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摘要:在水资源紧缺的今天,雨水回用技术研究已是一个可行的、势在必行的趋势。
关键词:现状;收集回用;发展概况
1、引言
随着我国城市化进程的加快和国民经济的高速发展,对水资源进行合理开发、高效利用、全面节约、有效保护和综合治理,已成为一项重要的战略任务。雨水作为一种不可忽视的重要水源,对其的开发利用已成为许多节约用水的新途径,尤其是在城市小区中的雨水利用,受到普遍的关注。
2、雨水回收利用的现状
随着我国城市化进程的发展,制约城市可持续发展的干旱缺水、洪涝灾害和水环境恶化三大问题日益明显,使得城市原有的水文循环路径发生改变,给城市水生态带来一系列影响,改变了原有城市水体自然循环路径,给城市带来一系列的问题。如导致大部分城市的市区气温比郊区高出1到3℃,形成“热岛效应”,造成局部天气异常,并且这一现象有逐年增高的趋势。
城市的发展不可避免地造成了不透水地面面积的增加,地表雨水径流系数和径流量的提高,地下水入渗量的减少,使得地下水得不到充分涵养。汛期一遇暴雨就积水成灾,影响城市生活,堵塞交通,甚至淹没设施,经济损失巨大。同时,雨洪的肆虐,污水泛滥,加大了城市治污难度,环境恶化。因此,我们急需在城市建立蓄、滞、排相结合的雨水回收利用体系。
3、雨水收集回用设计理念
3.1雨水收集回用设施的组成
由汇水面、收集系统、雨水弃流、雨水储存、雨水处理、清洗池、雨水供水系统、雨水用户组成。雨水回用用途优先作为景观水体的补充水源,其次为绿化用水,循环冷却水,汽车冲洗用水,路面、地面冲洗用水,冲厕用水,消防用水等,不可用于生活饮用、游泳池补水等。优先收集屋面雨水。
3.2雨水收集系统
屋面雨水收集系统可按雨水排出系统方法设计和计算;向室外蓄水设施输送屋面的室外输送管道设计流量的降雨重现期可按雨水蓄水池的设计重现期取值;场地平面及竖向设计应考虑地面雨水收集要求,硬化地面雨水应有组织排向收集设施;向景观水体排水的室外雨水排水系统,管道系统的设计与计算可按室外排水系统的方法处理。
3.3初期径流雨水弃流
(1)弃流设施是把初期径流雨水隔离出来,一般可使后续雨水的主要污染物平均浓度不超过:CODCr70~100mg/L、SS20~40mg/L、色度10~40度。弃流设施类型有容积式、雨量式和流量式。容积式设置在蓄水池前端、建筑雨水管道的末端;雨量式和流量式设置在雨水管道上。
(2)屋面雨水宜进行初期径流弃流,在屋面雨水用做景观水体补水时,若水体设有完善的水质保持措施,可不做弃流。当无资料时,屋面弃流可采用2~3mm径流厚度,地面弃流可采用3~5mm径流厚度,当采用雨量式弃流装置时,屋面弃流降雨厚度可取4~6mm。
3.4粗过滤
粗过滤设施主要去除固体漂浮物或颗粒物。粗过滤一般分为两个步骤:第一步,雨水中体积较大的杂物在第一个过滤室内沉淀和拦截;第二步,雨水经过装有多个过滤器的隔离墙流入第二个过滤室。第二个过滤室内进行的是沉淀物与漂浮物的二次分离。较为干净的雨水出流进人蓄水池中,这样可减少池中的沉淀物。
3.5雨水蓄存
(1)常用的雨水储存设施有:景观水体、钢筋混凝土水池、形状各异的成品水池水罐等。
(2)景观水体宜作为雨水储存设施,水面和水体溢流水位之间空隙作为储存容积。
(3)雨水蓄水池、蓄水罐宜设在室外地下。
(4)蓄水池可兼作自然沉淀池。兼作沉淀池时,应满足:进水端均匀布水;进水端避免扰动沉淀物;进、出水管的设置不使水流短路。
(5)雨水蓄水池应设溢流。
(6)蓄水池储水容积应根据雨水径流总量计算,其中降雨厚度取设计重现期的最高日(24h)降雨厚度。蓄水池储水容积还与雨水回用系统的用水量有关。
3.6雨水处理
(l)屋面雨水水质处理根据原水水质可选择下列工艺流程:
a.雨水→(初期径流弃流)→景观水体;
b.雨水→初期径流弃流→雨水蓄水池沉淀→雨水清水池→植物浇灌、地面冲洗;
c.雨水→初期径流弃流→雨水蓄水池沉淀→过滤→消毒→雨水清水池→冲厕、车辆冲洗、景观娱乐性水景;
d.当雨水用于冷却塔补水或用户对水质有较高的要求时,增加相应的深度处理设施。
(2)雨水用于景观水体时,水体宜优先采用生态处理方式净化水质。
(3)回用雨水宜消毒处理。
3.7雨水供应系统
(1)雨水供应系统管网的最高日用水量参照中水用水量的数据计算。
(2)雨水供应系统必须设置补水。
(3)雨水供水管网的供水用户范围应尽量地大,以便尽快降低雨水蓄水池的水位。
(4)补水管道和雨水供水管道均应设水表计量。
(5)雨水供水管道应与生活饮用水管道完全分开设置。(6)雨水供水方式及水泵选择、水力计算等按照现行《建筑给水排水设计规范》执行。
4、国内外雨水利用的发展概况
随着城市化带来的水资源短缺和生态环境的日益恶化,从20世纪80年代起,一些发达国家相继开展了对雨水进行收集利用的研究。目前,城市雨水的收集利用已发展成为一种多目标的综合性技术。
4.1国外的雨水利用经验
德国是最早开展雨水资源综合利用的国家之一,对雨水的收集利用已经基本形成了一套完整的理论技术体系。德国的城市雨水利用方式主要有三种:一是屋面雨水集蓄系统,二是道路雨水截污与渗透系统,三是生态小区雨水利用系统。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,达到水资源的充分利用。 澳大利亚在许多城市内都设有两套集水系统,一套是生活污水集水系统,另一套是雨水汇集系统。污水处理的成本较高,而集蓄的雨水经简单处理后即可利用。以悉尼奥运会场区为例,悉尼奥组委将奥运会场区的雨水收集和处理系统根据地形和地势分为3个收集系统和一个主体育场的雨水收集处理利用系统。收集的雨水首先通过一系列的氧化塘进行自然生物处理,接着与经过二级处理的场区污水混合后进入深度处理系统处理,出水达到回用标准后回用。
日本是个水资源较缺乏的国家,政府除了采取开源节流措施、提高水的有效利用率、鼓励全社会利用循环水外,还十分重视对雨水的收集和利用。许多城市在屋顶修建用雨水浇灌的“空中花园”,在减少城市地表径流的同时,减少自来水的消耗,增加了城市的绿地面积,美化了城市环境,净化了城市空气,吸收了城市噪音,还能够降低城市的热岛效应。
4.2国内雨水利用的发展
事实上我国很早就有了对雨水资源进行利用的历史,并且对雨水的利
用一直没有间断过,尤其在西北干旱地区比较常见,如新疆吐鲁番地区的坎儿井和黄土高原地区农民利用场院、坡面、道路集流雨水和修窖蓄水,只是局限于当时的技术和利用条件,对雨水的利用率还比较低,也没有人对其各个环节进行综合性的技术总结,形成一定的技术体系。
近现代雨水的利用技术在国内起步相对较晚,但在我国水资源短缺日益严重以及国外雨水利用技术大力发展的国际形式之下,相当一部分的学者与设计师越来越重视对雨水的收集与利用。例如舟山群岛开展雨水集流实验并进行了推广,北京市曾经开展了利用雨水回灌城市地下水,减轻地下水下降。现在,雨水利用系统越来越多的运用到居住小区的规划建设当中,将雨水适当去污、去杂达到杂用水的水质标准后就可以用于景观补水、绿地浇灌、道路喷灌、洗车等等,可以有效缓解城市供水压力。但从整体上说我国对城市雨水资源化的问题重视程度不够,大多数地区对雨水没有加以有效利用,而是任其自然流失,排入江河湖海。
5、结束语
雨水收集利用技术是节水、节能技术的重要组成部分。目前,我国城市化的发展规模已经进入到了一个飞速发展的阶段,这必然面临着将有更多的土地变成建筑用地。结合实际情况来考虑,统筹规划作出多个设计方案,进行技术经济的对比,最后选择最佳的方案进行建设,尽量降低建设费用。并且回用雨水应该是政府支持、群众参与共同完成的。总之,推动水资源的可持续发展,还有许多工作要做,其任重而道远。
参考文献:
[1]甘灿,万华.城市雨水收集与利用研究[J].山西建筑.2009(07)
[2]唐世平.城市市区雨水收集和利用研究[J].重庆建筑.2009(03)
[3]关丹桔,吕伟娅,秦海燕.居住区雨水收集利用及景观水循环处理运行总结[J].给水排水.2009(05)
关键词:现状;收集回用;发展概况
1、引言
随着我国城市化进程的加快和国民经济的高速发展,对水资源进行合理开发、高效利用、全面节约、有效保护和综合治理,已成为一项重要的战略任务。雨水作为一种不可忽视的重要水源,对其的开发利用已成为许多节约用水的新途径,尤其是在城市小区中的雨水利用,受到普遍的关注。
2、雨水回收利用的现状
随着我国城市化进程的发展,制约城市可持续发展的干旱缺水、洪涝灾害和水环境恶化三大问题日益明显,使得城市原有的水文循环路径发生改变,给城市水生态带来一系列影响,改变了原有城市水体自然循环路径,给城市带来一系列的问题。如导致大部分城市的市区气温比郊区高出1到3℃,形成“热岛效应”,造成局部天气异常,并且这一现象有逐年增高的趋势。
城市的发展不可避免地造成了不透水地面面积的增加,地表雨水径流系数和径流量的提高,地下水入渗量的减少,使得地下水得不到充分涵养。汛期一遇暴雨就积水成灾,影响城市生活,堵塞交通,甚至淹没设施,经济损失巨大。同时,雨洪的肆虐,污水泛滥,加大了城市治污难度,环境恶化。因此,我们急需在城市建立蓄、滞、排相结合的雨水回收利用体系。
3、雨水收集回用设计理念
3.1雨水收集回用设施的组成
由汇水面、收集系统、雨水弃流、雨水储存、雨水处理、清洗池、雨水供水系统、雨水用户组成。雨水回用用途优先作为景观水体的补充水源,其次为绿化用水,循环冷却水,汽车冲洗用水,路面、地面冲洗用水,冲厕用水,消防用水等,不可用于生活饮用、游泳池补水等。优先收集屋面雨水。
3.2雨水收集系统
屋面雨水收集系统可按雨水排出系统方法设计和计算;向室外蓄水设施输送屋面的室外输送管道设计流量的降雨重现期可按雨水蓄水池的设计重现期取值;场地平面及竖向设计应考虑地面雨水收集要求,硬化地面雨水应有组织排向收集设施;向景观水体排水的室外雨水排水系统,管道系统的设计与计算可按室外排水系统的方法处理。
3.3初期径流雨水弃流
(1)弃流设施是把初期径流雨水隔离出来,一般可使后续雨水的主要污染物平均浓度不超过:CODCr70~100mg/L、SS20~40mg/L、色度10~40度。弃流设施类型有容积式、雨量式和流量式。容积式设置在蓄水池前端、建筑雨水管道的末端;雨量式和流量式设置在雨水管道上。
(2)屋面雨水宜进行初期径流弃流,在屋面雨水用做景观水体补水时,若水体设有完善的水质保持措施,可不做弃流。当无资料时,屋面弃流可采用2~3mm径流厚度,地面弃流可采用3~5mm径流厚度,当采用雨量式弃流装置时,屋面弃流降雨厚度可取4~6mm。
3.4粗过滤
粗过滤设施主要去除固体漂浮物或颗粒物。粗过滤一般分为两个步骤:第一步,雨水中体积较大的杂物在第一个过滤室内沉淀和拦截;第二步,雨水经过装有多个过滤器的隔离墙流入第二个过滤室。第二个过滤室内进行的是沉淀物与漂浮物的二次分离。较为干净的雨水出流进人蓄水池中,这样可减少池中的沉淀物。
3.5雨水蓄存
(1)常用的雨水储存设施有:景观水体、钢筋混凝土水池、形状各异的成品水池水罐等。
(2)景观水体宜作为雨水储存设施,水面和水体溢流水位之间空隙作为储存容积。
(3)雨水蓄水池、蓄水罐宜设在室外地下。
(4)蓄水池可兼作自然沉淀池。兼作沉淀池时,应满足:进水端均匀布水;进水端避免扰动沉淀物;进、出水管的设置不使水流短路。
(5)雨水蓄水池应设溢流。
(6)蓄水池储水容积应根据雨水径流总量计算,其中降雨厚度取设计重现期的最高日(24h)降雨厚度。蓄水池储水容积还与雨水回用系统的用水量有关。
3.6雨水处理
(l)屋面雨水水质处理根据原水水质可选择下列工艺流程:
a.雨水→(初期径流弃流)→景观水体;
b.雨水→初期径流弃流→雨水蓄水池沉淀→雨水清水池→植物浇灌、地面冲洗;
c.雨水→初期径流弃流→雨水蓄水池沉淀→过滤→消毒→雨水清水池→冲厕、车辆冲洗、景观娱乐性水景;
d.当雨水用于冷却塔补水或用户对水质有较高的要求时,增加相应的深度处理设施。
(2)雨水用于景观水体时,水体宜优先采用生态处理方式净化水质。
(3)回用雨水宜消毒处理。
3.7雨水供应系统
(1)雨水供应系统管网的最高日用水量参照中水用水量的数据计算。
(2)雨水供应系统必须设置补水。
(3)雨水供水管网的供水用户范围应尽量地大,以便尽快降低雨水蓄水池的水位。
(4)补水管道和雨水供水管道均应设水表计量。
(5)雨水供水管道应与生活饮用水管道完全分开设置。(6)雨水供水方式及水泵选择、水力计算等按照现行《建筑给水排水设计规范》执行。
4、国内外雨水利用的发展概况
随着城市化带来的水资源短缺和生态环境的日益恶化,从20世纪80年代起,一些发达国家相继开展了对雨水进行收集利用的研究。目前,城市雨水的收集利用已发展成为一种多目标的综合性技术。
4.1国外的雨水利用经验
德国是最早开展雨水资源综合利用的国家之一,对雨水的收集利用已经基本形成了一套完整的理论技术体系。德国的城市雨水利用方式主要有三种:一是屋面雨水集蓄系统,二是道路雨水截污与渗透系统,三是生态小区雨水利用系统。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,达到水资源的充分利用。 澳大利亚在许多城市内都设有两套集水系统,一套是生活污水集水系统,另一套是雨水汇集系统。污水处理的成本较高,而集蓄的雨水经简单处理后即可利用。以悉尼奥运会场区为例,悉尼奥组委将奥运会场区的雨水收集和处理系统根据地形和地势分为3个收集系统和一个主体育场的雨水收集处理利用系统。收集的雨水首先通过一系列的氧化塘进行自然生物处理,接着与经过二级处理的场区污水混合后进入深度处理系统处理,出水达到回用标准后回用。
日本是个水资源较缺乏的国家,政府除了采取开源节流措施、提高水的有效利用率、鼓励全社会利用循环水外,还十分重视对雨水的收集和利用。许多城市在屋顶修建用雨水浇灌的“空中花园”,在减少城市地表径流的同时,减少自来水的消耗,增加了城市的绿地面积,美化了城市环境,净化了城市空气,吸收了城市噪音,还能够降低城市的热岛效应。
4.2国内雨水利用的发展
事实上我国很早就有了对雨水资源进行利用的历史,并且对雨水的利
用一直没有间断过,尤其在西北干旱地区比较常见,如新疆吐鲁番地区的坎儿井和黄土高原地区农民利用场院、坡面、道路集流雨水和修窖蓄水,只是局限于当时的技术和利用条件,对雨水的利用率还比较低,也没有人对其各个环节进行综合性的技术总结,形成一定的技术体系。
近现代雨水的利用技术在国内起步相对较晚,但在我国水资源短缺日益严重以及国外雨水利用技术大力发展的国际形式之下,相当一部分的学者与设计师越来越重视对雨水的收集与利用。例如舟山群岛开展雨水集流实验并进行了推广,北京市曾经开展了利用雨水回灌城市地下水,减轻地下水下降。现在,雨水利用系统越来越多的运用到居住小区的规划建设当中,将雨水适当去污、去杂达到杂用水的水质标准后就可以用于景观补水、绿地浇灌、道路喷灌、洗车等等,可以有效缓解城市供水压力。但从整体上说我国对城市雨水资源化的问题重视程度不够,大多数地区对雨水没有加以有效利用,而是任其自然流失,排入江河湖海。
5、结束语
雨水收集利用技术是节水、节能技术的重要组成部分。目前,我国城市化的发展规模已经进入到了一个飞速发展的阶段,这必然面临着将有更多的土地变成建筑用地。结合实际情况来考虑,统筹规划作出多个设计方案,进行技术经济的对比,最后选择最佳的方案进行建设,尽量降低建设费用。并且回用雨水应该是政府支持、群众参与共同完成的。总之,推动水资源的可持续发展,还有许多工作要做,其任重而道远。
参考文献:
[1]甘灿,万华.城市雨水收集与利用研究[J].山西建筑.2009(07)
[2]唐世平.城市市区雨水收集和利用研究[J].重庆建筑.2009(03)
[3]关丹桔,吕伟娅,秦海燕.居住区雨水收集利用及景观水循环处理运行总结[J].给水排水.2009(05)