城市雨水利用的技术与分析

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  摘要:我国是一个严重缺水的国家。随着我国城市化进程的发展,我国水资源面临着严峻的问题。城市雨水的资源化利用越来越受到人们的关注。本文就我国现在城市雨水资源利用问题进行了分析研究。
  关键词:与水资源;合理利用;方法
  中图分类号: TV213 文献标识码: A
  引言
  我国目前尚处于城市发展的进程当中,并且在发展的过程中引发了城市的雨水利用问题,而雨水资源恰好能有在一定程度上缓解城市的用水问题,所以如何有效规划和利用城市的雨水资源是当前城市发展中面临的重要问题。
  一、国内外雨水利用情况
  在发达国家,城市化导致的水文生态失衡,洪涝灾害频发问题,早在20世纪50年代就已经开始明显化。从20世纪80年代起,一些国家就开始研究城市雨水的收集利用并使之资源化的问题,也取得了很多成果和经验。
  德国此项技术走在世界前列,已进入标准化、产业化阶段。从屋顶雨水的收集、截污、储存、过滤、渗透、提升、回用到控制,都有一系列的定型产品和组装式成套设备。
  德国的MR雨水渗透,包括各个城市就地设置的洼、渗渠等组成部分,与带有孔洞的排水管道连接,形成一个分散的雨水处理系统。通过雨水在低洼草地中短期储存和在渗渠中的长期储存,保证尽可能多的雨水得以下渗。该系统具有减少因城市化而增加的暴雨径流量,补充地下水,净化地表径流的优点,而且设计可灵活多样,适合各种土壤条件。MR系统代表了一种排水系统的新概念,即“径流零增长”,这个概念的目标是“使城市范围内的水量平衡更加接近其在这片地区发展起来之前的状况”。
  另外,像英国的“蓄水地面”与中水利用,日本的贮、渗性雨水排放系统等,都在雨水利用方面取得了很多的经验和成果,综合效果显著。
  国内城市雨水利用起步较晚,北京、上海、大连、天津等许多城市相继开始研究。走在龙头的北京已进入示范与实践阶段,已建成一些生态小区,考虑了雨水的渗透、滞留和回用。如北京某办公区的雨水利用工程,考虑小区约1/2屋面面积和道路面积的径流雨水收集利用,其余雨水就近坡向附近绿地汇集、贮存,超出绿地调蓄和渗透能力的雨水径流排入市政雨水管。收集后的雨水净化采用低能耗、易管理的人工植被过滤技术,出水质可达杂用水标准,可供绿化、洗车、冲洗道路之用。
  二、城市雨水利用的作用
  1、雨水利用能有效缓解城市紧张的供水问题
  随着社会的发展,经济越来越发达,城市人口急剧增加,尤其以沿海城市在供水问题是能够最为严重,所以如何有效利用城市的雨水资源,是城市发展的重要任务,也是现代化社会的发展性要求。通常来讲,城市自身储备的水资源是极为有效的,再加上社会发展所需要的工业、建筑、娱乐、及文化等多元行业都有很多大的用水需求,所以在这种发展的大环境下,一定要对城市雨水资源有合理的规划和利用,更好地满足城市中各个行业的用水需要,并储存一定的水资源,在一定程度上环节城市水资源紧张的问题,促進城市的健康发展。
  2、雨水利用能够有效较少雨水工程的投入
  雨水利用在城市发展中不仅能够减少资金投入,并且还能够在很大程度上规避城市发展中可能出现的洪涝性灾害。在城市水资源利用的问题上,一定要尽快实现城市雨水的资源化,可以采取有效的雨水渗透技术来实现地下水的涵养,这样就可以切实通过对雨水的处理、收集和回收利用,从而有效减少尘世雨水径流的负荷,和城市泵站、雨水管道的设计和流量问题,最终有效降低了城市在泵站和雨水管道方面的资金投入和运营费用,与此同时,还可以有效避免或预防由于城市暴雨而产生的一系列洪涝灾害。
  3、雨水利用能够从根本上控制雨水径流产生的环境污染
  由对雨水径流水质的相关调查得知,雨水通过径流排入水体的初期会严重影响水体的质量,造成不同程度的污染。所以在城市雨水资源的利用上,一定要关注雨水资源的质量问题,从源头上控制雨水径流中的水的质量,从而最大程度上较少雨水对整个水体的污染影响,最终保证城市的安全和质量。
  4、雨水利用能有防范出现相关的地质灾害
  城市是经济比较发达的地方,因此有大量的用水需求,而城市自身的水资源是极为有限的,所以就会出现用水紧张度问题,并且随着时间的推移,水资源在城市中的利用问题日益加剧。因此,就需要注重并加强雨水资源在城市发展中的利用问题,可以充分利用雨水在里面的下渗功能,并且实现地下水的回灌,这样就可以有效避免或减少由于城市水资源开采过度而产生的地下漏斗区,进而有效规避由此产生的海水倒灌以及地面下沉的现象的出现,对雨水资源的合理利用,实现城市发展与环境的和谐共生,在生存中发展。
  三、城市雨水的回收利用主要措施
  1、屋面雨水收集利用
  城市中屋面的面积占去了整个城市硬质表面的30%左右,采用屋面可以吸收汇集部分雨水,增加城市雨水的回收利用,减缓雨水排放,改善城市水环境。将雨水从屋顶收集后,通过重力管道过滤,然后雨水通过稳定的进口流入储水池,处理后由泵送至各用水点,根据区域的要求和具体项目条件,可用于补充地下水、绿化、冲洗道路、停车场、洗车、景观用水、建筑工地等杂用水,有条件的还可作为洗衣、冷却循环、冲厕和消防的补充水源。
  2、路面雨水收集利用
  路面雨水收集系统可以采用雨水管、雨水暗渠、雨水明渠等方式。水体附近汇集面的雨水也可以利用地形通过地表面向水体汇集。
  利用道路两侧的低绿地或有植被的自然排水浅沟,是一种有效的路面雨水收集截污系统。雨水浅沟通过一定的坡度和断面自然排水,表层植被能拦截部分颗粒物,小雨或初期雨水会部分自然下渗,是收集的径流雨水水质沿途可以改善。但受地面坡度的限制,还涉及到与园林绿化和道路等的关系;浅沟的宽度、深度往往受到美观、场地等条件的限制,所负担的排水面积会受到限制;可收集的雨水水量也会相应减少。
  3、雨水渗透系统利用技术
  利用各种人工设施强化雨水渗透是城市雨水利用的重要途径,雨水渗透设施主要有渗透集水井、渗透性铺装、渗透管、渗透沟、渗透池等。研究表明,渗透设施涵养地下水、抑制暴雨径流的作用十分显著。
  渗水地面分为天然深水地面和人工渗水地面。前者以绿地为主。人工透水地面是人工铺设的透水性地面,如多孔沥青地面、碎石地面和草坪砖地面等,多铺设在道路两侧的透水人行道、停车场等。其主要优点是利用表层土壤对雨水的净化能力,对预处理要求低,技术简单;缺点是渗透能力受土质所限,需要较大的透水面积。
  绿地是一种天然的渗透设施。它具有透水性好、节省投资、便于雨水引入就地消纳等优点;同时对雨水中的一些污染物具有一定的截留和净化作用。目前我国城市规划要求有较高的绿化率。可以通过改造或设计成低势绿地,以增加雨水渗透量,减少绿化用水并改善环境。低势绿地的缺点是渗透流量受土壤性质的限制,雨水中如含有较多的杂质和悬浮物,会影响绿地的质量和渗透性能。还需要和园林景观设计密切配合。
  渗水洼塘即利用天然或人工修筑的池塘或洼地进行雨水渗透,补给地下水。种植草坪的洼地对雨水不仅有调蓄作用,还可以去除水中的污染物,同时具有很好的观赏价值。渗水池塘一般是人工修建的比洼地深的雨水滞蓄和入渗设施,其周围一般种植树木,也有较好的观景效果。
  结束语
  总之,合理开发利用水资源是解决我国当前水资源紧缺与城市发展之间矛盾的方法之一,随着人们对雨水利用认识的提高,结合我国雨水资源利用的条件,政府制定相关的政策、法规和规范来促进雨水利用的推行,将能够有效地促进我国水资源可持续的发展和利用,同时能够加快城市发展。
  参考文献
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  [3]志良,谢敏萍,王得利.城市水资源永续利用方法研究[J].安徽农业科学,2007,(11).
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