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【摘 要】改革开放三十多年以来,随着我国的经济发展迅猛,城市化进程不断加快,国内水资源稀缺的问题越来越明显。这需要我们转变观念,将雨水资源进行回收利用。鉴于此,笔者在文中针对雨水资源回收利用的重要性实施了详尽的分析,并且提出了在城市规划中进行雨水资源回收利用的措施,希望能为我国有限的水资源利用贡献自己的绵薄之力。
【关键词】雨水资源回收;利用;水资源
引言
水资源问题早已成为世界各国所关注的一个重要问题。我国水资源紧缺,全国700多个地级市以上的城市中,有近400个城市缺水或严重缺水,大部分分布在我国北方及西北半干旱、干旱地区,其中华北地区水资源紧缺已是制约国民经济发展的重要障碍。总体来说:我国水资源的分布是南方多于北方,东部地区多于西部地区。由于水资源分布的差异以及水资源污染的日益加重,城市的水资源正在面临着不足和短缺等问题。一方面为了解决浇灌绿化、洗车等用水短缺问题,另一方面为了解决暴雨季节雨水泛滥所引起一系列的矛盾,雨水的收集和利用正好可以合理地缓解这两大矛盾,不仅可节约水源,还可减轻城市排水设施的负担。
一、雨水资源回收利用的重要性
当前与未来的一段时间中,水资源恶化、干旱缺水以及洪涝灾害将会成为制约我国经济发展的重要因素之一;由于城市规划的过程中没有考虑到原有的水体自然循环与水文循环路径,导致在建设的时候破坏了原油的水文路径,使得国内许多城市产生“热岛效应”,形成局部异常天气。城市规模的不断拓展,使得地面硬化程度的不断提升,导致不透水地面面积的不断增长,地表径雨水经流量与径流系数在不断提升,而地下水则在持续的减少。鉴于种种因素,在城市当中构建蓄、滞、排相结合的排涝及雨水利用体系至关重要。
二、水利用技术分为:收集、净化、储存、供水与利用四个方面。
1、雨水收集
(1)平时做好屋顶和房檐雨水槽、雨落管和雨水储存罐等维护工作,以保证收集的雨水有良好的水质,并且应尽量扩大集雨面积。
(2)收集经过简单过滤处理并去除水中悬浮颗粒物的雨水。
(3)摒弃初期污染雨水(屋顶等集雨面积上堆放物和附着物会污染雨水,尤其在干旱期过后的第一次降雨污染较重。初期降雨的第一毫米雨水含污染物最多,即使作为非饮用水也不能使用,所以初期雨水必须排走不能收集)。
(4)雨量大时排放多余雨水避免雨水漫流。
(5)从公路和轻轨路面收集的雨水多含有油类、垃圾、烟灰、金属粉末和其他有害物质,必须过滤处理,并只能限于冲洗厕所。
2、雨水净化
(1)雨水水质分析
雨水在降落過程中,空气中的溶解性气体,溶解或悬浮状固体,重金属及细菌等会进入其中。地表径流中的污染物主要来自降雨对地表的冲刷,所以地表沉积物是地表径流中污染物的主要来源。地表沉积物的组成决定着地表径流污染的性质。因此,雨水的水质会因地点、时间的不同而有所差异。从雨水质分析结果看,天然雨水中主要考虑的污染指标为SS、COD、硫化物、氮氧化物等,但浓度相对较低。
(2)针对用水要求进行处理
通常收集来的雨水作为中水原水进行处理。用途主要是城市污水再生利用分类中的城市杂用水类,城市杂用水包括绿化用水、冲厕、街道清扫、车辆冲洗、建筑施工、消防等。污水再生利用按用途分类,包括农林牧渔用水、城市杂用水、工业用水、景观环境用水、补充水源水等。依据不同的用水要求进行不同深度的处理净化。
(3)必须设有消毒设施(如与人体接触的用水)
消毒剂宜采用次氯酸钠、二氧化氯、二氯异氰尿酸钠或其他消毒剂。当处理站规模较大并采取严格的安全措施时,可采用液氯作为消毒剂,但必须使用加氯机。对采用药剂可能产生的危害应采取有效的防护措施。
(4)净化方法
生物法:人工湿地法、氧化塘法、活性污泥法、生物膜法等
物理法:大致有沉淀与上浮、过滤(格栅、砂滤等) 化学法:大致有絮凝、氧化还原等。
3、雨水储存
(1)首先需考虑到防涝抗旱的功效
以达到基本的防涝抗旱作用为依据来合理设计能满足雨水利用要求的储存设施和建筑物,即有可靠的调储容量和溢流排放设施。随着雨水利用工作的逐渐普及,因地制宜开发了各种不同的雨水利用设施和系统。
(2)水量平衡
储存系统设计应进行水量平衡计算。应根据工程的实际情况、往年雨水量和使用水用量的平衡和稳定、系统的技术经济合理性等因素综合考虑确定。系统中储存池(箱)的调节容积应按雨水量及处理量的之间关系求算。
(3)宜采用耐腐蚀、易清垢的材料制作。钢板池(箱)内、外壁及其附配件均应采取防腐蚀处理。
(4)配备自来水补水管应采取自来水防污染措施,补水管出水口应高于雨水储存池(箱)内溢流水位(并且安装自来水水表)。
4、供水与利用
(1)管道严禁与生活饮用水给水管道连接。
(2)雨水管和自来水管不要接错,管道外壁应按有关标准的规定涂色和标志。
(3)主要水质指标定期检测,对常用控制指标(水量、主要水位、pH值、浊度、余氯等)实现现场监测,有条件的可实现在线监测。
(4)尽量收集溢流出来的雨水渗入地下补充地下水。
(5)为了收集到清洁的雨水,保持集雨面的清洁,雨水利用设备的维护和管理至关重要,必须不懈怠地进行维护管理工作(集雨面、沉沙池、沉淀池、滤网、雨水储存罐、水泵及动力设备等)。
雨水资源化在我国处于初级阶段,除在关注和推动水资源储集方面缺少资金的投入外,技术还较落后,缺乏系统性,更缺少法律、法规保障系统等问题。城市雨水资源化是一个复杂的过程,不是一朝一夕就能实现的,但其确实能缓解水资源的严重不足。我国城市雨水利用的研究与应用是从20世纪80年代开始,并于90年代以后一些特大城市的建筑物已建有雨水收集系统,但没有处理和利用系统。但近年来大部分城市工业、农业、生活节水已取得很大成效,水资源保护和污水处理改善水环境的各项措施正逐步实施。根据各缺水城市自然特点,千方百计提高有限水资源的利用程度,采取措施拦蓄雨水加以利用,减少暴雨径流,就地开源是一项近期缓解水资源紧缺状况的重要措施,也为远景调水奠定高效用水的基础。利用汛雨回补地下水,实现地面水和地下水的联合调节运用,以丰补歉,把补源和防洪相结合,寓资源利用于灾害防范之中,是雨洪利用的思路和根据。 三、城市规划中雨水回收利用的措施分析
1、提升雨水的渗入量
(1)改造城市中的绿化用地,使得城市道路与居民区当中的流水都能夠流人到绿化地当中,尽量多渗人雨水。城市当中的建筑物、人行道、广场、公园等都可以建设成透水地面,比如铺设透水砖,在砖的下面设置回填砂石,从而有效提升雨水的深人量。
(2)城市当中倘若遇到新建或者必须要改建的下水道,要想实现提升雨水深人量的目标,可以应用完备的渗透装置,这样不仅能达到经济实惠的目的,同时又能够有效减小暴雨的流量与流速,留住更多的雨水。
2、科学建设雨水收集设施
城市市区当中达到街道、广场以及体育馆,小到建筑屋顶、草坪以及庭院等都能够当中收集雨水的重要场所。在这当中,建筑屋顶因为数量巨大,并且改造简单,其对于雨水的回收非常重要,可以通过在建筑屋顶建设引流管的方法,使得雨水通过引流管进人到建筑物周边的绿地中,之后再渗人到地下,然后通过过滤设施之后储存在蓄水池当中。或者直接将其引流到附近的储水池当中,通过沉淀、过滤、杀菌等手段来净化水质。现阶段,国内大多数为了达到地面径流收集的目的,通过都采用地面透水材料与雨污分流等措施,雨水管网与污水管网合并仍然是主流的选择,而无种系统存在着较为严重的缺失:一方面,在一个排水系统当中同时存放着污水与雨水,两者没有进行分离,都被当作污水直接排掉,并且其都排人到相同的河道或者海域中。这就导致在暴雨多发的月份,因为无法在排污的同时又泄洪,在城市中形成内涝。一方面,相较于污水来说,雨水的水质更为清洁,这种没有分离白合流制管网造成了雨水资源的浪费。所以,在城市规划当中,应当设计两套独立的管网来实施雨污分流,一套专门用以排雨,另一套则专门用以排污,使得下雨时候产生的地面径流能够通过雨水管网进人到雨水回收系统中。
3、城市雨水的资源化利用
由于雨水资源污染较少,通过较为简单的处理之后就能够相用,比如生活当中的城市水体景观、工业用水、灌溉用水、清洁月水以及洗涤用水等,这样就能够让雨水变成资源进行回收利用比如,在贮留池的基础之上构建平泉,如此,就能够有效解决绿地用水与平泉用水之间的供需矛盾。在一些发达国家当中,“屋顶花园”这种雨水资源回收利用非常流行,通过在屋顶上面培土种植植物,构建配套的雨水收集与排水系统,在充分利用雨水的同时能够实现美化环境、降低城市“热岛效应”的目标。诚然,形式各异的雨水资源利用模式,对于雨水处理的水质要求也不尽相同,雨水资源当中钙盐含量相对较低,属于软性水质,能够在工业兴却中广泛使用,所以雨水资源在工业生产当中的应用最为广泛。
结束语
就当前来说,国内的城市排水规划当中对于雨水资源的回收利用仍处在初级阶段。雨水资源回收利用具有非常广阔的发展空间,在不久的将来其必然会形成一个成熟的产业化模式,相信随着国家与相关部门不断规范相关的法律法规,广大群众的环保意识的不断提升,科学合理的对雨水资源实施回收利用,彻底改变城市水资源利用现状、补充地下水资源、缓解城市雨洪负担以及改善生态环境等都能够得到实现。
参考文献:
[1]李晓辉西安市城市雨水利用发展前景分析[J].水资源与水工程学报2011(15).
[2]宋云,俞孔坚构建城市雨洪管理系统的景观规划途径—以威海市为例[J]城市问题2007(1).
[3]车伍,唐宁远,张炜,孟光辉,刘红何建平,汪洪玲.我国城市降雨特点与雨水利用[J]给水排水2007(06).
【关键词】雨水资源回收;利用;水资源
引言
水资源问题早已成为世界各国所关注的一个重要问题。我国水资源紧缺,全国700多个地级市以上的城市中,有近400个城市缺水或严重缺水,大部分分布在我国北方及西北半干旱、干旱地区,其中华北地区水资源紧缺已是制约国民经济发展的重要障碍。总体来说:我国水资源的分布是南方多于北方,东部地区多于西部地区。由于水资源分布的差异以及水资源污染的日益加重,城市的水资源正在面临着不足和短缺等问题。一方面为了解决浇灌绿化、洗车等用水短缺问题,另一方面为了解决暴雨季节雨水泛滥所引起一系列的矛盾,雨水的收集和利用正好可以合理地缓解这两大矛盾,不仅可节约水源,还可减轻城市排水设施的负担。
一、雨水资源回收利用的重要性
当前与未来的一段时间中,水资源恶化、干旱缺水以及洪涝灾害将会成为制约我国经济发展的重要因素之一;由于城市规划的过程中没有考虑到原有的水体自然循环与水文循环路径,导致在建设的时候破坏了原油的水文路径,使得国内许多城市产生“热岛效应”,形成局部异常天气。城市规模的不断拓展,使得地面硬化程度的不断提升,导致不透水地面面积的不断增长,地表径雨水经流量与径流系数在不断提升,而地下水则在持续的减少。鉴于种种因素,在城市当中构建蓄、滞、排相结合的排涝及雨水利用体系至关重要。
二、水利用技术分为:收集、净化、储存、供水与利用四个方面。
1、雨水收集
(1)平时做好屋顶和房檐雨水槽、雨落管和雨水储存罐等维护工作,以保证收集的雨水有良好的水质,并且应尽量扩大集雨面积。
(2)收集经过简单过滤处理并去除水中悬浮颗粒物的雨水。
(3)摒弃初期污染雨水(屋顶等集雨面积上堆放物和附着物会污染雨水,尤其在干旱期过后的第一次降雨污染较重。初期降雨的第一毫米雨水含污染物最多,即使作为非饮用水也不能使用,所以初期雨水必须排走不能收集)。
(4)雨量大时排放多余雨水避免雨水漫流。
(5)从公路和轻轨路面收集的雨水多含有油类、垃圾、烟灰、金属粉末和其他有害物质,必须过滤处理,并只能限于冲洗厕所。
2、雨水净化
(1)雨水水质分析
雨水在降落過程中,空气中的溶解性气体,溶解或悬浮状固体,重金属及细菌等会进入其中。地表径流中的污染物主要来自降雨对地表的冲刷,所以地表沉积物是地表径流中污染物的主要来源。地表沉积物的组成决定着地表径流污染的性质。因此,雨水的水质会因地点、时间的不同而有所差异。从雨水质分析结果看,天然雨水中主要考虑的污染指标为SS、COD、硫化物、氮氧化物等,但浓度相对较低。
(2)针对用水要求进行处理
通常收集来的雨水作为中水原水进行处理。用途主要是城市污水再生利用分类中的城市杂用水类,城市杂用水包括绿化用水、冲厕、街道清扫、车辆冲洗、建筑施工、消防等。污水再生利用按用途分类,包括农林牧渔用水、城市杂用水、工业用水、景观环境用水、补充水源水等。依据不同的用水要求进行不同深度的处理净化。
(3)必须设有消毒设施(如与人体接触的用水)
消毒剂宜采用次氯酸钠、二氧化氯、二氯异氰尿酸钠或其他消毒剂。当处理站规模较大并采取严格的安全措施时,可采用液氯作为消毒剂,但必须使用加氯机。对采用药剂可能产生的危害应采取有效的防护措施。
(4)净化方法
生物法:人工湿地法、氧化塘法、活性污泥法、生物膜法等
物理法:大致有沉淀与上浮、过滤(格栅、砂滤等) 化学法:大致有絮凝、氧化还原等。
3、雨水储存
(1)首先需考虑到防涝抗旱的功效
以达到基本的防涝抗旱作用为依据来合理设计能满足雨水利用要求的储存设施和建筑物,即有可靠的调储容量和溢流排放设施。随着雨水利用工作的逐渐普及,因地制宜开发了各种不同的雨水利用设施和系统。
(2)水量平衡
储存系统设计应进行水量平衡计算。应根据工程的实际情况、往年雨水量和使用水用量的平衡和稳定、系统的技术经济合理性等因素综合考虑确定。系统中储存池(箱)的调节容积应按雨水量及处理量的之间关系求算。
(3)宜采用耐腐蚀、易清垢的材料制作。钢板池(箱)内、外壁及其附配件均应采取防腐蚀处理。
(4)配备自来水补水管应采取自来水防污染措施,补水管出水口应高于雨水储存池(箱)内溢流水位(并且安装自来水水表)。
4、供水与利用
(1)管道严禁与生活饮用水给水管道连接。
(2)雨水管和自来水管不要接错,管道外壁应按有关标准的规定涂色和标志。
(3)主要水质指标定期检测,对常用控制指标(水量、主要水位、pH值、浊度、余氯等)实现现场监测,有条件的可实现在线监测。
(4)尽量收集溢流出来的雨水渗入地下补充地下水。
(5)为了收集到清洁的雨水,保持集雨面的清洁,雨水利用设备的维护和管理至关重要,必须不懈怠地进行维护管理工作(集雨面、沉沙池、沉淀池、滤网、雨水储存罐、水泵及动力设备等)。
雨水资源化在我国处于初级阶段,除在关注和推动水资源储集方面缺少资金的投入外,技术还较落后,缺乏系统性,更缺少法律、法规保障系统等问题。城市雨水资源化是一个复杂的过程,不是一朝一夕就能实现的,但其确实能缓解水资源的严重不足。我国城市雨水利用的研究与应用是从20世纪80年代开始,并于90年代以后一些特大城市的建筑物已建有雨水收集系统,但没有处理和利用系统。但近年来大部分城市工业、农业、生活节水已取得很大成效,水资源保护和污水处理改善水环境的各项措施正逐步实施。根据各缺水城市自然特点,千方百计提高有限水资源的利用程度,采取措施拦蓄雨水加以利用,减少暴雨径流,就地开源是一项近期缓解水资源紧缺状况的重要措施,也为远景调水奠定高效用水的基础。利用汛雨回补地下水,实现地面水和地下水的联合调节运用,以丰补歉,把补源和防洪相结合,寓资源利用于灾害防范之中,是雨洪利用的思路和根据。 三、城市规划中雨水回收利用的措施分析
1、提升雨水的渗入量
(1)改造城市中的绿化用地,使得城市道路与居民区当中的流水都能夠流人到绿化地当中,尽量多渗人雨水。城市当中的建筑物、人行道、广场、公园等都可以建设成透水地面,比如铺设透水砖,在砖的下面设置回填砂石,从而有效提升雨水的深人量。
(2)城市当中倘若遇到新建或者必须要改建的下水道,要想实现提升雨水深人量的目标,可以应用完备的渗透装置,这样不仅能达到经济实惠的目的,同时又能够有效减小暴雨的流量与流速,留住更多的雨水。
2、科学建设雨水收集设施
城市市区当中达到街道、广场以及体育馆,小到建筑屋顶、草坪以及庭院等都能够当中收集雨水的重要场所。在这当中,建筑屋顶因为数量巨大,并且改造简单,其对于雨水的回收非常重要,可以通过在建筑屋顶建设引流管的方法,使得雨水通过引流管进人到建筑物周边的绿地中,之后再渗人到地下,然后通过过滤设施之后储存在蓄水池当中。或者直接将其引流到附近的储水池当中,通过沉淀、过滤、杀菌等手段来净化水质。现阶段,国内大多数为了达到地面径流收集的目的,通过都采用地面透水材料与雨污分流等措施,雨水管网与污水管网合并仍然是主流的选择,而无种系统存在着较为严重的缺失:一方面,在一个排水系统当中同时存放着污水与雨水,两者没有进行分离,都被当作污水直接排掉,并且其都排人到相同的河道或者海域中。这就导致在暴雨多发的月份,因为无法在排污的同时又泄洪,在城市中形成内涝。一方面,相较于污水来说,雨水的水质更为清洁,这种没有分离白合流制管网造成了雨水资源的浪费。所以,在城市规划当中,应当设计两套独立的管网来实施雨污分流,一套专门用以排雨,另一套则专门用以排污,使得下雨时候产生的地面径流能够通过雨水管网进人到雨水回收系统中。
3、城市雨水的资源化利用
由于雨水资源污染较少,通过较为简单的处理之后就能够相用,比如生活当中的城市水体景观、工业用水、灌溉用水、清洁月水以及洗涤用水等,这样就能够让雨水变成资源进行回收利用比如,在贮留池的基础之上构建平泉,如此,就能够有效解决绿地用水与平泉用水之间的供需矛盾。在一些发达国家当中,“屋顶花园”这种雨水资源回收利用非常流行,通过在屋顶上面培土种植植物,构建配套的雨水收集与排水系统,在充分利用雨水的同时能够实现美化环境、降低城市“热岛效应”的目标。诚然,形式各异的雨水资源利用模式,对于雨水处理的水质要求也不尽相同,雨水资源当中钙盐含量相对较低,属于软性水质,能够在工业兴却中广泛使用,所以雨水资源在工业生产当中的应用最为广泛。
结束语
就当前来说,国内的城市排水规划当中对于雨水资源的回收利用仍处在初级阶段。雨水资源回收利用具有非常广阔的发展空间,在不久的将来其必然会形成一个成熟的产业化模式,相信随着国家与相关部门不断规范相关的法律法规,广大群众的环保意识的不断提升,科学合理的对雨水资源实施回收利用,彻底改变城市水资源利用现状、补充地下水资源、缓解城市雨洪负担以及改善生态环境等都能够得到实现。
参考文献:
[1]李晓辉西安市城市雨水利用发展前景分析[J].水资源与水工程学报2011(15).
[2]宋云,俞孔坚构建城市雨洪管理系统的景观规划途径—以威海市为例[J]城市问题2007(1).
[3]车伍,唐宁远,张炜,孟光辉,刘红何建平,汪洪玲.我国城市降雨特点与雨水利用[J]给水排水2007(06).