雨水滲透利用措施,如滲透井、滲透管、滲透池等,讓雨水回灌地下,補充涵養地下水源。在新建居民小區、停車場、步行道、廣場等場所采用滲水磚、滲水混凝土等材料,形成透水性地面,以入滲回補地下水。

(3)逐步推廣屋頂綠化雨水利用系統。屋頂綠化起到削減徑流量,減輕污染和城市熱島效應,調節建筑溫度,美化城市環境的作用。

(4)在城市高程規劃中,應有利于道路徑流進入綠地,以充分利用自然凈化能力,增加雨水入滲量,屋面徑流也應引入花壇綠地。

現代城市雨水利用是一項涉及多學科的、復雜的系統工程,在選擇雨水利用規劃方案時,要特別注意國家、地域及現場各種條件的差異。即使在同一個城市,由于項目間各種因素和條件的不同,宜采用的方案也可能完全不同,切勿生搬硬套。

四、推動雨水利用的建議

為了實現城市水資源的可持續利用,使雨水利用資源化,促進城市雨水利用的快速有效的發展。我們要借鑒國內外雨水利用的成功范例,借鑒他們的經驗,從開發資源、生態補償與城市可持續發展的高度加以重視,給予政策法規的支持。因此,提出如下建議:

1、制定相應的雨水利用條例和法規,把雨水利用納入城市整體規劃。

2、強化管理并設立專項基金。

3、加強雨水利用的科研推廣與產業一體化。

4、建立雨水入滲與合理高效的雨水集蓄系統。

結論:雨水利用已經越來越受到人們重視,作為設計者,對雨水利用規劃應進行多方面考慮,這些更需領導的大力支持,總之,將雨水利用與雨水徑流污染控制、城市防洪、生態環境的改善相結合,堅持技術和非技術措施并重,因地制宜,擇優選用,標本兼治。我們要通過制定一系列有關雨水利用的法律、法規和不斷地開發研制,建立完善的蓄水處理系統和地表回灌系統,通過一批示范工程,從點到面、從小到大逐步開發雨水資源化利用工程,爭取用較短的時間帶動整個領域的發展,擴大雨水資源化開發利用的深度與廣度,形成規?;瑢崿F城市雨水利用的標準化和產業化,使城市雨水利用技術逐步成熟起來,從而加快城市雨水利用的步伐。

參考文獻:

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[7]. 徐航,何品晶,宗兵年.《城市雨水的“防洪、減污、回用”系統》.中國給水排水.2001年02期.

第2篇

【關鍵詞】蓄水模塊;Ansys受力分析

1、概述

由于水資源日益緊缺,世界先進國家都非常重視雨水利用的研究和產品開發。傳統的蓄水設施有土建蓄水池、蓄水井、不銹鋼蓄水罐等。雨水利用蓄水模塊是以聚丙烯注塑而成的結構板件拼裝而成的箱子,一定數量這樣的塑料模塊組成的矩陣埋藏于地下形成一個貯水池,并在水池周圍根據工程需要包裹防滲土工布或單向滲透土工布,可以作為貯水池或滲透調洪池兩種不同功能的水池。貯水矩陣安裝方便,承載力大,不滋生蚊蟲及藻類,還可以拆除遷移。目前,該款產品廣泛應用在快速建造雨水蓄水池、停車場的快速排水,蓄水等方面。

2、蓄水模塊的結構設計

蓄水模塊的設計一般是多塊板件組合拼裝式而成,為了盡量節約制造成本,盡可能使用相同的塑料板件減少開模費用。以下所分析的蓄水模塊主要由8塊PP塑料板件組成。包括4塊A板、3塊支撐B板和1塊出水C板。支撐B板和出水C板四周有與板件做成一體的突出的圓柱銷,用于與A板連接,組成一個連接緊密的牢固的箱子。A板四個角落具有圓弧缺口結構,通過專用的連接銷用于模塊之間的定位與連接。C板的同心圓加強筋結構,連接出水管時只需要剪到適當的直徑即可。整個蓄水模塊質量輕、連接緊密、承載力強,可以方便的組成一個矩陣式的地下貯水池。

3、蓄水模塊整體強度分析

由于蓄水模塊安裝矩陣需要埋在深約0.3~0.8M的地下使用,上面是泥土,還可能是在停車場、公路下面使用。因此,必須對蓄水模塊的整體結構強度進行分析和校核,以保證模塊不受破壞。

由于雨水利用蓄水模塊是拼裝而成的,故在進行有限元分析時采用接觸分析實體模型,即在板與板相連接或接觸的地方采用接觸單元進行模擬分析,為了更真實的模擬蓄水模塊受均布壓力的情況,擬在蓄水模塊頂部端面建一壓塊。蓄水模塊結構有限元網格模型采用10節點四面體實體solid187單元進行劃分,在板與板相接觸的地方采用三維conta174(接觸面)和targe170(目標面)接觸單元,所劃分的總的實體單元數為197907個,總的節點數為423900個,總的接觸單元數為101231個,在受力分析時,在壓板上端面施加一均布面力F=38849牛,底部端面采用固定約束,并考慮重力加速度 的影響。

本結構采用ansys有限元軟件進行計算分析,分析類型設定為靜力分析,蓄水模塊材料為PP類的EPS30R,其密度為 ,拉伸強度為26MPa,泊松比為0.39,彈性模量為1378Mpa,經計算分析后所得到的蓄水模塊結構強度等效應力云圖。從圖2可以看出,當在蓄水模塊頂部端面加載均布力F=38849牛時,蓄水模塊拼裝結構中強度最大等效應力為26.0Mpa,出現在出水C板邊緣沒有筋板處。從整體云圖來看,除了該處為應力集中外,整體結構的等效應力約為18.7Mpa,又由于EPS30R材料的拉伸強度為26Mpa,得出該結構的安全系數為n=26Mpa/18.7Mpa=1.39,也就是說在安全系數為1.39的情況下該結構可以承受的最大載重38849/9.8=3.964噸,每平方米的承載量約為 16.5噸每平方米。

4、結論

經有限元分析得出蓄水模塊在安全系數為1.39的情況下整體最大能承受的載重約為3.964噸,每平方米的承載量約為16.5噸/ 。在該蓄水模塊的強度設計中Ansys軟件起到了很好的校核作用,保證了蓄水模塊結構可靠和承載能力。若要進一步提高蓄水模塊整體的強度,可以采用加20%或30%玻纖的PP材料,這樣整體的抗壓強度就會得到相應的提高。同時,可以在保證整體蓄水率的前提下,增加板件筋的數量和厚度,進一步優化整體的抗壓抗變形能力。

參考文獻

第3篇

關鍵詞:雨水利用,水資源,新農村建設

新農村政策實施以來,農村水資源調配模式得以優化升級,一定程度上緩減了農村水資源供需矛盾,但受各方面條件限制,我國雨水利用仍存在資金不足、技術單一、利用率低等問題。在新農村建設中,地面硬化程度加深,使地表徑流量增加,加速了徑流匯集,極易引發洪澇災害。目前,在部分農村,農業、生活用水得不到保障,尤其是生活用水的水質不達標,直接影響農村居民的生命健康[1]。此外,雨水沖刷還會引發農業面源污染、生態破壞等問題。因此,結合新農村建設實際需求,對農村現有技術進行效益分析和方案優化,提高雨水利用效率,是推動新農村建設、解決水危機的有效途徑。

1新農村建設中雨水利用存在的問題

當前,新農村建設中雨水利用還存在如下問題:1)農村地區技術水平有限,通常以效率低的傳統技術為主;2)現有雨水利用技術一般僅考慮雨水的直接回收與利用,未考慮與雨水回補地下水、水土保持和環境改善等多目標結合;3)雨水利用沒有很好地與生態景觀及環境建設相結合[2];4)由于缺乏管理和凈水配套設施,收集雨水的水質不達標,對農民生命安全產生威脅;5)雨水利用技術過于單一,缺乏技術集成和綜合利用方法,未形成科學的技術體系。

2新農村建設中雨水利用體系的構建

將現有雨水利用技術分為直接利用、間接利用和綜合利用三類來構建雨水利用技術體系。

2.1雨水直接利用

農村地區雨水直接利用是由坡面、庭院、公路等多種集雨面將雨水收集后直接回用。1)坡面集雨。包含人字形屋面、山坡坡面和人工集雨面三類。傳統的屋面雨水直接進入蓄水裝置,而無任何前處理設施,僅在使用前自然沉降,煮沸后便飲用,忽略了屋面材料和表面雜質對水質的影響,導致水質不達標,長期使用將對人們生命健康造成嚴重威脅[3]。對此,應根據不同集雨面的來水量和水質特點配套預處理設施,也可采用鋁塑板等新型屋面防水材料,或在屋面采用旋流除砂裝置,通過對初期雨水棄流,以得到水質較好的后期雨水,可有效減少雨水雜質,保障用水安全。山坡集雨面積較大,來水量多,對農戶生活用水水量有保障,且其對徑流污染物有截留和凈化作用,收集的雨水水質較路面好,可作為家庭日常用水的備用水。同時,在山坡上修建梯田或植樹種草,既可減少水土流失,又能攔蓄和凈化雨水,減少雨水徑流,補充地下水。當缺少或無天然坡面集雨條件時可修建人工集雨場。2)庭院集雨。由于屋面集雨面積小,較難滿足農戶日常用水量需求,可收集庭院雨水補充生活用水,鋪設庭院不透水集雨面時應設定適宜坡度。庭院集雨面應防止畜禽進入,化肥和農藥污染等。多個庭院集雨面便構成集流場,在其周圍應避免生活垃圾堆放和畜禽糞便污染,降雨前應清掃集雨面,排棄一定初期雨水而收集水質較好的后期雨水。3)公路集雨。隨著新農村的建設,公路路面車流量增大,人為活動所致路面污染物增多,徑流污染程度加大,經過簡單的自然沉降和水質處理后可用于農業灌溉或公路綠化[4],若要作為生活用水使用還需進行深度處理。在現有屋面基礎上,利用當地條件通過對鄉村坡面、庭院和公路的修整或修建人工集雨場,構建多種集雨面共同集雨的雨水利用模式,同時要注意對集雨面定期維護[3]。雨水直接利用能有效攔蓄雨水,解決農民用水問題,是農業抗旱的有力保障,尤其與滴灌等節水措施結合產生經濟效益更高,因其成本低,易操作,可在農村地區廣泛應用。

2.2雨水間接利用

雨水間接利用是采取工程措施使雨水下滲或回灌地下,以平衡地下水。與城市相比,農村地區受污染程度低,降雨沖刷大氣對雨水水質影響小。雨水間接利用于綠化灌溉、涵養水源、回補地下水等,具有減少水土流失、恢復生態環境和地下水水位等多種生態效益[5],前景廣闊。雨水間接利用措施有屋頂綠化、雨水花園、植被淺溝、透水地面等。1)屋頂綠化。屋頂綠化已被許多城市采用,它既能減少屋面雨水徑流和徑流污染物,又對氣候調節和環境改善有積極作用??紤]到大部分農村屋頂承重差、房屋面積小、資金有限等因素,應選擇栽種抗風、耐旱、耐寒性強的低矮灌木和草本植物,重量輕,養護投入少,也便于栽種和運輸。此外,屋頂綠化時還應考慮屋頂的防水,屋頂與植被層間需鋪設專用排水板。2)雨水花園。根據目的不同,雨水花園可分為控制徑流量和控制徑流污染兩類[6],在農村建設中,宜采用以控制徑流量為主要目的的雨水花園,其造價低,且便于施工、管理。另外,雨水花園還具有較好景觀和生態效果,尤其適合應用于對環境要求較高的生態旅游村。3)植被淺溝。植被淺溝一定程度上可代替傳統溝渠,雨水在植被淺溝中通過植物根系得到凈化,既節省投資,又更貼近自然排放規律,還起到景觀點綴的作用,對農村是一種經濟易行又環保的方法。4)透水地面。在新農村建設階段,大力開展工程建設,地面硬化率不斷提高,大大加速了暴雨徑流,使得道路徑流難以下滲,極易產生洪澇災害。為此,農村地面可適當采用碎石、鵝卵石或帶孔磚鋪砌,使雨水或地面徑流下滲到土壤。但透水地面造價較高,且耐用性較低,宜考慮在居民院落或健身廣場等空地使用。

2.3雨水綜合利用

在農村地區,雨水的綜合利用主要是建造池塘、濕地等收集調蓄雨水,比如多功能調蓄塘、庭院水塘、生態水塘和人工濕地等。雨水調蓄塘可以在雨季時集蓄雨水,減少雨水資源的流失,降低洪澇災害發生的頻率;旱季時,又能將收集的雨水作為備用水源。根據當地的地質地貌和水文氣象條件,建設適用的雨水綜合利用設施,不僅可以防澇抗旱,又能調節村莊周邊氣候、美化村莊環境,也能充分利用土地資源。

3結語

1)在新農村建設中,加強雨水資源利用對保護自然水源、推進農村人居環境整治、提升農村基礎設施水平、促進農村經濟發展有重大意義。2)我們應當結合農村經濟狀況、自然條件、水資源狀況等多方面因素,本著經濟、實用的原則,科學地選擇適合該村的雨水利用措施,并確定合理的設施規模,以實現更高的經濟社會效益。3)雨水利用需同灌溉工程、植被綠化、生態修復等統籌一體,以實現農村的可持續發展。

作者:王麗 汪曉暉 單位:湖南科技大學土木工程學院

參考文獻:

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[2]李海燕,羅艷紅,黃延.我國農村雨水綜合管理措施研究[J].中國農村水利水電,2013(6):66-72.

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[4]劉利,甄曉云.云南省農村公路雨水收集潛力分析與收集利用探討[J].環境工程,2013(1):230-232.

第4篇

關鍵詞:城市 公共建筑 雨水利用技術

許多西方國家從上個世紀的70年代開始就非常注意城市雨水利用技術的開發和普及。城市中的公共建筑由于具有規模大,占地面積廣的特點,極適合配置各種雨水利用裝置,并且能夠在保護生態、節約資源的基礎上獲得較大的經濟效益,因此城市公共建筑中的雨水利用技術獲得了各國的青睞。我國經過改革開放,實現了國民經濟的迅速發展,大幅度提高了城鎮化的水平,但是城鎮水資源短缺問題隨著城鎮人口數量的迅速增加而日益突出。通過系統性的分析西方發達國家先進的雨水利用技術,并且結合我國國情,探討能夠在我國適用的雨水利用技術將具有十分重要的意義。

一、雨水生態利用技術

通過城市公共建筑中收集到的雨水由于污染較少,屬于較潔凈的微污染水資源,目前,國外研究人員可以通過諸如濕地處理技術、穩定塘處理技術、MR系統、局部生態區域雨水綜合利用系統等技術將其進行處理和應用,

1、人工濕地雨水處理系統

人工濕地包括前處理系統和主體濕地兩個部分。前處理系統是通過自然沉淀的方法粗略的去除顆粒和浮渣,降低后續濕地的處理壓力;而主體濕地會通過蘆葦等挺水植物、微生物的降解作用以及土壤的吸附、滲透作用對雨水進行進一步處理。

該技術最具代表性的是英國的世紀穹頂,通過大型的中水回用裝置,可為建筑內的廁所沖洗提供100m3/d的回用水。收集到的雨水會依次通過三級濕地預處理系統,即一級蘆葦床、瀉湖及三級蘆葦床。該處理系統不僅利用自然的方式有效地預處理了雨水,同時很好融入到世紀彎頂的景觀中。經過預處理的雨水與地下水、輕度污染生活污水一同通過膜深度處理系統后回用。

2、MR系統

MR系統(Mulden-Rigolen-System ,國內稱為“水洼一滲透渠組合系統”),是德國近十年來重點發展的雨水處理技術,大多配置在公共交通建筑場所,不僅可以通過雨水的分散控制來緩解城市排水系統的負擔,而且還有助于涵養地下水。該系統由上至下可分為兩層,上層為種植了草本植物的淺水洼,下層為滲透渠。上層通過土壤與植物的處理作用凈化雨水,同時種植的植被還可以對環境起到綠化作用。下層一般填充了礫石或熔巖顆粒等高滲透性的棱柱狀顆粒,不僅可對雨水起到儲存作用,而且還能將雨水逐漸釋放以補充地下水。

漢諾威世博會的Kronsberg城區的雨水利用工程就成功利用了該項技術。在公共街道,雨水流入“MR系統”,依靠該系統強大的蓄水能力保留雨水并逐步滲透地下,多余的雨水依靠排水管排放;在居住區域,屋頂和鋪筑地而的雨水則被引入池塘等開放水系。

3、低能耗建筑中的雨水生態利用

英國的Barclaycard HQ是低能耗辦公建筑的代表。該建筑利用屋頂收集雨水,并集中儲存到一個大面積的人工湖中。人工湖不僅可以以自然的方法處理雨水,而且還能美化了建筑物的外部空間;在建筑內部設計了一條9m寬的長條形中庭,人工湖面潮濕的涼風會由此進入建筑,并攜帶室內的熱空氣由中庭排除,有效地降低了室溫;此外,天花板配備了抽風與送風的循環管道,當室溫過高時,可通過管路將熱空氣抽送至人工湖,通過湖中15~16℃的涼水冷卻熱空氣,經過冷卻的空氣再循環進入建筑。

二、雨水深度處理技術

城市公共建筑中的雨水深度處理技術一般可分為吸附、膜分離、消毒等工藝,通常可取得良好的處理效果。

1、 悉尼奧運會場館雨水深度處理

由于澳大利亞水資源短缺,因此悉尼奧運會場館充分考慮了水資源的節約和開發。悉尼奧運會場區的雨水收集和處理系統分為3個收集系統和一個主體育場的雨水收集處理利用系統。收集的雨水首先通過一系列的氧化塘進行自然生態處理,接著與經過二級處理的場區污水混合后進入深度處理系統處理,出水達到回用標準后回用。該系統的中水回用工藝主要采用微濾膜技術,這是澳大利亞Memtech公司的專有技術,其微濾膜為聚丙烯中空纖維材料,可以去除水中的懸浮物和病原菌。之后,再采用反滲透技術進行除鹽處理。反滲透出水加氯消毒后用于沖洗廁所,而反滲透剩余水則用于場館綠地澆灌。

2、英國Safeway超市雨水深度處理

英國Thamesmead地區的Safeway超市建筑的雨水收集面積達2200m2,收集到的雨水匯集后由3條輸水管送入聚醋絕熱蓄水池。每根輸水管上都安裝旋流過濾器,除去雨水中的較大顆粒。通過恰當設計蓄水容積,可確保蓄水池每年發生兩次以上溢流,從而有效去除蓄水池中懸浮物。當蓄水池水位過低時,引入自來水保證供應。經預處理的雨水再抽送至紫外線消毒、過濾系統進行深度處理,達標后泵送至廁所回用。由于雨水pH值比較低,所以采用特殊的塑料管道和設備以防比腐蝕。

3、MBR系統

MRB(Memhrance Bio-reactor)雨水處理技術是現在國際上流行的一種中水回用技術。該工藝是曝氣生物濾池與膜分離器相組合的工藝,充分發揮了濾池的生物降解與膜的高效分離作用,雨水通過膜分離器去除剩余的微細顆粒與溶解性物質。該工藝的優點在于占地而積小,維護較方便,處理水質好。南京聚福園小區的MBR技術的應用已取得了很好的效果。

三、結語

綜上所述,在我國城市大型公共建筑中發展以生態技術為導向的雨水處理技術具有廣闊的應用前景,它不僅能夠節能減排,保護資源,創建環境友好型的建筑生態環境,而且還能夠綠化環境,提高建筑物的城市生態建設;它不僅依賴于簡單的自然生態處理系統,同時結合經濟的、低能耗的深度處理技術,可滿足中水回用需要,節約了資源。所以,這種雨水利用技術可統稱為可持續發展的生態雨水利用技術。它是適應各地區現有的自然生態清況,以保持城市生態系統可持續發展為目的,以生態處理技術為主、深度處理技術為輔的靈活組合的雨水利用技術,必將成為我國大型公共建筑雨水利用技術發展的方向。

參考文獻:

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第5篇

關鍵詞 雨水利用 綜合徑流系數綜合利用率

中圖分類號:TU823.6 文獻標識碼:A

1 概述

1.1 設計依據

1.1.1北京市規劃委員會關于印發《新建建設工程雨水控制與利用技術要點(暫行)》的通知;

1.1.2《建筑與小區雨水利用工程技術規范》(GB50400-2006)有關規定;

1.1.3 《海淀區建設項目雨水利用方案審核辦法》(討論稿)

1.2工程概況

本項目為北京市中關村醫院改擴建及綜合樓工程,本次設計為新建綜合樓。項目建設地點位于北京市海淀區中關村南路12號,中關村醫院院區內,醫療科研樓(門診綜合樓)南側、現高知病房樓北側的范圍內。

中關村醫院北側為中關村南路,是醫院現狀主要的出入口,出入便利,交通條件良好。院區東側為中科院小區,西側為海淀黃莊小區,南側為北大附中。用地西側(黃莊東路)和南側(北大附中北街)均為規劃道路。醫院現用地總面積約為17746.59㎡,建設用地面積約為15404.989㎡。中關村醫院院區建設用地內需要拆除辦公樓、食堂、禮堂、高知病房樓、采暖鍋爐等老樓約6502㎡。保留的建筑物為門診綜合樓、醫技科研樓、放射科樓、感染科樓,保留建筑面積約為15081.5㎡。

本次規劃中關村醫院院區總建筑面積約為49941.5㎡。其中新建綜合樓建筑面積約為34860㎡(地上建筑面積:18191㎡,地下建筑面積16669㎡)。新建綜合樓地上六層、地下三層,建筑高度23.60m。院區規劃容積率為2.06,綠地率為30%,機動車停車位238輛,規劃機動車出入口為西側和南側。本項目為民用建筑工程設計等級一級的多層民用建筑。耐火等級一級, 地下車庫自動噴水系統按中II危險級。

本新建綜合樓項目以老年康復、護理為主要功能。地下三層為局部人防工程、設備用房、太平間、汽車停車庫。地下二層為汽車停車庫和設備用房。地下一層為中心供應、營養廚房、餐廳等。地上一層為康復護理服務的功能用房、管理用房及部醫技用房。建筑南側二-五層為康復病房,設有床位數200床。北側二層為康復區,三、四、五層為行政辦公、圖書閱覽、計算機中心、會議室等用房。六層為活動室、設備用房。

1.3工程設計技術指標:

本工程雨水利用設計范圍包括中關村醫院整個院區紅線范圍內的設計,具體如下。

規劃院區地面綠地面積約為5327 ㎡(包括建筑周邊和道路兩側等未計入規劃指標的綠地1015㎡),屋頂綠地面積1550 ㎡。透水鋪裝面積:2034 ㎡。硬化面積為6494㎡(硬化面積=建設用地面積-綠地面積(包括實現綠化的屋頂)-透水鋪裝用地面積)。硬化面積小于10000 m2,不配建雨水調蓄設施。用地面積小于5公頃直接進行雨水控制與利用工程設計。

表1.3.1

項目占地面積 15405 m2

雨水池容積 無

透水鋪裝面積 2034㎡

下凹綠地面積 3548㎡

建設前綜合徑流系數 0.81

建設后綜合徑流系數 0.50

水景觀面積 無

水景觀雨水調蓄容積 無

2 雨水利用原則:

2.1 低碳: 就地入滲,就近利用

2.2 生態:自然凈化,改善環境

2.3 安全:采用成熟技術,保證安全

2.4 環保、可持續:采用綠色、可再生材料

2.5 目的:節水、防災、減災

3 雨水利用設計

根據北京市規劃委的《海淀區建設項目雨水利用方案審核辦法》的有關要求,用地公共停車場、人行道、步行街、自行車道和建設的外部庭院的透水鋪裝率不小于70%;綠化率不小于30%,下凹綠地在綠地中的比例不低于50%。其中屋面面積按照中國中元國際工程公司提供的規劃圖紙實際量出。

計算在三年一遇24小時降雨下(100mm),現狀及規劃地塊內雨水設施的控制水量

3.1 本項目建設前用地主要技術指標:

項目現狀總用地面積約為15405m2,屋面面積約為5298㎡,綠地面積約為1941㎡,本項目建設前用地內無透水鋪裝。

3.1.1 根據用地中不同墊面所占的比例,計算得加權平均建設前綜合徑流系數為0.81。

3.1.2 雨水外排量為:

m3

l/s

l/s

3.1.3 建設前年雨水綜合利用率為9.5%:

3.2 規劃設計用地主要技術指標:

本次規劃設計項目總用地面積約15405㎡。屋面面積約為5733㎡;綠地面積約為6877 ㎡(含建筑周邊和道路兩側等未計入指標的綠地1015㎡和屋頂綠化面積1550㎡),其中下凹綠地面積為3548㎡(占綠地面積的51.6%);機動車道、人行道、自行車道、建筑工程的外部庭院及廣場等面積約為2795㎡,其中透水鋪裝面積2034㎡(透水鋪裝率約為72.8%)。

3.2.1 根據用地中不同墊面所占的比例,計算得加權平均設計綜合徑流系數為0.50:

3.2.2雨水外排量為:

m3

l/s

l/s

3.2.3 設計年雨水綜合利用率為91.56%:

=

3.2.4 結論

按照《海淀區建設項目雨水利用方案審核辦法》(討論稿),海淀區南部地區為建成區,綜合徑流系數偏大等因素,

海淀區綜合徑流標準按區域南部地區不高于0.55,滿足設計標準要求。

4 控制措施

4.1雨水控制與利用采用雨水入滲系統,綠地雨水就地入滲。

4.2屋面局部采用種植屋面。屋面雨水入滲方式根據現場條件確定

4.3公共建筑周邊綠地與小區綠地、廣場綠地,采用下凹綠地。院區內路面應高于綠地7厘米。

4.4綜合樓主入口廣場采用透水鋪裝地面。

4.5雨水入滲滿足以下要求:

4.6雨水入滲不應對地下水造成污染,不應對居民的生活造成不便,不應對衛生環境和建筑物安全產生負面影響。地面入滲場地上的植物配置應為耐水植物。

4.7地下建筑頂面覆土設有滲排片,地下建筑頂面覆土可作為透水層處理。

第6篇

關鍵詞:雨水 利用 資源化 方向

一. 城市雨水利用的意義

雨水屬輕污染水,簡單處理后可用于市政雜用水、工業用水等。它比回用生活污水更便宜,且公眾可接受性強,是重要的開源措施,雨水利用具有較強的經濟和生態意義:

1.緩解水資源的匱乏、短缺,促進城市經濟的可持續發展。

2.隨著城市建設的發展,大量建筑物和道路使城市不透水地面面積快速增長,所需雨水管道、雨水泵站等設施的規模隨之增大;同時日益增長的雨水徑流增大汛期的出境水量,給城市防洪設施建設帶來沉重的負擔;雨水的排放還使城市地下水源因補給不足而枯竭,加重水危機。雨水收集處理后回灌地下,不但削減雨季洪峰流量,還能補充地下水。

3.對合流制城市排水系統,雨水利用可減少雨季溢流水量,減輕污水廠處理負荷,改善水體環境。

4.有利于自然界水循環,保護地下水儲備,防止地面沉降。

5.雨水的儲留可以加大地面水體的蒸發量,創造濕潤的氣候條件,改善城市水環境。

因此,將雨水這種寶貴資源作為一種優質的水源進行開發并有效、合理地利用勢在必行。

二. 城市雨水收集利用及處理技術

1.城市雨水的收集利用

(1)小區雨水收集利用系統

屋面雨水一般占城市雨水資源量的65%左右,易于收集且水質較好,是城區雨水利用的主要對象。屋面雨水經雨落管進入初期棄流裝置,初期棄流量約為2mm降水,防止初期雨水大量的污染物如COD、重金屬、揮發酚等對環境的污染。棄流雨水就近排入城市污水管道,并進入城市污水處理廠處理利用。

(2)城市硬化地面雨水收集系統

城市雨水可利用城市硬化道路、廣場、停車場等進行收集,硬化地面雨水收集工程宜選在前方具有較大匯水面積,地面具有一定坡度的地區。

(3)城市綠地、花壇、園林雨水積蓄

在城市綠地規劃設計和建設時,根據周邊雨水流動特點,確定綠地的高低、坡度和集蓄水池的位置、大小與結構,以充分收集和蓄存雨水,為就地利用雨水創造條件。周邊雨水徑流進入綠地,經綠地蓄滲、補充消耗的土壤水分后,多余的雨水流入雨水貯水池。

(4)雨水滲透收集系統

雨水滲透設施采用滲透管、井或透水地面,使地面的雨水能直接滲入地下。主要有散水法(滲水淺井、滲水管、滲水溝、滲水地面、滲水池)、深井法(干式滲井、濕式滲井)。

(5)雨水含水層儲存及回收

主要是收集城市暴雨徑流及經處理的廢水,然后將其回注到適當的含水層,以待日后回收再用?;毓嗲翱捎萌斯竦亟亓籼幚肀┯陱搅?。該工藝不但可以改進水質,而且可提高水資源的持續性。

2.雨水的輸送

雨水的輸送系統主要是指雨水的輸水管道。在整個城市的雨水利用系統中,輸水系統還包括城市原有的雨水溝、渠等。收集屋面雨水用雨水斗或天溝;收集路面雨水用雨水口;綠地雨水可用埋設穿孔管或挖雨水溝的方法;地面雨水經雨水口流入街坊、廠區或街道的雨水管渠系統,雨水管渠系統應設有檢查井等附屬構筑物。

3.雨水的處理

雨水屬輕度污染水,經過簡單處理即可達到雜用水水質標準。

一般系統設過濾池,還不能達標時,投加混凝劑或增加活性炭吸附等處理單元;或者在雨水回收路徑上設初級過濾和終極過濾網、在入蓄水池前設小型沉淀池等。

條件允許時,可進行生物處理。雨水收集后先被集中到第一級人工池里過濾、沉淀;然后到第二個種有類似蘆葦的水生植物豐富的濕地,經過這道工序后,雨水含氧量增加,可循環利用。

4.雨水的存貯

我國降雨時間分布極不平衡,特別是在北方,6~9月份汛期多集中全年降雨的70%~80%,且多以暴雨的形式出現。要想利用雨水必須設一定體積的調節池存貯雨水,其體積應根據具體的集雨量和用水量具體確定。

5.加壓系統

雨水貯水池一般設在地下,可以減少占地面積及蒸發量。這樣一來,用水器具高于貯水池水位,需要加壓系統。單幢建筑雨水利用系統用水量變化大,為節省能源可采用變頻調速泵,在城市或小區雨水利用系統中,用水量相對穩定,普通加壓泵即可。

三.雨水資源化方向

所謂雨水資源化就是通過規劃和設計,采取相應的技術及工程措施,將雨水蓄積起來并作為一種可用水源的過程。

1.加大城區雨水就地滲入量

綠地具有較好的滲水性,可以考慮將城區內的公園、苗圃、草坪等現有綠地改造成良好的滲水場地來接納居民區和道路上的雨水徑流,也可將現有的一些不透水的地面換成透水地面,如可在人行道上鋪設透水方磚,步行道下面設置回填砂石,徑流的低洼處鋪設礫料滲溝、滲井等,增加滲水量。

2.加大城市雨水的儲存和蓄集量

建造城市雨水儲存設施,匯集和儲存城市雨水并將其處理后作為城市飲用水或非飲用水的水源,在一定程度上可以緩解城市供水的壓力。

3.利用雨水回灌補充地下水

地下水一般利用雨水、自來水或中水進行回灌。其中利用雨水補充地下水資源是最經濟的方法,它不僅可以提高地下水位、阻止或延緩地面沉降,還可以改善生態環境。

4.利用雨水強化建筑屋頂綠化

大城市建筑密集區域,利用雨水資源進行建筑屋頂綠化可大大增加城市綠化面積,進而達到美化城市、凈化城市空氣、吸納城市噪聲、降低城市熱島效應、逐步改善城市生態環境的目的。

5.利用雨水改善城市區域水環境質量

我國城市區域內水環境質量普遍較差,地表水污染嚴重,絕大多數河段的水質已不能滿足其功能的要求。如果能開挖一定容積的湖泊或加深加寬原有河流,截留大量的優質雨水,既起到防洪的作用,又能對原有水體起到一定的稀釋任用,提高整個水系的自凈能力,從而改善地表水水質。

四.太原市雨水利用現狀

太原市對于雨水利用還處于探索階段,缺乏系統的規劃研究,城市規模的工程措施基本處于空白。

2007年,太原市在東山龍觀天下別墅區內進行了新型雨水收集利用試點項目建設,現已基本完成,是太原市居住小區首次嘗試雨水收集回用。太原市年平均降雨量約為456.8毫米,但隨著市區硬化面積的不斷增加,每年全市有5500萬m3的雨水白白流失。太原市首次在東山新建的龍觀天下別墅區內嘗試建立收集雨水回用系統,對該小區的屋頂及路面雨水進行收集,將雨水匯集在小區最低點,同時在收集點新建了一個容積為150m3的儲水池,還新增了雨水收集后的過濾加壓設備,不僅可以使雨水得到更有效的收集,還可以使回收的雨水潔凈程度明顯提高。這些水都可以直接用于綠化、灑掃、洗車以及景觀用水等,不僅有效補充了自來水的不足,還減少了污水處理的費用和過程。

此外,對于獨棟別墅,采用單獨收集,單獨利用的雨水利用方式,采用0.5 m3~5m3不同體積儲水罐,在每個雨水立管上設置重力過濾棄流裝置,起到截污和棄流的作用。收集后的雨水可用于附近綠地的澆灌,家庭洗車用等。

在別墅區部分路面和綠地還建立了雨水入滲回灌技術試點,即滲透鋪裝地面雨水入滲和雨水滲透井滲透管入滲系統。

第7篇

關鍵詞建筑;設計;雨水;利用;綠色;應用;

Abstract: With the development and progress of society, the emphasis on rainwater use of green building design is of great significance for real life. This paper describes the rainwater use of green building design.

Keywords building; design; rain; use; green; application;

中圖分類號:TU2文獻標識碼:A文章編號:

引言

綠色建筑,雨水回收越來越多的關注,雨水回收利用系統的設計剛剛起步,缺乏經驗,要進行進一步探索的技術。雨水回收系統,以滿足節約能源的同時,也增加了使用建設的亮點,提高經濟建設。

1、雨水利用的相關政策

(1)2002年10月實施的《中華人民共和國水法》第二十五條規定:“在水資源短缺的地區,國家鼓勵對雨水和微咸水的收集、開發、利用和對海水的利用、淡化_”

(2)2004年10月實施的《北京市實施辦法》第52條規定:園林綠化、環境衛生用水,應當采用節水技術,充分利用再生水,收集利用雨水

( 3) 2005年10月27日建設部“綠色建筑技術導則”第5.3.3條:雨污水綜合利用。

①采用雨水、污水分流系統,有利于污水處理和雨水的回收再利用;

②在水資源短缺地區,通過技術經濟比較,合理采用雨水和中水回用系統;

③合理規劃地表與屋頂雨水徑流途徑,最大程度降低地表徑流,采用多種滲透措施增加雨水的滲透量。

(4)《建筑與小區雨水利用工程技術規范》(GB 50400-2011)于2012年4月1日實施。規定:雨水利用系統的規模應滿足建設用地外排雨水設計流量不大于開發建設前的水平或規定的值,涉及重現期不得小于1年,宜按2年確定。

2、雨水利用對環境的影響

建筑小區雨水利用對環境 的影響主要表現在以下方面 :

1)雨水資源與建筑小區內地表水和地下水聯合使用 , 可以提高水 資源利用率 , 緩解 區域用水壓力 ,并可促進和改善小區和區域 的生態環境

2)建筑小 區雨水資源就地利用, 可減少暴雨徑流,降低徑流中攜帶的大量污染物排人水系統所造成的污染, 消減洪峰流量,減輕防洪壓力

3)建筑小區雨水利用可很大程度上促進雨水向地下水供給 ,有利于部分解決 區域地面沉降問題。

4)雨水利用可與建筑小區內的景觀設計結合起來,提供設計所需消耗的水資源。

3、在綠色建筑中雨水回收的可行性

在倡導綠色建筑的今天,雨水回收的可行性有以下幾個方面:

3.1雨水處理過程很簡單:雨水的質量比較好,簡單的治療過程中,由降水的基本材料,并通過水交換表面加上雜質成分進行雜質的水。

3.2雨水利用成本低,具有投資少,運行費用低的雨水。使用項目,如一個城市的雨水,雨水收集不到20元/立方米的基礎設施投資,運行成本低于0.1元/立方米,污水處理廠的投資較高,一般0 14^02500元/立方米。經營成本4 ^0.87元/ m3

3.3經濟,環境和社會比較:雨水利用和廢水處理和再利用,可以減少自來水消耗的風險,減少城市引水,水凈化和保護環境的邊際成本的作用效果。雨水利用可以更有效地減少排水系統的排放量,節省城市排水設施的運行費用:在城市的大雨,可以在防洪中發揮的積極作用。

4、針對各種建筑形式的雨水利用途徑

4. 1別墅和新農村建設中雨水利用方式

對于別墅區或郊區新農村建設特點是住房多為獨門獨戶的單戶家庭,宜采用單戶家庭雨水利用技術,其雨水利用技術也相對簡單,容易實現。地面雨水宜采用土壤入滲;屋面雨水可采用收集回用的方式。一般方法是將屋面雨水通過雨水管收集,通過分散或集中過濾除去徑流中顆粒物質,然后將水引入地面或地下貯水箱(池)(圖1所示)貯蓄,再通過水泵輸送至用水單元。一般用于沖洗廁所或灌溉綠地等。

圖1收集屋面雨水的貯水箱

別墅或村莊地面雨水利用理念為:雨水經過天然土壤滲入地下,若雨水大于土壤的入滲能力,則進入小區的入滲溝或洼地;道路及停車場的雨水徑流直接進入小區的入滲溝或洼地。入滲溝或洼地根據綠地的耐淹水平設計,標準內降水徑流可全部入滲,遇超標準降水,則通過溢流系統排入小區雨水管道,排至自然河流或小區生態湖中雨水的利用除采用綠地、入滲溝、洼地等方式外,透水型人行道也被廣泛應用。

在小區內多采用滲透措施間接利用雨水:目的是以控制初期徑流污染為主要目的,減少雨水流失,增加雨水的下滲,但沒有調蓄利用雨水量和控制峰值流量的功能。滲透設施主要有綠地、透水鋪裝地面、滲透管(渠)、滲透淺溝、滲透井、滲透池等。

4. 2城市大型居住小區和大型公建群

在小區內采用滲透措施間接利用雨水,小區內雨水利用盡量不設雨水處理和回用裝置,宜設調蓄池,雨季來臨時對城市的雨洪瞬時水量做減緩作用,把雨水徑流的高峰流量暫存在內,待洪峰徑流量下降后,再從池內將水排到市政雨水管網,到市政污水處理廠或中水處理廠,經統一處理后供到市政中水管網供各處使用。調蓄池調蓄了洪峰流量,削減了洪峰,又大大降低了下游雨水干管的管徑,對減低工程造價和提高系統排水的可靠性意義重大,因此各城市可根據小區建設區域和建設規模按城市防洪的整體規劃要求在小區與市政雨水連接處設置適當大小的貯水調蓄池.(圖2所示)

圖2小區雨水利用流程圖

雨水調蓄池的大小還要根據城市大小和城市處理廠的位置等綜合考慮,因地制宜,達到優化的目的。

4. 3城市道路雨水利用技術

機動車道的降水徑流含有較高濃度的污染物質,必須經過處理后方可排放,為此,沿機動車道均設徑流收集系統,城區所收集徑流直接送至污水處理廠處理,高速公路所收集徑流要進入沿路修建的處理系統處理后排放或滲入地下。

4. 4城市雨水收集處理

小區排放的雨水,經過市政雨水管網流至市勿虧水處理廠,通過物化或生化法處理后接至中水供水池,紹丈提升裝置供城市中水回用(圖3所示)。各小區的儲水調蓄池在雨水過后,放水至市政雨水管網,供市政水處理廠使用。雨水回用系統宜做大市政,在市政管網尚未健全的階段,應做較大規模的小市政雨水處理系統。

圖3城市雨水綜合處理回用流程圖

結束語

雨是一種天然的資源,收集和使用成本低,重量輕污染的優勢。經過簡單的處理,可用于生活雜用,消防,園林綠化,景觀,水,車輛清洗。將雨水收集并加以利用使其在建筑設計中更有利于充分利用天然水資源,這都在南部或北部地區降雨量相對豐富但地下水資源貧乏的地方。更有效的進行建筑設計和施工具有非常重要的意義。

參考文獻

1.中國建筑設計研究院.建筑給排水設計手冊.第 2 版.北京: 中國建筑工業出版社 ,200 8

2.李 向軍.雨水利用在綠色建筑設計中的應用.給水排水動態 ,2009(8) :17~ 20

3.王偉,葉閩, 張建新.城市生態小區雨水利用研究.給水排水動態,2006(2) :13~ 15

第8篇

關鍵詞 雨水利用;低影響開發;徑流量

中圖分類號TV5 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708(2014)114-0122-03

0 引言

水是一個國家的靈魂,通過蒸發、輸送、凝結、下滲和地下徑流等環節,在水體之間不斷的循環著。其中,在區域的水循環和城市的水循環中,雨水循環占著重要的作用,對于生態環境的改善以及調節水區資源起著重要的作用。當前,我國的城市化發展非常迅速,城市的建設方面取得了巨大的成就,隨著城市的經濟快速發展,規模不斷擴大,城市人口密度加大,越來越多的農田和綠地被建筑物所取代,土地的利用形式發生變化,使得城市的生態環境也隨之改變,從而在雨水方面也不可避免的出現了一些或大或小的問題,主要有:地表徑流量的增大,洪澇災害變得越發頻繁;雨水面源污染嚴重,河流水質逐漸惡化;此外隨著地表徑流下滲減少,地下水資源難以得到補充等等。所以,降低洪澇災害的發生率,減少城市污染,這些問題變得越來越緊迫。

1 國內外雨洪控制的進展

1.1 源頭性控制

近年來,由于洪澇災害的不斷加大,各個國家對于雨洪的研究也越來越深入,雨洪管理體系變得越來越完善,很多國家實施了從源頭進行控制的措施。其中,低影響開發的措施在美國最受關注。從上個世紀開始,低影響開發的理念就由美國提出,首先通過分散的源頭控制,逐漸發展為控制城市暴雨所產生的徑流以及污染,從而使得開發前后的水狀態趨于緩和。

低影響開發的主要思想就是在城市的開發建設之中,運用各種手段來減輕對于環境的破壞,恢復自然生態環境。所以,為了凈化水環境,許多國內外的專家對于低影響開發進行了研究,并且還建立了應用基地。他們關注解決雨洪問題的方法,介紹應用低影響開發的原則,最后表明低影響開發的技術在解決城市雨洪問題上的潛力巨大。

隨著“綠色城市”口號的提出,低影響開發的模式得到了越來越重要的應用,我國在借鑒國外的先進經驗的基礎之上,建立了很多重要的項目,從而促進了城市水資源的循環利用,使得城市的經濟、環境得到了可持續的發展。

1.2 中途控制

當今時代,城市化的發展越來越快,使得城市的合流管道的溢流問題以及城市的雨水問題變得越來越嚴重。合流管道污染問題已經成為城市改善水環境的制約因素。為了改善水質、減少雨水污染物,國外對于排水系統進行了研究,主要是在溢流建筑物中加入各種懸浮固體,從而能夠有效地減少固體污染物的排放量。另外,建設相應的儲蓄池也能夠控制雨洪量。為了解決雨水對河流的沖擊污染,我國上海市建立了相應的雨水儲蓄池,有效地緩解了水量的壓力和水質的污染。除此之外,對于現有的排水系統進行改造,進行分流制,也能夠控制水的排放量。德國就利用此方法進行控流,實現了對雨洪的管理。

1.3 末端控制

雨洪的末端控制方法主要是由河道的集中存儲技術、人工濕地技術組成。在河道的末端,經過儲蓄池的的調儲之后,可以利用沉淀的方法對其進行處理,達到標準之后進行排放。其中,利用人工濕地處理污染的水體進行是個很好的方法,一方面能夠減少污染,使得河道的水質改善,另一方面還可以改善生態環境,人與自然得到應用的統一。很多國家對于人工濕地技術進行了研究,并將要作為末端控制技術進行實施。我國昆明市在河道的出口處建立了人工濕地,對其污水進行控制,處理效果很穩定,使得污水排放量明顯減少。

1.4 非工程性控制

非工程性控制主要是指利用政策、法令、工程以外的非技術手段與經濟方式來加強雨洪控制。它主要由城市的雨洪管理方式、城市的規劃控制以及法律法規的教育、宣傳等組成。

城市的雨洪管理方式:因為我國對于雨洪的管理方式研究起步比較晚,發展相對比較落后,所以為了解決水資源的短缺、城市的內澇問題,應該充分利用國外的先進經驗,建設以“環境、安全”為目標的管理體系。由于完善城市雨洪的管理體系,涉及到很多應用領域,需要多個部門、多專業的積極協作。不管是發達國家還是我國的水資源問題都已表明,創建合理的管理體系已經是迫在眉睫。

城市的規劃控制:城市的規劃是否合理,不僅影響到城市的雨水收集問題,還對緩解城市的水澇災害、改善生態文明、補充地下的水資源有深遠的影響?,F今,我國某些地區以環境、經濟、社會為起點,開展了對雨水的重復利用研究,充分利用發達國家的經驗,探索出了適合我國國情的相應規劃,開發商已經在項目的建設中開始實施控制雨洪的工程。

法律法規的教育、宣傳方式:上世紀的90年代,美國制定了污染物的排放削減制度,并且對于暴雨的排放量權限進行了控制。另外,德國也規定了相關法律:對于污染嚴重的降雨需要經過處理達到標準以后才能排放。除此之外,其他國家也采取了很多的經濟手段,來激勵人們實施新的處理方法。從2004年開始,我國也頒布了很多與雨水的利用有關的法規,政府開始鼓勵人們建設收集雨水的設施,還確定了雨水利用的標準。對于教育宣傳方面,政府制定了相關的宣傳手冊、環保購物裝置,向大家免費發放。此外,還建立了環境教育基地,并且通過報紙、電視臺、網站等媒介,宣傳了環保工作的動態。

2 我國城市雨洪徑流的特性分析

2.1 地表徑流的水量

城市雨洪具有雙刃性,它是一種資源,也是一種災害。在城市化的過程中,不透水的地表面積越來越大,從而使得洪峰流量增高,匯流時間變短。并且,近年來隨著氣候變化的多樣性,使得暴雨的發生越來越頻繁,增加了城市洪澇的風險。根據研究表明,北京市中心的徑流總量、徑流系數都比郊外平原區要高,由此可見,城市化越來越高的地區,承受洪澇災害的能力越差。所以,應該充分利用雨水這部分資源,淡水資源短缺的現狀就會有所改變。

2.2 地表徑流的污染物

要想使城市的污染問題得到很好地控制,必須提高城市水體的質量,全面了解污染物的種類以及來源,這樣有利于制定有效的污染控制措施,從而提高處理污水的效率。常見的污染物主要有:重金屬、有機碳類物質、懸浮顆粒等。

2.2.1 重金屬

重金屬是雨水流中的主要污染物之一,并且還具有很大的毒性。但是在雨水的沖擊作用下,它很難降解,并會長時間的存在于水體的環境中,所以,雨水中的重金屬很受關注。一般情況下,重金屬的主要來源是建筑施工、大氣的沉降以及城市交通行為。重金屬濃度的大小與顆粒物的大小有關,根據研究結果表明,絕大多數的重金屬的顆粒物大小集中在小粒徑上,因此,重金屬污染的問題要想得到解決必須除去小的顆粒物。另外,季節、地理條件以及溫度都是水中重金屬轉化的主要因素。

2.2.2 有機碳類物質

在城市的水體中,有機碳類化合物的分解就會消耗水中的溶解氧,使得水體發臭發黑,以至于影響水體景觀。另外,有機碳的溶解會對水體環境造成很大的危害,它會使得多環芳烴與重金屬之間的分布受到影響,從而影響了顆粒物對于重金屬與烴類物質吸附作用,就會使得暴雨對重金屬和烴類物質的轉運。

有機碳類物質最容易吸附在小顆粒的物質上,經研究發現,有機物大多數存在于小顆粒物質的表面,并且當有機物吸附在上面的時候就會增強重金屬與疏水有機物結合的能力。雖然這個過程會促進重金屬的去除,但是因為有機物質容易被降解,就會使得顆粒物質吸附的污染物重新變為溶解態。

2.2.3 懸浮顆粒

在城市的降雨徑流中,污染物懸浮顆粒的大小變化很大,主要由交通行為、建筑施工、尾氣排放、路面沖刷、工業生產以及土壤侵蝕等造成。懸浮顆粒影響著水體環境污染物的分解以及轉移。它所攜帶的無機物以及有機物會隨著雨水沖刷進入到水體環境之中,并且多數的污染物不但可以是顆粒狀的形式吸收有機物,而且還可以是顆粒態形式附于沉積物之中。所以,懸浮物以及攜帶的所有污染物都可以通過沉淀去除。

對于不同的降雨量,地表徑流所攜帶顆粒物的粒度分布不僅與水力條件有關,還與干旱的天數有著密切的關系。

3 降雨徑流的污染特征分析

降雨徑流的污染主要受降雨事件與地面顆粒物的影響,在此主要討論了徑流初期的雨水沖刷以及輸送規律。

3.1 降雨事件分析

1)降雨量

降雨量的大小不但受到地區的影響,而且還與季節有著明顯的關系。對于我國南部地區,屬于亞熱帶氣候,降雨量豐富,并且干濕分明。平均每年的降雨量很大,年際之間的雨量變化也很大,全年大部分的降雨量出現在汛期,只有很少一部分位于后汛期。而且,這個時期的平均降雨量很大,主要是由于在這段時間內熱帶低氣壓、熱帶氣旋等氣候的出現較為頻繁。每一年中各個月份的雨水量變化呈現單雨峰趨勢。

2)降雨天數

我國南方的平均降雨天數為145天,其中最多的年份是185天,最少的也有108天。跟降雨量相同,降雨的天數主要是集中在汛期,其中,小雨占得天數較多,中雨、大雨的天數相對較少。

3)降雨強度

降雨的強度主要是指單位時間的降雨量。對于不同類型的降雨強度會對污染物的沖刷有不同的特點。對于降雨強度出現最大的時間不同,可以將降雨事件大致分為三種。

降雨前期類型:降雨強度出現最大值的時候出現在降雨前期,并且隨著降雨時間的延長而變得越來越低。中期降雨類型:降雨強度的最大值出現在降雨事件中間時段,并且隨著降雨時間的增長而逐漸降低,出現“兩頭較小,中間較大”的分布形態。末期降雨類型:降雨強度的最大值出現在降雨事件末端,其中,中前期降雨強度的增長較小。

3.2 徑流初期的雨水沖刷

一般情況下,初期的降雨量中污染物的含量與后期相比較高,我們把這種現象稱作初期沖刷效應。在初期的沖刷中,很多污染物進入水體中,這是水體環境退化的主要原因。經研究表明,降雨開始的初期,雨水的沖刷會是得降雨所攜帶的大量污染物濃度出現最高,但是,在同一個降雨事件之中不同的污染物或者是不同的降雨事件的同一個污染物經過初期的雨水沖刷而產生的濃度峰值是不同的。在一般的情況下,能夠影響沖刷效應的因素有很多種,比如降雨強度、匯水面積、前期的干旱天數、不滲透面積的比以及清掃的頻率等等。

對于我國降雨徑流的污染特征分析之后,可以發現沉積物中的大多數顆粒物質的粒徑比較小,并且具有較強的吸附能力。因此,除去小顆粒物質是減少污染的主要途徑之一。此外,污染物的濃度與降雨的時間也有關系,在降雨的過程中,初期的污染物濃度較高,隨著降雨時間的延長,污染物的濃度逐漸降低并且在后期趨于穩定。初始沖刷強度不但與土地的類型有關,而且與前期的干旱天數、降雨的強度等因素有關。

4 低影響開發的試驗研究

由于初期降雨的沖刷使得污染較為嚴重,污染物的濃度很高,需要進行處理。在此,主要利用下凹綠地、人工濕地、透水磚以及新型雨水口,這四種低影響開發的技術進行相關的研究。

4.1 下凹綠地

第9篇

【關鍵詞】市政道路;組織排水;利用雨水

城市排水系統主要是用來排除城市的廢棄水,城市的廢棄水可分為三類:一是日常的生活污水;二是工業生產產生的工業廢水,污染嚴重的工業廢水都必須經過預處理,達到排放標準以后,才能排入排水管渠系統;三是雨水及冰雪融化水,通常雨水比較清潔,但初降雨水會因挾帶各種污物而受到污染。

城市排水系統分成污、雨水利用同一套管道系統排除的合流制與利用不同管道系統排除的分流制兩種。與合流制相比,分流制可減輕污水處理廠負荷,處理污水量穩定,排水管道系統便于維護,因此現在城市多采用分流排水體制,建立獨立的雨水管渠排除雨水。

1 城市市政道路的排水系統存在的問題

目前,我國雨水排除的思路仍是:為保障城市、工廠和人民生命財產安全,及時排除暴雨形成的地面徑流。設計的重點在一個"排"字上,沒有或甚少考慮雨水利用,而讓其白白排入水體,浪費了寶貴的雨水資源。但是,由于我國城市化進程不斷加快,城市建設飛速發展,大量建筑物、道路、廣場等建設使城市不透水面積快速增長。由于這些不透水面的徑流系數通常都比較大,伴隨而來的是雨水徑流量大大增加,使原有城市管道滿足不了泄水要求,經常出現雨水排除不順暢,致使道路積水、交通擁堵,房屋水浸。另一方面,增加了新建雨水管道、雨水泵站等的輸送容量,也就增加了城市建設成本。因此,在當今水資源嚴重缺乏之際,有必要對這種思路進行思考和調整,改良目前流行的道路、排水和綠化設計模式,有效地利用雨水資源,減小不透水的面徑流量,進而降低工程造價。

目前的城市排水系統主要分為雨水和污水兩個排水系統。污水排水由污水管來收集道路兩側的居民生活用水和工廠產生的工業廢水,經污水處理廠集中處理后排入鄰近的河道;雨水排水由雨水管道收集道路范圍內及兩側一定范圍內的降水后,直接排入附近河道。城市排水系統的設置,較好地解決了城市排水問題,是保證城市正常運轉不可缺少的公用設施。由于城市的發展,地面硬化率大大提高,使得雨水對地下水的補充被阻隔;雨水在地面匯集,大量集中在機動車道和非機動車道上,引起交通堵塞;雨水從地面流失或被蒸發,使城市揚塵污染加重。

2 城市市政道路的排水系統的改進措施

2.1 設計透水路面

透水路面是在保證道路運營安全情況下,使雨水能夠進入路面結構,滲透到路基或土內,以實現雨水的貯蓄或回灌地下水。透水路面的作用有:利用表層土壤對徑流的凈化能力,補充城區日益枯竭地下水資源,減輕降雨季節道路排水系統負擔;加強地表與空氣熱量和水分交換,調節城市氣候;保證路表面無水膜,防止因水膜引起的滑溜,可以減少雨天行車的水飄,提高車輛行駛及行人的舒適性與安全性;路面的多孔性具有很好的吸音效果,可有效降低噪音,創造安靜的生活和交通環境。

透水性路面有現澆透水性路面和鋪裝透水性路面磚兩種修筑方式。透水性路面對地表強度以及地下土壤透水性能要求較高。雖然目前研究出的多孔瀝青材料及多孔混凝土材料基本能夠滿足硬化路面的路用性能要求,并在國外得到了一定程度應用,但這種材料的使用對降雨量、路基性質都有一定限制范圍。若降雨量過大,基層透水條件不好將會使得路基長時間處于飽水狀態,進而影響道路的強度,在土壤滲透條件不好地區要進行大規模換土,保證雨水能夠及時下滲。

2.2 應用滲透管及其它滲透設施

除采用透水性路面和綠地外,還可通過設置合理滲透管、滲透井、滲透池等滲透設施,來提高雨水滲透效率。我國各地城市修建主要道路都相當寬闊,可以收集到雨水量亦相當可觀,路邊綠化帶條狀特點,相同面積需要管道長度大,雨水利用難度增大。今后如果能在現有雨水直接利用與間接利用的研究基礎上,針對綠化帶用水特點研究新型雨水就地利用方式,就近收集道路徑流作為路邊綠化帶的補充水源,不僅可以減少管道長度、節省管網造價、提高雨水利用率,更可以大大降低綠地養護成本。

3 城市道路雨水的利用

3.1 直接利用路面雨水

利用蓄水池收集路面雨水,雨天進行集存,晴天作為園林綠化,城市消防、清洗道路等非生活用水,可以有效的減緩城市用水壓力。

由于道路兩側空間以及景觀需求,蓄水池大多建在地下。主要工藝流程為:徑流雨水-初期棄流裝置-貯存沉淀池-人工土壤滲濾-中水池-回用。由于路面徑流含有大量泥沙、樹葉,雨水在輸送過程中要先通過細格柵攔截樹葉等漂浮物再進入初期棄流裝置,將初期較臟雨水排至市政雨水管道,根據國內外實際設計經驗,初期棄流量為2.0~2.5 mm。水池使用鐵絲網或尼龍網蓋住所有入口以防止小動物進入,定期檢查和清洗集雨系統各個部位以確保蓄水池無滲漏、無污染。

3.2 采用綠地來蓄積并利用雨水

綠地徑流系數只有0.15,能夠留住大量雨水,草本植物具有較強控制土壤侵蝕能力,所起作用主要包括:降雨截留、徑流延滯、土壤增滲、蒸騰和土層固結等。

把道路雨水引入路邊綠化帶主要有兩種:一是在條件允許的情況下,降低綠地高程以形成下凹綠地。研究證明下凹綠地深度為10 cm,則一年一遇暴雨徑流可100%被攔截在綠地內,對兩年一遇暴雨也可以攔蓄81%,蓄滲效果十分明顯;二是改變路面結構,將兩側分隔帶路緣石由立式改為平式,適當增加路緣帶寬度(可占用綠化帶0.5 m),或將分車帶由傳統的上凸式改為下凹式,雨水口設置在帶內,這樣就能將雨水順利引入綠化帶,為避免進入綠化帶雨水浸入路基及路面結構層,造成道路整體強度下降,影響道路使用壽命,在分隔帶兩側與路基相接處,要采取一定的防水處理措施,以保證道路路基整體穩定性,達到雙贏的目的。

4 結束語

對于廣大的北方缺水城市,怎樣利用好雨水這一寶貴的水資源,已引起各方面的重視。筆者認為在采取各種措施,不影響道路使用的情況下,對城市道路斷面作適當調整,就能夠使雨水資源得到比較好的利用,使道路綠化帶中土壤含水量增大,減少澆灌次數,節約大量自來水,結合人行道透水磚的透水性能、蓄水性能,不僅免除了雨天行路踩水的煩惱,補充了地下水源,又能夠緩解城市排水的負擔。同時,對于凈化空氣、減弱噪音也起到良好的效果。

參考文獻:

[1]黃凱.城市市政道路有組織排水與雨水利用[J].甘肅科技,2006,(01).

第10篇

關鍵詞: 入滲;收集回用;調蓄排放

Abstract: City rainwater utilization is an emerging with good market prospects in the field, in a serious shortage of water resources, exploiting and water resources, water can be used as one of the important city, provides an effective way for long-term sustainable development of water resource, this paper elaborates on the rainwater utilization and technology, the rainwater collection system, more extensive use, is the main measure of rainwater utilization at present.

Key words: infiltration; collection and reuse; water discharge

中圖分類號:TU991.11+4 文獻標識碼:A文章編號:

我國的水資源非常匱乏,人均水資源占有量很低。隨著近年我國城市化進程的高速發展,城市用水資源更加緊張,而大量的地表、道路、房屋等不透水面積的增加,使城市的降水滲入量大大減少,而突遇特大降雨的時候,城市排水設施的容量往往不足以排出暴雨流量,產生城市內澇,近兩年的北京城市內澇已經對城市排水建設提出了嶄新的問題,也迫切需要在技術上加強對雨水的回用,做到供水、防洪、保護生態環境同時發展。

國外雨水利用現狀:從20世紀80年代開始世界各國已經開始了探索雨水資源化利用,世界上很多國家已經意識到了雨水利用的價值。很多國家已經開展了不同規模的雨水利用與管理的研究和應用。如德國計劃將國內80%的路面改造為透水地面;日本也已經大規模鋪設透水性地面;發達國家已經出臺了有關雨水利用的相關標準和規范法規等。并且目前發達國家也有很多專門從事雨水利用的廠家逐漸壯大,形成一定規模。

國內雨水利用現狀:在我國,雖然對雨水利用有著悠久的歷史,但是真正的開始研究利用還是從本世紀80年代開始的,而且我國國家還是缺少技術標準,規范和法律法規等來規范這個產業。目前我國雨水利用與發達國家相比還有很大差距,處于開發和探索階段,在甘肅與寧夏等西部城市開發了一些工程,取得了一些成果,在北京、上海、大連等一些城市也有了一些雨水利用工程,也取得了一些成果,對我國的雨水利用技術進步起到很大的推動作用。

雨水利用不僅是開源節流的一條途徑,而且對生態環境的改善,水污染的控制等方面也具有積極的意義。雨水利用主要有以下三種方式:收集回用,調蓄排放和土壤如滲。其中調蓄排放系統的功能主要是減輕城市洪澇,符合規范(《建筑與小區雨水利用工程技術規范》)的要求,規范也推薦了相應的適用場合,為削減城市洪峰或要求場地的雨水迅速排干時,宜采用調蓄排放系統。雨水利用方式選擇的基本思路為:地面雨水采用如滲,屋面雨水采用如滲還是收集回用由技術經濟比較決定,地面雨水采用入滲而不收集的主要原因是:1.地面特別是路面雨水污染嚴重,COD和SS等主要指標比屋面雨水成倍增高;2收集效率低,特別是綠地收集效率很低,是屋面雨水的1/4到1/5.

雨水收集回用

屋頂集雨一般是將雨水通過雨水管收集,再通過過濾技術去除徑流中的顆粒物質,然后再將水引入蓄水池貯蓄,再通過水泵將水輸送到用水單元,一般用于沖廁或灌溉綠地等。

雨水收集后的處理:雨水收集后的處理過程與一般的水處理過程相似,雨水的污染物主要來自于污染物顆粒沉降、大氣中淋溶的污染物、垃圾的積聚以及交通運輸等,污染物的組成和性質與路面的材料、路面的老化程度、路面的清潔度及因為雨水生化性較差,主水土流失等情況有關。有關資料表明,雨水水質變化的總規律是初期雨水污染嚴重,COD和SS濃度高,受降雨強度、降雨量和時間間隔等因素影響嚴重,受降雨歷時的延長,污染物的濃度也隨之降低。因為初期雨水收到污染,需要棄流,棄流后的污水,經簡單的混凝沉淀、過濾處理后,雨水滿足城市生活雜用水和景觀用水水質標準。如對處理后的雨水有更高的要求,亦可采用膜處理等工藝,但因雨水量是隨機的不是固定的,雨水處理設備的空置時間通常比較長,故不推薦使用過于復雜的處理工藝。

雨水調蓄排放

綠地水域攔蓄:

利用湖體貯存雨水,如果城市建設區域內有天然湖體,可以利用湖體作為雨水收集池,這樣不僅可以節省大量的建設費用,獲得較大的雨水貯存空間,而且有利于改善湖體的水質,是直接進行雨水收集利用的行之有效的方法。

2. 建設蓄水池貯存雨水,如果建設區域內沒有可利用的雨水貯存設施,可以根據雨水的回用量建設地下或地上蓄水持貯存雨水。

3.利用景觀水池貯存雨水,利用景觀水池貯存雨水也是對區域內現有貯存空間的科學利用,不僅可以節省工程投資,而且用雨水代替景觀用水可以節約水資源。

三、雨水間接利用技術-滲透

雨水滲透技術是一種間接的雨水利用技術,是合理利用和管理雨水資源改善生態環境的有效方法,與雨水直接排放和雨水收集、儲存、處理與利用的方案相比,他具有技術簡單,設計靈活,易于施工,投資少,環境效益顯著等特點。對于我國有些地區,由于開采地下水過度而導致地下水水位下降,如能將地下水收集處理后回灌地下,可有效補充涵養地下水,同時還能對暴雨洪水起到調蓄作用,可削減洪澇災害。

雨水滲透技術:分為自然滲透和人工滲透。自然滲透指綠地和天然河溝等滲透,進而補給地下水。人工滲透指利用人工滲透設施進行滲透。以下是對目前常用的滲透設施的優缺點進行的簡單總結歸納:

雨水滲透設施分類

第11篇

關鍵詞:雨水收集;回收利用;技術方法

中圖分類號:TU823.6 文獻標識號:A 文章編號:2306-1499(2013)03-(頁碼)-頁數

水資源是基礎自然資源,是生態環境的控制性因素之一;同時水資源又是戰略性經濟資源,是一個國家綜合國力的有機組成部分。隨著城市化和經濟的高速發展,資源不足的矛盾和城市化建設的快速發展和城市人口的不斷增加,一方面使得城市用水量需求增加,另一方面城市不透水面積擴大,導致雨水資源流失增加和水循環系統的平衡遭到破壞。雨水作為一種自然資源,污染輕,對調節補充城市水資源、改善城市自然生態系統具有重要作用?,F代城市雨水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。國外對城市雨水利用的實踐及研究起步較早,從 20 世紀 80年代開始,世界各國就開始探索城市雨水資源化,全球至少有4 0個國家和地區開展了雨水管理與利用的研究和實踐。美國、德國、英國、澳大利亞、日本和以色列等國長期致力于雨水管理技術的研發,已形成了相對成熟的雨水利用技術,開發了多種水文模型,并建立起了較為完善的保障體系。我國城市雨水利用盡管取得了一定成果,但總體上起步晚、發展相對滯后。通過分析國外雨水利用的現狀,提出了雨水收集及利用技術,旨在為我國的雨水利用提供借鑒和啟示。

1.國內外城市雨水利用現狀

1.1國外城市雨水利用現狀

從上世紀 80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。美國不但重視工程措施,而且還制定了相應的法律法規對雨水利用給予支持。如科羅拉多州、佛羅里達州和賓夕法尼亞州分別制定了《雨水利用條例》,這些條例規定新開發區的暴雨洪水洪峰流量不能超過開發前的水平,所有新開發區必須實行強制的“就地滯洪蓄水”。其他的發達國家如德國、英國、日本等國家城市雨水利用的主要經驗包括兩個方面:一是制定一系列有關雨水利用的法律法規,如目前德國在新建小區之前,無論是工業、商業還是居民小區,均要設計雨水利用設施,若無雨水利用措施,政府將征收雨水排放設施費和雨水排放費。日本于 1992年頒布了“第二代城市下水總體規劃”,正式將雨水滲溝、滲塘及透水地面作為城市總體規劃的組成部分,要求新建和改建的大型公共建筑群必須設置雨水就地下滲設施。二是建設完善的雨水收集、利用設施,將收集到的雨水主要用于沖廁所、洗車、澆庭院及回灌地下水等。目前,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。

1.2我國城市雨水利用現狀

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約從 20 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。由于缺水形勢嚴峻,北京市開展的步伐較快。 2001 年國務院批準了包括雨洪利用規劃內容的“ 21世紀初期首都水資源可持續利用規劃”,北京市規劃委員會和北京市水利局于 2003 年3 月共同制定并了《關于加強建設工程用地內雨水資源利用的暫行規定》,其中規定今后在北京市新建、改建、擴建工程時要同時建設雨水利用工程,建設中的工程也必須同時考慮建設雨水利用設施。 2008年奧運場館和奧林匹克公園建設中也都采用了雨洪利用技術?!赌暇┦谐鞘泄┧凸澕s用水管理條例》也要求規劃用地面積二萬平方米以上的新建建筑物應當配套建設雨水收集利用系統。

2.雨水利用技術

2.1雨水收集

雨水收集系統包括屋面的雨水收集系統和地面的雨水收集系統。由于屋面受到人類活動的影響小一些,所以屋面對雨水的污染程度比路面要輕的多。而且地面要考慮到相當一部分的雨水途徑綠地回補地下含水系統,因此兩種收集系統在設計上有所差異。

2.1.1屋面雨水的收集

屋面雨水一般占城區雨水資源量 65%左右,易于收集,且水質相對較好,是城區雨水利用的主要對象。屋面雨水由于受污染少,水質較好,稍加處理或不經處理即可直接用于沖洗廁所、澆灌綠地或用作水景,也可直接進入滲透管溝或通過土壤經初步滲透后再進入滲透管系。對屋面雨水典型的收集方式為:屋面雨水經雨水立管進入初期棄流裝置,通過初期棄流裝置將初期較臟的雨水排至小區污水管道,進入城市污水處理廠處理后排放。經過初期棄流的雨水經獨立設置的雨水管道流入貯水池,雨水在池中經過過濾、沉淀、再過濾、消毒處理后,出水進入專為沖洗用水、洗滌用水和庭院澆灌用水設置的管網,可用于家庭、公共和工業等3 方面非飲用水供水。

2.1.2地面雨水的收集

由于地面的雨水水質較差,其主要用在系統和地表蓄水池。對于采取合流制排水小區綠化用水和景觀用水上。地面雨水收集方式包括綠地蓄水下滲回補地下含水系統的老城區,如果將地面雨水就近收集并回灌地下,不僅可以減少對環境的污染,還可提高城市污水廠的處理效果,降低處理成本。采取分流制的地區,地面雨水徑流從集水口流入雨水管道,直接匯入雨水貯水池,相對比較簡單。

2.2雨水回用

屋面雨水的污染程度較地面雨水輕,且徑流量大,便于收集,利用價值也高。初期徑流棄流后COD一般為 80 ~1 20 mg/L ,而道路初期雨水水質較差,初期徑流中C OD 高達 3000 ~4000 mg/L。所以雨水的匯水源頭、收集方式以及其回用的水質都是制約雨水凈化工藝選擇的因素。雨水凈化按照雨水處理工藝可以分為自然凈化和物化處理。對雨水水質條件較好、地下水位較低、平均坡度小且土壤滲透能力較好的道路 (透水性路面)區,可利用表層植被和土壤凈化功能的自然凈化方法處理雨水,同時還可以減輕對雨水收集、輸送系統的壓力,補充地下水。

第12篇

【關鍵詞】收集利用經濟

中國的城市開發建設進程不斷加快,設計師和管理人員將更加重視城市的可持續發展和生態環境的改善,在提高城市居住舒適性的同時盡量減少資源消耗。最近幾年,城市雨水的收集、循環利用愈來愈受到重視。雨水系統作為生態小區的一個子系統發揮著重要作用。雨水的生態循環和再利用,還有許多觀念、技術和管理模式須推廣采用。目前,我國城市中的排水設施均采用硬質渠化的措施,地面鋪裝和地下水排水管網均是以盡快匯集排除地面徑流為目標,使降落的雨水盡快向城市中的各種河道聚集,來不及滲入地下。小區中硬質鋪裝多采用水泥混凝土和砌塊磚鋪砌而成,透水性差,雨水難以從硬質鋪裝下滲。而在現代小區中,應考慮雨水的污染控制、滲透、滯留和凈化回用。

1雨水回收利用系統組成

1.1雨水回收利用系統流程(圖1)

1.2雨水初期棄流裝置

雨水在經過屋面或地面匯集后,受路面污染影響,使得初期雨水徑流中含有大量的污染物。其中CODcr、懸浮物含量甚至超過污水,無法回收利用,若直接排入雨水排水系統,會嚴重影響環境水質。通過采用初期雨水分散控制,在源頭設置棄流裝置,對初期雨水就地初期處理,可最大化消減污染負荷。將棄流雨水就地處理,進入管網的雨水為初期潔凈雨水。減少進入管網的雨水棄流量,減少調蓄水池容積,同時富余雨水可有效回補地下水,改善地下水資源。由于減少了初期棄流量,減少了污水處理量,可減輕污水處理廠雨水處理量。

作為雨水收集的源頭,采用的雨水口和雨水井均為環保型產品,內帶截污框和雨水篦子。能有效的攔截雨水中大顆粒雜質,避免日后使用時的管道堵塞。且日后清理只需將提籃提出將雜物倒出即可。井體側壁開孔,配已級配能有效地將雨水補充給植被及地下水。通過截污棄流后的雨水可直接進入雨水收集水池,簡化雨水處理的工藝。

1.3 PP模塊組合構筑物構造

PP模塊組合構筑物是由配水井、排泥井、出水井和PP模塊骨架組成。雨水經過初期棄流裝置后直接流入配水井,再進入PP模塊骨架,經雨水濾板,泥沙收集到排泥井,水經過砂石濾料層,通過出水井井筒微孔,收集在出水井內,經過供水設備和供水管網,供給小區內綠化、景觀噴泉和地面沖洗使用。PP模塊構筑物采用聚丙烯塑料單元模塊組合,在水池周圍包裹防滲土工布,形成地下貯水池。由于表面光滑,不滋生藻類,可使儲存的水體水質保持較長時間穩定。再有模塊式的組合,可使雨水集蓄池極大的適應場地的限制,組成各種形狀,同時具有安裝方便,承載力大,可拆除遷移至其他區域繼續使用等優點。

用于收集雨水的儲存裝置,采用成品裝配式PP方塊組合而成。在水池底部結合雨水過濾板,雨水通過重力即可實現過濾,在濾板層下設置級配礫石取水層回用泵設置在取水井內,回用是開啟水泵,實現過濾同時回用雨水。

塑料模塊組合的水池安裝方便,承載力大。同時內壁粗糙度為0.009,比混凝土內壁光滑,內部結構不易附著雜質,更有利與保證水質穩定。水池上方可作為綠地,種植花草和樹木等,起到美化環境的作用。

1.4 雨水利用自動化控制及回用

整套雨水利用系統采用自動控制。初期雨水棄流裝置采用自控式雨水棄流裝置,設置棄流量及復位時間,自動棄流雨水。雨水集蓄池設置高低液位控制器,同時與清水池液位控制器聯動,自動控制消毒提升泵的開啟和關閉。清水池綠化泵也采用自動控制設計,根據管網水壓,自動調節。

2 雨水綜合利用系統與中水處理的區別

雨水綜合利用系統是利用經過簡單物理處理方法―――過濾,達到景觀、沖洗的水質標準。中水處理的方法有生物處理法、物理化學處理法膜處理3種,中水水源的主要污染物是有機物,目前大多數以生物處理為主處理方法;在工藝流程中消毒滅菌工藝必不可少,一般采用含氯消毒劑進行消毒。兩者利用的原理一致,只不過在工藝流程上存在一定差異。

3 建議

隨著我國人口增長和和城市化進程的加快,水資源短缺問題日趨嚴重。對水資源進行合理開發、高效利用、全面節約、有效保護和綜合治理,已成為一項重要的戰略任務。為了使雨水利用資源化,實現城市水資源的可持續利用,提出如下建議:

3.1強制性法律法規早日出臺

通過雨水收集利用系統,既能控制洪水對城市的影響,也能解決城市缺水的問題,還可以進行雨水循環利用,但政府不出臺任何與此相關的政策,雨水收集和利用就很難形成規模。因此,雨水利用要從開發資源、生態補償與城市可持續發展的高度加以重視,給予政策法規支持和支撐。在澳大利亞,政策先行成就了雨水利用和收集的普及。澳大利亞幾乎每家每戶都安裝了雨水收集容器,雨水被用于澆花、洗車、沖廁等非飲用水方面。由于澳大利亞每年的年平均降雨量僅470mm政府對雨水的回收利用非常重視,政府對修建儲水箱的居民每年

給予200澳元的補助。我國目前還沒有出臺任何強制性的法律法規,所以在雨水收集和利用的推廣上有很大的阻礙。

3.2制定相關城市規劃

依靠合理的城市規劃體系、科學的技術管理體系、在規劃、設計方面逐步制度化、規范化、才能為雨水利用推廣提供保障。南京市十三屆人大常委會第31次會議聽取了關于審議結果的報告。審議報告建議、規劃用地面積2萬平方米以上的新建項目應當配套建設雨水收集利用系統、違反規定的、可處5萬元以上

30萬元以下的罰款。為下一步在全市范圍內深化這項工作奠定了法律基礎。

3.3加強部門間協調合作

城市雨水利用屬于水資源的開發與管理范疇、涉及到氣象、地質、水利、城市建設等問題、是一項涉及面很廣的系統工程、具體實施時需與水利、城市建設、市政管理、建筑設計、環境等許多部門加以統籌、綜合與協調,制定雨水利用工程建設和運行的相應政策和法規、

并負責工程的具體實施和監督。

4 結語

雨水的收集利用在水資源日益缺乏的中國已是刻不容緩。我國在雨水收集利用與城市規劃相結合方面的研究正在逐步深入。通過借鑒國外先進技術,與中國實際情況相結合,并著手解決出現的新問題是雨水收集利用研究與實踐的當務之急。

參考文獻:

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[2]黃玉璋.北京城市小區雨水再生水利用研究與示范[J].2002年全國城市水利學術研討套論文集.2002.

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