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城市雨水利用的技术与分析

作者:张莉莉 日期:2014-09-22 09:28 来源:房地产导刊
(新乡市市政设计研究院)
【摘要】本文从城市雨水利用的意义入手,介绍了国外一些国家对于雨水资源利用的现状和经验,分析了我国城市雨水利用存在的问题,并进一步的提出了进行雨水利用的技术,以实现城市稳定、人与自
然相互和谐发展的一种发展基调。
【关键词】排水规划;雨水集蓄;雨水利用;绿色环境效益
1 城市雨水资源利用的内涵
1.1 雨水资源的利用,可有效减少雨季洪涝灾害城市土地利用情况的改变造成从降雨到汇流时间大大缩短,汇流速度和径流量都大大增加。从另一个角度来说市区雨水管道的不断延伸以及许多天然的历史遗留下来的河道形状的改变,使雨水流向排水管网更为迅速,洪峰增大和峰现时间提前,所以也就导致了城市雨洪灾害问题的不断恶化。
1.2 雨水资源的利用,可改善城市生态环境根据调查,初期雨水的污染程度甚至超过城市污水。城市雨水利用,利于了自然界当中的水循环来涵养和补给城市地下水,这种利用方式使得不断沉降的地层得到了有效的缓解同时对于城市里出现的“热岛”气候效应也发挥了一定的功效,减轻了城市排水和处理系统的负荷、减少城市防汛排水的压力、减少雨水径流污染,改善了整个城市的生态环境,使得整个城市在资源利方面和发展方面可以实现更好的一面。
2 国外排水规划和雨水利用的经典案例
2.1 德国
德国是雨水利用最先进的国家,不仅在居住小区、独居庭园和大型建筑物进行雨水收集与利用,其河流流域的水资源开发也极其重视雨水的汇集、净化与利用,尤其是居民小区的雨水收集、处理与利用系统,就是将整个小区建筑物屋顶收集的雨水经雨水竖管进入街道雨水收集管,这有点类似于人工湿地的原理,通过过滤以及微生物的分解和代谢,植物根系的吸收等途径对雨水进行净化,净化水自流入底层的清储存池中,用水泵抽送用于冲洗厕所和浇洒绿地等。同时在一向是以严谨著称的德国,它还制订了一系列有关雨水利用的法律法规,通过法律的威严来约束和管理水资源的合理再利用,如目前德国在新建小区之前,无论是工业、商业还是居民小区,均要设计雨水利用设施,若无雨水利用措施,政府将征收雨水排放设施费和雨水排放费。
2.2 澳大利亚
我们都知道澳大利亚是位于南半球的一个严重干旱的国家,对于如何利用自然界的雨水就显得尤为的重要,澳大利亚政府也想出和利用了许多的雨水收集与利用系统,并已开发出了最具有特色的适于以建筑物或建筑群为处理单元的建筑雨水倒回流系统,它主要就是将雨水和地下水作为饮用的水源,采取就地取水的方式,将经处理后的雨水和地下水作为饮用水直接提供给广大的住宅用户使用;而对于许多的大型建筑物顶部收集的雨水和不透水地表径流雨水经处理后排入地下水层,则是用来补给地下水以保持供饮用水处理系统水源水量的充足和稳定,整个城市提供源源不断地水源。
3 我国城市雨水资源利用存在的问题
3.1 城市排水规划中雨水利用尚未完善标准和规范
目前,我国雨水利用规范主要是针对于建筑与小区雨水利用的,很少出台一些关于雨水利用设施建设和回用雨水的水质标准等,特别是就整个城市大框架而言,我国尚未有相关的标准和规范,这就容易导致城市雨水利用规划与城市总体规划格格不入,这不仅仅会影响到整个城市化的进程,还有可能会与其他基础设施的建设的规划产生一定的冲突,致使这些基础设施建设跟不上城市化的脚步。
3.2 雨水利用在技术的普遍适应性和标准上有待强化我国城市雨水利用发展相对较晚,所以城市雨水资源利用技术相对滞后。虽然国外雨水资源利用的技术比较先进可以学习借鉴,但是,由于我国特殊的自然条件,有很多好的技术不是对所有地区都是适合的,例如国外使用最为普遍的喷灌方法,那么对于我国的许多半干旱,常年大风的区域就不适合。同时由于受到技术、制度、人为因素等的影响,在以往中所设计的的雨水排放系统都是以尽快汇集与排除地面径流为目标,这就更加速了雨水向各条河道的汇集,使河道洪峰流量迅速形成,更对那些位于城市下游地区的许多地方造成更大的防洪压力。
4 我国雨水资源利用的几种可行性技术
通过总结国外雨水利用的案例及经验分析,以及结合我国雨水利用现状和存在问题,分别可以实行以下的几种雨水利用和整合技术。
4.1 利用自然生态处理技术
城市雨水生态处理技术顾名思义就是利用自然环境中的土壤、植物、微生物组成的生态系统来进一步分净雨水,减少不必要的人工能源和资源的消耗,保持了城市原有的的生态环境,构建出较为合理的的生态处理系统。雨水生态处理技术可以很好地将雨水利用工程同城市已经存在了一定时间的水体系统结合在一起,在提高了城市里一些建筑物的美观程度的基础上,也充分利用了雨水,从而促进了城市生态化的进程。
4.2 雨水渗透涵养地下水技术
地下入渗技术是在土地有限的情况下或者是表层有较浅的不透水层时,挖穿不透水层,同时还要在透水层开挖入渗沟,在沟内铺设带有孔的透水管,周围填装砾石,将收集到的屋顶或道路等不透水地面所产的雨水用管道输送到入渗沟内的透水管,沟内充填的砾石和管道有一定的蓄水空间,可存储一部分雨水,并使雨水通过周围的土壤下渗。地下入渗法由于占地比较少,比较适用于在城区及住宅小区设置,如图1 所示。特别是对于我国中西部有些地区,这些地区由于极度的缺水,所以对于地下水多数都是开采过度的,所以也就导致了地下水的水位严重下降,值得考虑的问题就自然而然的出现了,要是可以将雨水收集处理后回注地下,以此来补充和涵养地下水层,同时还能对当地的自然环境也会有一定程度的改善,这对于缓解水资源的短缺,促进当地经济的健康以及可持续发展有着不容忽视的积极作用。
5 结语
从以上的几个角度的分析,不难看出我国的城市排水规划中雨水利用尚处在起步阶段,还是需要我们加强对雨水利用的探索和研究,寻求并实施城市雨水利用的最佳的管理模式和技术措施,通过实现科学合理地利用城市雨水资源,解决水资源短缺、减轻城市雨洪负担、防治水环境污染、补充地下水源和改善生态环境等具有重大的现实意义。同时从国家的许多统计数据显示来看,城市雨水利用设计项目不仅有效保护了水资源,而且还获得了可观的经济效益,这无疑是一种双赢的经济与环境和和谐统一的城市发展模式。我们只有不断地向先进国家的雨水利用系统的借鉴与习,制订出符合我国国情的远、近期规划,才可以把我国的城市排水规划和雨水综合利用结合起来,合理地开发利用雨水资源。
参考文献
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[3] 曹秀芹,车武. 城市屋面雨水收
集利用系统方案设计分析[J]. 给水排水,
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