雨水利用 雨水利用(优秀10篇)

2023-11-10 17:19:13

下面是书包范文为朋友们带来的雨水利用(优秀10篇),希望能够对大家的写作有一些帮助。

雨水利用 篇一

【关键词】住宅小区;雨水;收集;处理;利用

我国是一个水资源贫乏、分布又极不均匀的国家。全国水资源的81%集中分布在长江及其以南地区,而淮河及其以北地区,水资源量仅占全国的19%。总体来说: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我国水资源污染的日益加重,我国城市的水资源正在面临着不足和短缺等问题。

城市生活用水、生态用水和工业用水大幅度增加,加重了地下水的负担。而雨水作为一种自然的天然资源,以其处理成本低廉,处理方法简单等优点,逐步成为一种新的可利用可再生水资源。城市住宅小区雨水收集利用产业的形成可以带来显著的经济效益和社会生态效益。传统小区雨水收集是快速排除为目标。在雨水落到地面上后,一部分通过地面下渗补充地下水,不能下渗或来不及下渗的雨水通过地面收集后汇流进入雨水口,再通过收集管道收集后,排入市政管道。

一、雨水收集

(1)屋面收集

屋面作为雨水主要的集水面,其设计对雨水收集的水质有着重要的影响,当前较为常用的有种植屋面和新型防水卷材屋面。种植屋面能够降低雨水的径流,同时还起到了改善都市生态环境和美化城市景观的作用;新型防水卷材屋面较为常用的有APP高聚物改性沥青防水卷材等,使用这种新型的防水材料在倒置式屋面或普通屋面上,都能极大的减少对雨水的污染。屋面雨水的积蓄系统主要是由集水屋面、雨水斗、集水沟、管道系统、雨水收集池系统所组成。

(2)铺装地面收集

铺装地面的收集系统主要收集建筑小区内大面积的硬铺装和路面的雨水,包括了输水管道、集雨区和初级截污系统。而输水管道主要包括了输水明渠和输水暗渠。我国现代城市小区规划规范要求,小区绿地面积不应小于30%,建筑物、道路占地一般为40~50%。因此,合理设计透水地面或渗井、渗池、渗沟,减少地表径流,增加入渗量,安全、合理地将剩余径流排出。铺装材料的选择可以有效减少雨水径流,所以透水砖已广泛用于小区内道路铺设。

(3)绿地收集

绿地收集系统主要作用是收集小区中超过绿地和小型铺装地面渗透能力的所汇集的雨水,包括了集雨区和输水管道。输水管道与硬地收集系统相似,也包括了输水明渠和输水暗渠。

二、雨水弃流、储存

(1)初期弃流装置

雨水收集首先就要对雨水进行粗分。雨水从屋顶汇集后进入落水管,与雨水同时进入落水管的树叶、树枝等粗大杂物被过滤网阻挡,雨水则进入收集系统。降水初期,雨水冲洗了房顶等受雨面的灰尘、以及可溶的与不可溶的杂物,因此初期的雨水被称为初雨。由于初雨污染程度高,在雨水利用时,对初期雨水的控制主要采用弃流处理。将这部分雨水弃流,排入污水管网,大大减少降低后续雨水处理的难度,提高雨水收集用水的水质,可大大提高工程的技术经济可行性。初雨弃流设备多样,虹吸式屋面雨水收集系统可采用自动控制弃流装置,其他屋面雨水系统采用渗透弃流装置。地面雨水收集系统采用渗透弃流或弃流池的方式,自动控制弃流一般分为时间控制和水量控制两种,用于完成降雨初期污染严重雨水的自动排放和预过滤。

(2)雨水储蓄池

考虑到雨水降雨的不均匀性,需要设置雨水贮存池,雨水储存调蓄池根据建造位置不同可分为地下封闭式、地上封闭式、地上敞开式等。小区范围内雨水直接利用时,可采用地下封闭式调蓄池;单体建筑雨水直接利用时,可采用地上封闭式调蓄池;有景观水体的小区,可采用地表敞开式调蓄池 。

储存池的大小根据雨水降雨量特征、贮水池的形式及雨水回用的效益等综合确定,一般而言,贮存池越大,可收集的雨水量较大,雨水的集蓄效率越高,但储存池投资大;相反,贮存池小,降雨量超过设计调蓄容积多,储存池投资小,但可收集的雨水量也小。储水池设计中,有效储水容积的确定是关键,《建筑与小区雨水利用工程技术规范》中的7.1.2条对这方面有所规定,并说明储水池排空得越快,储水池的周转利用率越高。

三、雨水处理技术

地表径流污染的来源广泛、复杂,但污染物的迁移和转化的主要载体是雨水及其所形成的径流,其水动力因素主要是降雨的冲刷作用和地表径流的冲刷作用,雨水中的污染物主要有无机物质和一些有机物质(主要是挥发性化合物),同时还存在少量的重金属(如铜、铬、铅、锌等),如果将这些雨水直接排入河道,对环境造成一定的污染。因此,雨水中污染物的控制是控制水源污染一个最关键的问题。

常规处理:沉淀+传统过滤+消毒;通过简单沉淀、过滤、消毒等处理措施,出水水质可达到杂用水水质要求。

深度处理:活性炭技术、微滤技术、膜技术。可经济有效地去除嗅、色度、重金属、消毒副产物、氯化有机物、农药、放射性有机物等。能更有效改善色度、嗅等感观指标,大大降低有机物含量,这种技术合理运用,出水水质可达到中水水质标准。

雨水蓄渗净化技术:在房屋建筑通常会建造位置较高的花坛,不但能够给居住区增加绿化,同时能够作为天然的雨水过滤系统,对于流经的雨水进行过滤。雨水经过无动力过滤层,进入收集器的流经过程中完成了过滤。雨水流过花坛,在花坛中混合具有净化效果的人工泥土实现了对于雨水的净化。雨水蓄渗净化技术由上至下分别由植被层(草皮)、基质层、隔离过滤层、储水层、渗滤层等组成。利用地表密植的植物对径流雨水中的污染物进行截留,它能够在径流雨水输送的过程中将污染物从径流中分离出来,使到达收纳水体的径流水质得到明显的改善,研究表明,地表植被去除污染物的机理主要为吸附、沉淀、过滤、沉淀和生物吸收过程。国外对于植物、土壤系统净化雨水的研究较多。

三、雨水利用

小区雨水利用的用途应根据小区的自身条件和项目要求而定。一般首先考虑绿化、冲洗道路、景观用水、洗车等杂用水,有条件或需要时还可经过进一步处理作为冲厕、洗衣、冷却循环、和消防的补充水源。在严重缺水地区时也可作为饮用水水源。

四、结语

雨水收集、利用等已成为现在雨水排水的重要发展趋势。德国、美国和日本是雨水资源利用和管理开展较早的国家,从20世纪70年代至今经过几十年的发展,取得了较为丰富的实践经验,制定较为系统全面的法律法规,利用经济、技术和管理手段,开发了多种多样的雨水收集利用技术措施,形成了较为完善的雨水资源利用管理框架和技术体系。目前,我国生态小区的不断涌现将促使雨水的收集、利用、设备生产、设施建设、运行管理、中水利用等方面产业链的形成,为我国带来一个新的经济节约模式。随着城市建设者对雨水“由排到用”意识的不断转变,充分利用雨水的理念已经进入到城市建设中,相信小区雨水收集利用技术一定会进一步完善、成熟。

参考文献:

[1](日)雨水工作组编。《把雨水带回家-雨水收集利用技术和实例》 同心出版社,2005.

[2]吴普特,冯浩。《中国雨水利用》 黄河水利出版社,2009-6-1.

雨水利用范文 篇二

关键词:小区;雨水;再利用

引言:雨水利用在我国虽然有远久的历史,近年来也做了一些工作。但总体看,主要偏重缺水地区的农村和城郊。城市利用研究不足,这与国外的情况有较大差别,应该引起广泛注意。目前,我国的雨水利用主要限于农村家庭、农业和水利工程,范围比较窄,技术也比较单一。城市雨水的管理与利用则相对落后,与发达国家的差距在拉大。这种局面对改善城市环境、缓解缺水矛盾及城市的可持续发展都很不利。

1.小区雨水再利用的意义

1.1为小区提供新的水资源

小区雨水利用能缓解整个城市的水资源供需矛盾,提高用水效率,减少自来水用量,同时可以节约大量自来水费和排污费,为解决未来水资源的短缺问题作出重要的贡献。对改善我国现有生态环境的破坏和节约水资源方面有着重要的意义。

1.2可以节省巨额市政投资

小区雨水利用工程可以减少需由政府投入的用于大型污水处理厂、收集污水管线和扩建排洪设施的资金。将地面雨水就近收集并回灌地下,不仅可以减少雨季溢流污水,改善水体环境,还可以减轻污水厂负荷,提高城市污水厂的处理效果;雨水蓄水池和分散的渗渠系统可降低城市洪水压力和节省封闭路面下的排水管网负荷。小区雨水利用实施后,可以节省市政收集污水管线和扩建排洪设施的部分资金。

1.3可以节省居民用水开支

雨水利用运行费用低廉,经济效益突出。假如使用lm3的自来水费用(含污水处理费)为3.00元,而从运行管理和小区用水费用支出分析,投入收集lm3雨水的年运行费用不足0.10元,这样可以大大减少居民用水开支。

2.小区雨水再利用

2.1雨水直接利用的

雨水直接利用技术基本分为:收集,净化,储存,供水与利用几个方面。

2.1.1雨水收集

雨水径流收集利用技术是将来对来自屋顶、道路等的降水径流收集,稍加处理或不经处理即直接用于冲洗厕所、浇洒绿地等。来自屋顶上和较清洁路面上的降水径流除初期受到轻度污染外,后期径流一般水质良好,可以收集经简单处理后即可利用。

2.1.2雨水净化过程

①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。

②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。

2.1.3雨水储存过程

雨水的储存在雨水利用系统中也是很关键的,它和最后利用的水质量有着很大的关系,因此在雨水的储存中应该注意以下几各方面的问题:

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。这里要强调的是,创新思路和巧妙的策划十分重要。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)。

2.2供水与综合利用

由于居住区内的管道较多,相对于小面积的雨水收集和利用来说,综合利用就较复杂,因此在供水中要注意的几个问题是:

2.2.1管道严禁与生活饮用水给水管道连接

2.2.2雨水管和自来水管千万不要接错,管道外壁应按有关标准的规定涂色和标志。

2.2.3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。

2.2.4尽量雨水收集溢流出来的雨水渗入地下补充地下水。

2.2.5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。家庭也要制定年度计划,分工到人,明确维护管理工作的要点。(集雨面、沉沙池、沉淀池、滤网、雨水储存罐、水泵及动力设备等)。

2.3雨水间接利用

雨水的间接利用,是指将雨水下渗回灌地下,补充涵养地下水资源,改善生态环境,缓解地面沉降和海水入侵,减少水涝等雨水的间接利用是指雨水的渗透,这是合理利用和管理雨水资源,改善生态环境的有效方法之一。雨水渗透的目的包括将雨水回灌地下,补充涵养地下水资源,改善生态环境,缓解地面沉降、减少水涝等。雨水的间接利用方式主要有以下几种:下凹式绿地、人造透水地面、渗透管(渠)、渗透浅沟及渗透池(塘)。渗透式收集的优点主要有:

2.3.1能部分去除雨水中的污染物。研究表明土壤过滤对溶解性污染物特别是营养盐和重金属离子的去除效果优于雨水截留池。

2.3.2雨水经土壤渗透至地下储水层,可涵养地下水,抑制暴雨径流,减轻城市排水设施的负荷。这可解决目前许多城市因大量开挖地下水而引发的地面下降、地下水减少的问题。目前许多地方拟建的地下水库,其水源之一就是渗透后的雨水。这主要是充分利用了此类雨水污染物较少,能补充水源的特点。

2.3.3雨水能迅速渗透而排除,路面积水,出现水膜的几率小了增强了交通的安全性和顺畅度。

2.4屋顶绿化雨水利用

屋顶雨水除了建立收集系统直接收集利用外,还可以通过建立屋顶花园采取自然的方式间接利用。屋顶花园就是利用建筑屋顶的面积覆土种植植物,形成屋顶庭院,是园林建设的形式之一,也是建筑向自然空间的渗透。屋顶绿化是一种削减径流量、减轻污染和城市热岛效应、调节建筑温度和美化城市环境新的生态技术,也可作为雨水集蓄利用和渗透的预处理措施。即可用于平屋顶,也可用于坡屋顶。植物和种植土壤的选择是屋顶绿化的技术关键,防渗漏则是安全保障。屋顶绿化的排水方式,至关重要的原则就是利用整个屋面现有的排水系统,无论设计中使用的是排水沟、雨水斗、落水系统还是虹吸排水,在设计中都尽量不要破坏屋面排水的整体性,尽量避免地表径流的方式排水。广泛使用的是塑料制品的蓄排水系统。这种产品的好处就是排水迅速,在屋面上不会形成积水,有利于植物生长。和传统的陶粒卵石排水相比,不但排水层厚度减小了,而且重量方面也减小了很多,减轻了屋面的荷载。植物应根据当地气候和自然条件,筛选本地生的耐旱植物,还应与土壤类型、厚度相适应。上层土壤应选择孔隙率高、密度小、耐冲刷、且适宜植物生长的天然或人工材料。

3.结语

当前,我国面临严重的水资源短缺问题,为了缓解水资源危机,国家提出了节约用水,建立节水型城市的要求。为使城市实现水资源的可持续发展,城市园林就必须走节水型园林道路。水资源的再利用是个方兴未艾的研究和工程应用领域,它对于雨水资源的开发利用、城市生态改善和城市可持续发展具有重要意义。

参考文献:

[1] 尉永平,张国祥。《国内外雨水利用情况综述》.山西水利科技。1997.2.

[2] 晏中华。《国外雨水利用的方法》.节能。2000.6

雨水利用 篇三

关键词 雨水利用;雨水收集;流程

中图分类号TU992 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2012)58-0138-02

0 引言

中国是个严重干旱缺水的国家,在全国600多座城市中,有400多个城市存在供水不足的问题,其中有110个城市严重缺水。与此同时,我国雨水资源却十分的丰富,造成的洪涝灾害也十分严重,而且,我们的水体污染也愈演愈烈,由于工业废水排放量的急剧增加,而且城市及周边的雨水未经拦污直接排放到河道里,导致了以淮河,太湖,滇池污染为代表的水环境恶化。我国因水污染和水环境质量恶化造成的经济损失十分巨大。

目前,世界上许多国家为节约水资源,减轻当地的用水和污水处理负担都展开了对雨水利用的研究。德国,日本等国在一些城市的建筑物上设计了收集雨水的设施,将收集到的雨水用于消防、小区绿化、洗车、冲厕和冷却水补给等,也可以经深度处理后供居民饮用。我国目前也在积极推广雨水综合利用系统,以实现节水以及节约投资成本的多重效益。

1 雨水利用的概念

雨水利用就是将雨水收集起来,经过一定的设施和加药处理后,得到符合某种水质指标的水然后再利用的过程。和中水一样,处理后的雨水变成一种可利用的水资源,用于冲洗厕所、绿化浇洒、景观用水以及其他适用中水水质标准的用水。

如果能够有效的利用和控制雨水,我们可以实现:1)减少城市内涝;2)有效的节约水资源;3)缩小城市雨水管网规模,减少城市污水处理设施的投资;4)回补地下水,减少海水入侵,改善生态环境;5)缓解内陆湖泊的面源污染;6)减少盐碱区域的种植成本。

2 雨水的收集利用

雨水收集主要包括屋面雨水、广场雨水、绿地雨水和污染较轻的路面雨水等。屋面雨水收集方式按雨水管道的位置分为外收集系统和内收集系统,外收集系统由檐沟、收集管、水落管、连接管组成,内收集系统是指在屋面设雨水斗,建筑内部有雨水管道的系统。

天然降雨受污染程度较低,水质较好。初期雨水污染主要为有机污染和悬浮固体污染,其他污染指标浓度相对较低。雨水悬浮物、COD、氨氮、总P随降雨历时的延长而逐渐降低,降雨后期COD趋于稳定,水质较好。因此,雨水的收集利用应考虑舍弃初期雨水径流,以减少对处理设施的影响,设置初期弃流设施即可以达到此目的。屋顶的雨水消除初期径流后就可以使用,一般撇除前两分钟的初期雨水,而机动车道的雨水需经过处理方可使用。

建筑物收集雨水的一般流程是,屋顶的雨水通过导管引人设在地下的雨水沉沙池,雨水经沉积后流人蓄水池,再由水泵抽至杂用水蓄水池,经加氯消毒后进入中水道系统,然后用来供给冲厕、车辆冲洗、娱乐性水景等等。

3 具体工程

以一个上海的工业厂区为例,该厂区规划总用地185 412m2,绿地率28.5%。屋面面积52 920m2。设计时考虑厂区内一号厂房和二号厂房屋面雨水综合利用。部分雨水直接利用,部分雨水渗透利用,达到充分利用区域内雨水资源的目的。在一号和二号厂房之间有三处露天自然水景,一号厂房北侧有较大面积绿化。一号厂房北侧屋面雨水,在草地内就地入渗,采用渗排一体化的管网,将大量屋面雨水就地入渗,少量雨水溢流至市政雨水管网。一号厂房南侧,二号厂房北侧屋面雨水通过弃流装置后接入自然水景,在附近建设一处理间,直接从水景内取水,经过处理后可用以洗车、浇灌、冲洗道路等。二号厂房南侧由于位置的局限性,局部设置储水罐,负责局部绿地的浇灌。

1)可利用雨水量的计算

一号厂房南侧,二号厂房北侧屋面雨水直接接入自然水景,总的屋面面积26 460平方,径流系数0.9,屋面可利用雨水QP=26 460×0.9×0.6×1.2=17 146m3 其中0.6为经济系数。

(1)雨水贮存设施计算:(自然水体容积)

设计重现期按上海2年计算,24小时降雨量约为100mm,降雨前3mm~5mm雨水弃流,可收集用水量为95mm。

每次降雨可收集用水量:Qd=26 460×0.9×0.095=2 262m3

需水池有效容积2 262m3,由三处自然水景代替。

(2)储罐设置

在二号厂房南侧,根据雨水回用水量,确定储罐的具体数量,采用回用一体化储罐,就近负责该区域内绿化的浇灌。在立管上安装重力式弃流过滤装置。储罐见图1。

雨水入渗利用方式由塑料渗透式贮水池和渗排一体化系统两部分组成。渗透、储存、排放一体化系统布置在集中绿化区域。包括渗透井、渗透管渠。土壤渗透系数应大于5.5×10-6m/s,允许在绿化区将原良后采用本系统。屋面雨水塑料渗透式贮水池兼有贮存及渗透功能。

3)该项目将会带来一定的社会效益,提升项目周边生态及人文环境,项目实施中的雨水收集及综合利用对创造节约型社会起了示范性作用,雨水渗透、回用减少了雨水管道系统的防洪压力,提高了设计区域的防洪标准,减少了洪灾造成的损失。而且,实施雨水渗透方案后,可从一定程度上缓解地下水位下降和地面沉降的问题。

该项目的经济效益分以下几个部分:1)节约用水带来的费用:雨水利用工程实施以后,每年可直接收集雨水量17 146m3。雨水用于回用后,则可替代自来水从而减少了自来水的使用量。按水价5元/m3计算,则年均可直接节约水费85 730元。如果目前水价平均每年递增25%,再考虑用水超标加价收费和罚款,此项节省费用会更高;2)消除污染排放而减少的社会损失:据分析,为消除污染每投入1元可减少的环境资源损失是3元,即投入产出比为1:3。由于在本项目中采用了源头治理的方案如截污和弃流,以及过滤和消毒的处理措施,大大减少了污染雨水排入水体,也减少了因雨水的污染而带来的水体环境的污染;3)节省其他综合费用:例如:1)城市排水设施的运行费用,雨水利用工程实施后,每年减少向市政管网排放雨水约434 921m3(包括绿地渗透设施减少的排水量)。这样会减轻市政管网的压力,也减少市政管网的建设维护费用;2)可增加的国家财政收入,这一部分收入指目前由于缺水造成的国家财政收入损失。据了解,目前全国六百多个城市日平均缺水1 000万m3,造成国家财政收入年减少200亿元。C,雨水利用工程建成后,因小区内所有雨水被滞留、渗透和回用,未增加排洪量,所以可减免防洪费。

4 结论

随着社会的发展,人类对资源需求的增长和资源短缺之间的矛盾日益加剧,水的供给与需求矛盾日益突出,进行水资源的合理开发利用已成为全世界所面临的共同问题,城市雨水利用是一种新型的技术,具有节约水资源、控制城市水土流失、防止水涝灾害、减少水污染和改善城市生态环境等综合效益。适应现代化城市对水资源保护与可持续利用的要求,适应城市水生态环境保护及可持续发展的要求。

参考文献

[1]张淼。建筑给水排水设计规范(GB50015-2003).北京:中国计划出版社,2009.

雨水利用 篇四

关键词:住宅小区;雨水回用;水量计算;回用方案

中图分类号:TU991.11+4文献标识码: A 文章编号:

引言

21 世纪是生态城市建设世纪,中国改革开放三十几年来经济发展取得了令人瞩目的成就,但在发展的同时也伴随着资源的浪费和环境的污染。在中国工程院开展的“中国可持续发展水资源战略研究”中,提出了多渠道开源的城市水资源可持续发展利用战略。雨水是城市重要的淡水资源之一,我国具有丰富的雨水资源,多年平均降水总量为 6.2×104亿 m3,可开发利用的雨水资源量很大,但从总体上看雨水利用率还是偏低。随着世界范围内干旱问题的加剧及水资源的日益紧缺,开发利用雨水资源已经成为许多国家和地区解决水危机的新途径,并受到广泛关注。

一、工程实例

杭州某新建住宅小区,其中总用地面积约为39500m2,总建筑面积约为125539 m2,由 7 栋 24 层,2栋 18 层的高层住宅楼、1栋 6层多层住宅组成。其屋面汇水面积为14329m2,小区绿地面积8768㎡,总居住人数3519人。

为响应国家“可持续发展水资源战略研究”的政策,针对本项目就节水和水资源利用方便提出了如下要求:

1) 制定水系统规划和非传统水源的利用——雨水回收利用;

2) 绿化灌溉鼓励采用喷灌、微灌、滴灌、渗灌、低压管灌等节水灌溉方式;

3)合理设计雨水收集量、利用雨水作为绿化、景观、洗车等的水源;

针对上述要求,结合该项目设计对雨水回收利用进行介绍。

二、雨水的收集处理及回收利用

杭州属于多雨城市,根据全国主要城市降雨量资料统计,杭州市年平均降雨量1431.2mm,年平均降雨次数150次,4mm以上降雨占总降雨的比例高达93.3%以上,雨水量充沛,适合做雨水回收利用。

一般住宅小区内的雨水收集主要有道路、绿地、屋面3种汇流介质。在这3种汇流介质中,地面径流雨水水量较大,但水质较差;绿地径流雨水因经过渗透而水质较好,但可收集雨量有限;屋面雨水水质较好、径流量大且便于收集利用。

根据可收集雨水与需回用雨水的情况分析,确定采用屋面雨水,该住宅小区总建筑屋面面积约为14329m2一期示范工程仅选用1~4#楼建筑屋面收集雨水,屋面雨水集水总面积F=4474㎡。雨水经收集净化处理回用于杂用水如小区绿化、道路浇洒冲洗等,绿地考虑自然入渗,超出绿地调蓄和渗透能力的雨水排入市政排水管,道路的雨水直接排入市政排水管。

1、水质要求

该项目主要考虑收集屋面的雨水。屋面初期雨水水质一般为CODcr600mg/L~800mg/L,SS700mg/L~10000mg/L,由于初期降雨水质差,与回水水质的要求差距较大,处理困难,处理成本很高,故初期考虑不收集雨水,该部分雨水进行弃流至市政雨水管网。初期雨水弃流后收集较干净的中、后期雨水,雨水在经过初期弃流后的水质为CODcr70mg/L~100mg/L,SS20mg/L~40mg/L。雨水回收主要用于绿化浇灌、道路浇洒用,补水水质根据城市绿化及道路浇洒用水水质执行《城市污水再生利用 城市杂用水水质》(GB/T 18920-2002),主要指标具体详见下表1:

表1 各类用水水质的主要标准

2、雨水回用工艺流程

雨水收集回用的系统一般包括:收集、弃流、雨水处理和雨水回用。系统图如下图一:

图1雨水回收利用工艺流程图

屋面雨水经屋顶雨水斗和管道系统收集后,每个雨水斗可收集200㎡左右的雨水,三个雨水立管为一组接入一个自控截流井,每组自控截流井内设置一个WFF100型雨水过滤器,每个雨水过滤器约能接受500㎡左右的屋面雨水。弃流后的初期雨水进入市政管网,清洁雨水进入雨水回用系统。

3、水量计算

1)初期雨水弃流量计算

对于初期雨水,目前还没有统一、明确的定义。初期雨水到底是多少,不同研究的初始条件结果不同,实际发生的角度、降雨发生的季节及两场降雨之间的时间间隔等很多因素会影响初期雨水的水质,进而影响初期降雨厚度或持续时间。

假定前5min的降雨为屋面雨水的降雨量初期雨水水量。根据杭州市新暴雨强度公式计算

q=167×(57.694+53.476lgP)/(t+31.546)1.008

q——暴雨强度,(L/S·ha);

P——重现期(取2年);

t——屋面集雨时间(取5min);

计算的q=327L/S·ha

Q=ψ·F·q

Q——初期雨水流量(L/S);

ψ——屋面径流系数,取0.9;

F——汇水面积(ha);

经计算,1~4#号楼初期雨水流量约为39.5m³。该部分初期雨水经自动过滤器分流后,排入市政雨水管网。

2)雨水回用量计算

本项目绿化面积约为8767㎡,道路面积约3945㎡,绿地和道路浇洒用水量根据《室外给水设计规范》考虑1.5L/(m2/d)。将雨水处理后用于绿化和道路浇洒用水。

计算参数

(1)技术参数:

表2 雨水回用主要参数

(2)可收集雨水量:

根据《建筑与小区雨水利用工程技术规范》(GB50400-2006),杭州市年均降雨量1431.2mm。

q为杭州每月平均降雨量;

Q1为每月降雨雨水量;

Q2为初期雨水量

Q3为可收集水量

表3 月均可收集雨水量表

(3)回用需水量Q3

绿化用水:绿化8767㎡,11月~次年4月按平均每四天浇灌一次,用水量按平均1.5L/m2.次,则每月用水量50.9 m3;5~10月按平均每天浇灌1次,用水量按平均1.5L/m2·次,则每月用水量203.6 m3。

道路浇洒用水:根据小区道路面积计算平均每月需用水量约为100 m3。

表4 月绿化和浇洒需水量表

按上表分析全年雨水回用需水量为4123m³。

根据理论分析,每月的降雨量均高于每月用水需求的总量,理论上可以满足常年绿化和道路浇洒用水的需求,但是,由于降雨条件不规律,极有可能碰到长时间干旱或长时间处于阴雨季节的可能,为了避免长时间不下雨,蓄水池内水量用完,需要增加补充水源。补充水源可通过小区生活水源备用供给。

4、雨水回用设施

1)截污井和弃流装置

以三个雨水立管为一组接入截流井,截流井内放置旋流过滤器。旋流过滤器是利用离心式原理过滤雨水,管道的内部设有一圆周滤网,雨水进入管道之后,通过离心力的作用,清洁雨水透过滤网进入集水管道,树叶等杂质则阻隔在滤网之内,通过另一个废水出流管接出,实现雨水的过滤。如下图 2:

图2 WFF100型旋流过滤器 图3 安全分流井

2)安全分流井

在安全分流井内增设安全超越管,将多余的雨水排入市政雨水管网。安全分流井内安装有自控截流装置,避免过量的雨水进入后续工艺。如图 3

3)蓄水池:

蓄水池采用清洁雨水和市政供水管双重供水。雨水进入蓄水池,蓄水池的蓄水量按照枯水期月用水量的50%考虑。负责小区绿化和道路浇洒用水存储,同时,需要考虑备用水源(市政供水管)的接入,以满足长时间不下雨时,绿化和道路的用水需求。

4)、消毒

收集处理后的雨水采用加氯消毒,设计在蓄水池前增加氯片投加器。

5、年节约用水量

本项目小区绿化面积约为8767㎡,道路面积约3945㎡,绿地和道路浇洒用水量根据《室外给水设计规范》考虑1.5L/(m2/d)。根据计算年总需水量为4123.2m³。本次设计绿化和道路浇洒用水量采用雨水回用直接供给,理论上,年节约自来水水量4123.2m³。

结束语

城市雨水是城市可利用水资源重要的一部分,我国雨水资源丰富,杂用水需求量较大,雨水利用的潜力巨大。就地充分利用雨水,采取各种有效措施提高雨水利用能力和效率,是传统水力发展的不可缺少的补充和延伸,是解决水资源危机的重要途径。因此,开展生态小区的雨水利用对构建环保节约型社会具有重大意义。

参考文献:

[1] 《建筑与小区雨水利用工程技术规范》(GB50400-2006).

[2] 《城市污水再生利用 城市杂用水水质》(GB/T 18920-2002)

[3] 中国建筑设计研究院。 建筑给水排水设计手册[M]. 北京: 中国建筑工业出版社, 2008.

[4] 刘鹏 赵昕 初期雨水弃流量的理论分析。 给水排水。Vol.30No.122004;

雨水利用 篇五

摘 要:雨水利用是解决城市水资源短缺和改善城市水环境及洪涝防治的有效途径之一。本文以鄂尔多斯市为例,结合国内雨水利用现状的总结分析,研究了鄂尔多斯市雨水资源利用的可行性和必要性,提出了雨水利用的对策和建议,可为城市水环境的可持续发展提供依据。

关键词:雨水利用; 鄂尔多斯市; 雨水资源;水环境;可持续发展

雨水利用 篇六

关键词 雨水利用;工程技术;示范工程

中图分类号X703文献标识码A文章编号 1674-6708(2010)21-0103-02

我国水资源人均亩均占有量少,并且时空分布极不均匀。作为一个水资源短缺的国家,实践证明,通过水窖等各种工程手段进行的小规模的雨水蓄积,将雨水资源化对解决我国缺水问题具有举足轻重的作用。

1 概念与内涵

所有形式的水资源(包括河川径流、地下水等),从根本上来说都来自雨水,因而雨水利用不仅仅是指雨水集流的家庭利用和雨养农业利用,而且还包括人工增雨、水土保持、水源地涵养、城市防洪和生态环境的改善等水资源利用的各个方面。

2 利用状况

在同干旱气候长期的斗争中,希腊人、阿拉伯人、以色列人积累了收集利用雨水的丰富经验[1]。在我国,早在2700年前春秋时期,黄土高原地区己有引洪漫地技术[2]。我国在20世纪50年代开始利用窖水点浇玉米、蔬菜等,突破了原来只用窖水作为生活饮用水的传统。80年代后期,2001 年水利部颁发了《雨水集蓄利用工程技术规范》,标志我国在雨水蓄积利用这项技术上取得了初步成熟[7]。

3 技术手段

3.1 汇集技术

雨水汇集是指利用天然或人工修筑的汇流面,汇集雨水形成的地表径流以备高效利用。

屋顶庭院雨水汇集主要解决部分缺水地区人蓄饮水问题。路面集水则主要用于灌溉[4]。此外,城市路面及建筑物也被作为集流面,收集雨水用于城市环境及地下水补灌的研究也正在展开[1]。

3.2 蓄存技术

3.2.1 雨水蓄存

雨水蓄存是雨水集蓄利用系统的中间环节,是指将汇流面汇集的雨水通过导流渠(管)引入蓄水设施贮存,等到需水时再从蓄水设施取水的过程。我国北方干旱半干旱地区使用较多的蓄水设施有水窖、塘坝、涝池等。水窖建筑容易,使用方便,蓄存的水质基本不受污染,渗漏蒸发少,目前较多采用。另外,蓄水池、瓷缸、水泥罐等也普遍使用。

3.2.2 水质保障

降落于地表的雨滴本身带有空气中的一些尘埃及大气污染物,再加上一般地区集流面没有适当的卫生防护设施,使得汇集于蓄水设施中的雨水水质较差。据对甘肃中部干旱半干旱地区 6个县的水窖水质调查分析,发现水质均达不到我国通用的 (GB5749-85) 生活饮用水卫生标准[5],因而应加强这方面的工作。饮用水水质的主要保护措施有:降雨前清扫集流面,设置沉沙池、滤网,蓄水窖加盖,定期清洗水窖等。在采取保护措施的同时,应对蓄存的雨水净化。

3.3 利用技术

雨水汇集蓄存,其目的是为了利用,而充分高效、经济合理地利用雨水是保证整个雨水集蓄利用技术体系取得最大效益的关键一环。

3.3.1 人蓄饮用

利用庭院屋顶收集雨水解决干旱半干旱山区、淡水缺乏地区的人蓄饮水问题是提高这些地区人们生活质量的关键步骤。如浙江省余姚市由于地表河道蓄水量少,地下水水质差且污染严重,井水咸、涩、臭,所以这里居民家家都建有雨水集流设施[3]。

3.3.2 农业灌溉

水是农业生产的命脉,在干旱半干旱地区,降雨量少且分布不均匀及降雨期与作物生长需水关键期错位,作物产量长期低而不稳。从时空上调节雨水分配,使水分供给与作物需水期相吻合,这就是集雨农业的出发点。此外,集雨农业中的补灌必须用节水灌溉方式(微喷灌、滴灌、渗灌、点浇、穴灌等)并与农业节水措施(覆盖、松耕等)相结合,有条件的地方应使用设施农业。

3.3.3 补充地下水

通过雨水贮留渗透计划,有效地补充涵养地下水,复活泉水,恢复河川基流,改善生态环境。将城市建筑物及平原地区的雨水直接拦蓄入渗或通过一定的渗漏过滤装置,回灌地下水,可补充地下水量兼有防洪作用[7]。

4 示范工程

就目前雨水利用主要集中在我国干旱半干旱的广大农村地区,查阅相关资料,对目前所存在的典型的示范工程进行简单的介绍。

4.1 甘肃“121雨水集流工程”

针对1995年甘肃遇到特大干旱,中共甘肃省委、省政府动员社会力量,实施“121”雨水集流工程:即计划要在1995~1996两年间,一次性重点解决25万户、120万人的饮水困难。实现每户砌100m2左右的水泥面集流场地,挖2口水窖、发展1处庭院经济,故名“121”。

4.2 宁夏“窑窖集雨补充灌溉技术”

根据宁夏南部山区降水特点,利用集水场和储水窑窖所构成的雨水收集系统蓄存暴雨或地表径流,将无效降雨变为灌溉水源,再采用田间节水灌溉技术,可以实现改变小环境、减缓旱情的目的。

4.3 内蒙古“112集雨节水灌溉工程”

根据内蒙古自治区党委和政府“充分利用地表水、合理利用地下水、拦蓄天上水”的精神,1995年自治区水利厅确定准格尔旗和清水河县为集雨节水灌溉工程试验示范旗(县),启动实施了“112集雨灌溉工程”,即一户人家建一处能够集蓄40m3左右雨水的旱井或水窖,采用坐水点种和微灌等先进节水技术,发展2亩抗旱保收田。

4.4 其它工程

其它的地区也有许多雨水利用的工程,包括在南方的一些水资源相对于来说比较丰富的地区,如四川的“川北微水工程”、广西的“水柜扶贫工程”、贵州的“渴望工程”、云南的“滇润工程”等等。

参考文献

[1]Shizuo, shindo.Rainfall harvesting in Volcanic Islands of Japan――Case studies of the Izu Islands.Proceeding of International Symposium&2nd Chinese National Conference on Rainwater Utilization,1998:131- 133.

[2]黄乾,赵蛟,谭媛媛,张立国,等。北方农业雨水利用实 践与发展前景展望[J].节水灌溉,2006(4):22-25.

[3]奕永庆。雨水利用的历史现状和前景[J].中国农村水利 水电,2004(9):48-50.

雨水利用 篇七

关键词:雨水利用;规划设计;节水政策管理体系

中图分类号:P49 文献标识码:B 文章编号:1009-9166(2011)0020(C)-0237-02

一、引言

随着城市经济的发展,水资源供给紧张的问题正逐渐地浮出水面,目前中国水危机凸现三大特点,一是水资源短缺,我国人均水资源只有世界平均水平的1/4;二是水资源浪费普遍,万元GDP耗水量、农业灌溉以及居民生活用水都比发达国家平均值高得多;三是水污染严重,我国80%以上大江大河都遭受程度不同的污染。

2009年上海市取(用)水总量为125.20亿立方米,万元GDP用水量84立方米,城镇污水总量为23.01亿立方米。同时,2009年上海市14个水利控制片中,1个水利片水质属Ⅲ类,3个水利片水质属Ⅳ类,3个水利片水质属Ⅴ类,7个水利片水质属劣Ⅴ类,仍属处于水质性缺水城市[1]。

为了应对这一问题,在水资源利用上开源节流是最佳途径。我国《节约型城市目标导则》[2]中指出:节约用水指通过行政、技术、经济等管理手段加强用水管理,调整用水结构改进用水工艺,实行计划用水,杜绝用水浪费,运用先进的科学技术建立科学的用水体系有效地使用水资源,保护水资源,适应城市经济和城市建设持续发展的需要。

二、雨水利用

城市雨水利用有狭义和广义之分。狭义的城市雨水利用将雨水作为未经处理的给水水源,主要指对城市功能区汇水面产生的径流进行收集、储存和净化后利用。广义的城市雨水利用把雨水利用作为水循环的一个过程环节来考虑,在城市范围内,有目的地采用各种措施对雨水资源的保护和利用,主要包括收集、储存和净化后的直接利用;利用各种人工或自然水体、池塘、湿地或低洼地对雨水径流实施调蓄、净化和利用,改善城市水环境和生态环境;通过各种人工或自然渗透设施使雨水渗入地下,补充地下水资源。

目前,北京和深圳等大城市已开展了城市雨水利用及其相关规划的研究、推广及应用,如北京的《21世纪初期首都水资源可持续利用规划》及2006年2月,深圳市的《深圳雨洪利用规划研究》等。

(一)市政雨水利用中的问题及研究热点

雨水在市政利用中的最主要问题在于规划。雨水利用设施如果不与城市规划相结合而在后期进行建设,将对设施的建设和最终的利用效果造成较大影响。城市总体规划的重要内容之一就是功能分区[3]各功能分区的土地利用状况、基础设施、建筑、人口分布、地质地貌、环境等有很大不同,对景观功能的要求、防洪排涝及水资源的需求等也会有很大差别。这就要求雨水利用规划应针对不同功能区的具体条件和不同雨水利用技术的适用条件确定适宜的方案。然而,目前我国一些城市的雨水利用规划或规划研究过于粗放,部分规划中虽然包含了分区的思想,但存在分区不全或不细的问题,致使规划的针对性和指导作用不强,雨水利用适用技术的因地制宜尚体现不够。

当然,即使有了合适的规划,没有必要的技术支持和数据积累,雨水的利用也无从谈起。雨水利用的技术层面的问题主要体现在收集、储存和净化这三个方面。近期我国多个城市已经出现暴雨过后严重积水的情况,说明我国大城市建设有重地上轻地下的情况。为了应对短时间的强降雨,美国、日本及欧洲发达国家均建立了完善成熟的地下排水网络,而我国在短期内无法对大城市的排水系统做出彻底性的改进,因此,利用现有的排水管网并对其做出一定的修正和改进后使其拥有能够收集雨水的能力是现在的研究和市政工程设计中的重点。

另一方面,由于城市化建设改变了城市下垫面结构与功能,从而影响到了城市的降雨特征和雨水水质。大量的降水冲刷路面使大量的泥沙和污染物混在雨水中,导致雨水的处理不同于常规的生活污水与工业废水,如何针对雨水的水量及水质不稳定的特点设计适合于不同地区降水的处理工艺也是研究热点。

(二)建筑雨水利用中的问题和研究热点

建筑的雨水利用主要问题在于设计。直接落在建筑屋顶的雨水由于未冲刷过路面,水质相对较好,处理难度及成本也较低。但单栋建筑所能接受到的雨水量较小且不稳定,不能作为长期稳定的水源,因此可在新建住宅小区建筑中将每幢楼的雨水资源在处理后进行二次收集并用作小区内景观用水或杂用水,也可不经二次收集直接用作本住宅建筑中的冲厕用水。而现有的大型城市中的一些老式住宅区由于在建设初期未考虑到雨水利用,导致屋面不适于雨水收集或未配套雨水处理系统等问题,因此如何对这些小区进行雨水利用改造也将成为今后一段时间内的热点问题。

三、城市节水

提高用水效率是节水中的重中之重,城市水资源的生命周期大致可分为输送、使用和排放三阶段。提高用水效率主要就是针对这三个阶段,在输送阶段减少管网中的渗漏和二次污染;在使用阶段通过改进生产工艺和使用节水器具;在排放阶段提高出水水质并结合中水回用技术实现减少排放甚至零排放。

(一)减少管网渗漏率

合理布置市政管网,严禁自来水管网与再生水管网勾连,并保证其净距。管材应优先选择耐腐蚀性能好、强度高、韧性好,管道摩阻系数小和具有一定借转角的柔性接口的优质管材。管网的施工应严格按照规范并确保工程质量。运行时在满足远端管网用户需求的前提下调整供水压力,减少水压过高产生的浪费,根据实际情况可采用二次供水形式。在维护保养过程中利用GIS、GPS等手段建立完善的管网信息管理系统,对管网定期进行测压测流,分析运行工况的经济性和管网长期运行的合理性.进行必要的管网改造并调整运行工况;对管网的附属设施进行定期维护,如阀门传动机构的保养,阀门、消火栓、放气阀等设施定期油漆、检查等。

(二)节水的政策管理体系

新加坡在节水方面取得了举世瞩目的成果,可以说其归功于一套完整的水资源管理体系。其管理体系包括[4]:颁布节水法律法规及标准;建立供水申请许可制度;强制安装节水设备;阶梯型水费制度;实施水效标签计划;用水审计和开展节水宣传教育。上海市已经在阶梯型电价管理的研究和实施方面做出了尝试,阶梯型水价与其在本质上相同,都是在确保居民生活正常使用需求的前提下增加超出部分的价格,用经济杠杆使居民缩减用量、减少浪费。制定这一政策的前提是了解居民的真实用水需求,考虑并兼顾不同生活水平的居民的用水需求差别[5]。在节水器具的使用方面,新加坡采用了比较强硬的态度,制定了诸如所有办公大楼及住宅大厦均强制安装水龙头节水装置或自闭式水龙头;除公共厕所外,所有马桶均须换成超低冲水量(3.5―4.5升/每次)的节水型马桶;所有浴缸最大有效容积不超过250升;所有冷却系统用水必须循环使用;所有工业或商用锅炉必须安装用水前处理设备等节水规定,一方面使其执行在法律上得到保障,另一方面也促进了节水产品制造和销售业的发展,为节水的可持续性提供了硬件上的保障。

另一方面,公众参与对于节水的效果来说至关重要。如新加坡的坡水务管理机构,新加坡公用事业局(PUB)通过宣传教育,提高了公众对节水的认识,改变其低效率的用水习惯。PUB还制定了宣传与教育计划,举办了许多活动来向公众宣传节约用水。例如“10公升挑战”、针对建筑节水的“10%挑战”、“省水之家”、“省水建筑”等众多吸引公众参与的节水竞赛活动。为节水植根于公众的生活中,为最终达到目的提供了软件上的氛围。这些都值得我们学习效仿。

(三)建筑节水

建筑中的水资源浪费问题主要包括管道漏水、“随形”水和无效冷水。

管道漏水通常情况下与管材、附件质量有关,也与施工质量有关。给水系统中管道、配件及其连接处会出现渗漏水现象,主要是由于管道使用年限长,受酸、碱的腐蚀和其他机械损伤所致。阀门经过一段时间使用也会由于磨损而产生渗漏现象。因此,和市政工程中控制管网渗漏率类似,提高管材、附件质量和施工质量,是建筑节水的基本途径之一。

“随形”水主要是指由于建筑给水系统压力过高导致卫生器具给水配件在单位时间内的出水量超过额定流量的现象,它不但会破坏给水系统中水量的正常分配,也将产生无效用水量,即浪费的水量。在高层、超高层建筑中,为使系统安全可靠及经济合理,竖向井区供水、安装减压阀、减压孔板等措施可间接地起到节水作用。采用孔板或用压力调节阀调压,可使耗水量降低15%―20%,安装节流塞、节水阀芯等均能起到节水作用。

各种热水供应系统,在开启热水配水装置后,往往要放掉不少冷水后才能正常使用,这部分流失的冷水未产生任何效益,称为无效冷水。应从建筑热水系统的各个环节抓起,减少无效冷水的排放。在热水系统中选用支管或立管循环方式;对现有无循环定时热水供应系统进行改造;以及通过采用采用带恒温装置的冷热水混台龙头等措施来减少调温造成的水量浪费都能有效避免无效冷水产生量的增加。

四、结论与建议

雨水利用方面,应做到重视规划和设计,将各种与雨水利用相关设备和设施做出系统的有条理的规划和设计,避免建成后才开始增加设备设施,降低各种措施所带来的收效。

节水方面,新加坡的政策管理体系值得学习。上海可以借鉴现行的分阶段电价,采用分阶段水价。同时借鉴节能环保标志的成功做法,设立节水标志,制定相关行业标准,加大节水器具使用范围的推广。提高公众的节水意识和知识,并增加公众参与度。

作者单位:上海同济科蓝环保设备工程有限公司

作者简介:杨隽晔(1982― ),男,上海人,上海同济大学环境工程本科毕业生,主要从事环境污染、污水治理研究及设计,市政工程污水设计及研究;段瑞钟(1983― ),男,河海大学给水排水工程本科毕业,主要从事污水治理的管理及研究,市政工程污水管理及研究。

参考文献:

[1]2009年度上海市水资源公报。

[2]唐鹣。国外城市节水技术与管理[M].北京。中国建筑工业出版社。1997.

[3]王明浩。对城市规划若干问题的思考[J].城市,2002,(1):9―12.

[4]倪易洲。新加坡、澳大利亚节水管理体系研究[J].《经济发展方式转变与自主创新――第十二届中国科学技术协会年会(第一卷)》.2010:4.

雨水利用 篇八

关键词:雨水资源化 雨水集蓄 综合利用

1 国外雨水利用情况评述

目前,在世界各大洲,都有收集雨水解决生活和生产用水的成功做法。国外一些发达国家在城市雨水资源化和雨水的收集利用方面的经验和方法,对解决我国缺水问题很有借鉴意义。(1)美国的雨水利用。美国的雨水利用常以提高天然入渗能力为目的。1993年大水之后,美国兴建地下隧道蓄水系统,建立屋顶蓄水和由入渗池、井、草地、透水地面组成的地表回灌系统,让洪水迂回滞留于曾经被堤防保护的土地中,既利用了洪水的生态环境功能,同时减轻了其他重要地区的防洪压力。美国的关岛、维尔金岛广泛利用雨水进行草地灌溉和冲洗。美国不但重视工程措施,而且制定了相应的法律法规对雨水利用给予支持,如制定了《雨水利用条例》。条例规定了新开发区的暴雨洪水洪峰流量不能超过开发前的水平,所有新开发区必须实行强制的“就地滞洪蓄水”。

(2)德国的雨水利用。德国的雨洪收集利用技术是最先进的,基本形成了一套完整、实用的理论和技术体系。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。另外德国还制订了一系列有关雨水利用的法律法规。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。

(3)丹麦的雨水利用。丹麦98 以上的供水是地下水,但是地下水开发利用率都比较低,一些地区的含水层已被过度开采。为此在丹麦开始寻找可替代的水源,以减少地下水的消耗。在城市地区从屋顶收集雨水,收集后的雨水经过收集管底部的预过滤设备,进入贮水池进行储存。使用时利用泵经进水口的浮筒式过滤器过滤后用于冲洗厕所和洗衣服。

(4)日本的雨水利用。日本于1963年开始兴建滞洪和储蓄雨水的蓄洪池,许多城市在屋顶修建用雨水浇灌的“空中花园”,有些大型建筑物如相扑馆、大会场、机关大楼,建有数千立方米容积的地下水池来储存雨水,以充分利用地下空间。而建在地上的也尽可能满足多种用途,如在调洪池内修建运动场,雨季用来蓄洪,平时用作运动场。近年来,各种雨水人渗设施在日本得到迅速发展,包括渗井、渗沟、渗池等,这些设施占地面积小,可因地制宜地修建在楼前屋后。在日本,集蓄的雨水主要用于冲洗厕所、浇灌草坪,消防和应急用水。日本于1992年颁布了“第二代城市下水总体规划”,正式将雨水渗沟、渗塘及透水地面作为城市总体规划的组成部分;要求新建和改建的大型公共建筑群必须设置雨水就地下渗设施泰国在20世纪80年代,建造了0.12亿多个2 m3的家庭集雨水缸,解决了300多万农村人口的吃水问题。在澳大利亚、加拿大、瑞典、印度、以色列、巴西和墨西哥等国家,采取修建小型水池、水仓、塘坝、淤地坝等工程措施,拦蓄雨水进行灌溉,都取得了良好的效果。

综上所述,国外发达国家城市雨水利用的主要经验是:建立了完善的屋顶蓄水和由人渗池、井、草地、透水地面组成的地表回灌系统;制定了一系列有关雨水利用的法律法规;收集的雨水主要用于冲厕所、洗车、浇庭院、洗衣服和回灌地下水。

2 我国雨水利用情况评述

我国的农民在长期的抗旱实践中,积累了丰富的利用雨水的经验,创造了水窖、水窑、水池等小型和微型蓄水工程形式,用于解决生活饮水问题。真正意义上的雨水利用研究与应用开始于20世纪80年代,发展于90年代。雨水集蓄利用工作从试点示范到规模发展,大致经历了以下4个阶段:

(1)试验研究阶段。2O世纪8O年代,通过对相关技术的试验研究,论证了雨水集蓄利用工程的可行性和可持续性,提出雨水集蓄利用的理论与方法,取得了一批实用成果,为雨水集蓄利用工作的开展奠定了理论和技术基础。

(2)试点示范阶段。2O世纪9O年代,甘肃、宁夏省区在试验研究的基础上,进一步开展试点示范工作,使雨水集蓄利用从单项技术发展为农业综合集成技术;从单一的利用模式走向高效综合利用;从理论探讨、技术攻关走向实用阶段,找出了一条干旱山区农业和社会经济发展的新路子。

(3)推广应用阶段。1997~1998年,财政部、水利部联合组织的雨水集蓄利用试点工作带动了西北、西南、华北地区雨水集蓄利用工作迅速发展,工程建设开始从零散型向集中联片型发展。

(4)蓬勃发展阶段。2000年,水利部编制了《全国雨水集蓄利用“十五”计划及2010年发展规划》。2001年7月,中国水利学会雨水专业委员会成立大会暨雨水利用国际学术交流会在兰州市隆重召开。2001年9月,水利部农村水利司在广西百色市召开了全国雨水集蓄利用现场会。雨水集蓄利用工作进入一个崭新的阶段。

3 我国雨水集蓄利用取得的成效、存在的主要问题及其对策

(1)雨水集蓄利用是改善山丘区农业生产条件,增强抗御自然灾害能力的有效措施。就农村而言,雨水集蓄利用主要用于缓解水资源紧缺、解决农村生活用水问题,实施补充灌溉,提高农作物产量,改善群众的生活生产条件,促进农村经济发展。据不完全统计,到2001年,全国共建成水池、水窖、小塘坝等小微型水利工程0.12亿处,蓄水容积160亿m。,解决了0.36亿人及0.25亿头牲畜的饮水问题,发展抗旱保苗补水灌溉面积264.67万hm。,为0.3亿人创造了较稳定的水利条件,使得干旱缺水地区群众温饱问题的解决有了坚实的物质保障。开展雨水集蓄利用工作,是干旱、半干旱地区,在非常缺水的状况下,解决人畜饮水和发展灌溉的重要途径。

(2)雨水集蓄利用是促进农业结构调整、增加农民收入的有效措施。雨水集蓄利用的实施,使得许多缺水地区农民有条件种植蔬菜、瓜果等高效经济作物。不少干旱地区兴建雨水集蓄利用工程后,有些农户办起了养猪场、养鸡场及生产酱油、醋的作坊,农民生活、生产条件有了大的改善,取得了良好的经济效益。

(3)雨水集蓄利用是改善生态环境的重要内容。雨水集蓄利用工程在基础设施建设、改善生态环境方面都能发挥重要作用,并且能够逐步使西部干旱缺水山丘地区的农业产业结构从单一的种植业向农、林、牧、副、渔等各业全面发展,有效地减少了毁林开荒,推进了坡改梯等生态保护措施。雨水集蓄利用工程使农民由广种薄收逐步走向精耕细作,合理开发利用水土资源,有利于在水土流失区实施退耕还林还草,遏制对生态环境的破坏。

雨水集蓄利用目前存在的主要问题如下:

(1)资金紧张。投入不足是影响这些地区发展集雨工程的主要制约因素,国家、集体和个人应多渠道筹集资金。目前每年能发展的雨水集蓄利用面积不足2O万hm2,与发展要求不相适应。加大投入是搞好雨水利用的一项关键措施。国家财政的投资比例应适当增加,尽可能安排专项资金予以扶持。同时现行的扶贫、农业综合开发等项资金可考虑向这方面倾斜。还可以制定一些激励政策,鼓励个人、私营企业和社会各界筹资或募捐兴建雨水集蓄利用工程。

(2)雨水集蓄利用工程的规划、设计与建设不规范。部分雨水集蓄利用工程由于规划布局不合理出现蓄不上或蓄不满水的现象。从全局出发对当地水资源状况及开发利用情况、可建工程的潜力、布局和工程形式,进行深入地调查,针对不同地区的自然、社会、经济等条件,因地制宜地搞好工程的规划布局,选择好工程形式,确定技术标准,分步实施。既要发挥雨水效益;又要量力而行,保证雨水集蓄利用可持续发展。制定适合当地的雨水集蓄利用技术规范,根据技术规范和当地的实际情况,加强技术指导、人员的培训与技术交流,及时总结经验,使得雨水集蓄利用向规范化和科学化方向发展。

4 几点建议

借鉴发达国家的经验,为了合理、充分地利用雨水资源,实现西部干旱缺水地区水资源的可持续利用,使雨水资源化,特提出

如下建议:

(1)建立良性的雨水利用运行机制。各级政府要深化产权制度改革,对于户建工程,按照“谁建设,谁所有,谁受益”的原则,由政府颁发产权证;对于联户兴建的工程,则由受益户共同制定管理公约,推举责任心强、懂技术、会管理的受益户进行管理。各级政府应尽早制定《雨水利用条例》。在《雨水利用条例》中规定新建小区,无论是工业、商业还是居民小区,均要设计雨水利用设施等内容。

(2)加强雨水利用的理论研究。尽管雨水利用历史悠久但实践超前理论,雨水利用的科学研究还很滞后,不能满足雨水利用的客观需求,今后应予以加强。

(3)提高雨水的利用率。只有雨水收集系统而没有雨水处理和回用系统是无法实现雨水资源的合理利用的,应将雨水集蓄利用工程与节水灌溉、水土保持及生态环境建设相结合,提倡一水多用,促进水资源的高效利用,使有限的水资源尽可能发挥最大的作用。要根据当地实际情况,采取不同形式雨水集蓄利用技术,能蓄则蓄,能拦则拦,以小、微型水利工程为主,充分利用当地的雨水资源。收集的雨水可以直接或经适当处理后用于冲厕所、洗车、浇庭院、洗衣服、浇绿地、消防和回灌地下水。

参考文献

[1] 张敦强,龚盂建、我国雨水集蓄利用的实践与探索EJ].中国农村水利水电,2001,(9).

[2] 王浩,杨爱民、国内外城市雨水利用情况评述[J].北京科协,2002,(10)、

雨水利用 篇九

【关键词】城市,雨水,综合利用

一、前言

城市雨水综合利用是保证城市正常发展的第一前提,雨水综合利用不仅关系到城市的水平衡和防止了内涝,而且关系到人民群众的根本利益。

二、城市雨水综合利用与城市防洪的重要性

随着人口剧增和经济高速发展,水的供求矛盾已成为制约我国工农业生产和城市发展的瓶颈。由于天然雨水具有硬度低,污染物少等优点,因此把雨水作为重要水资源加以综合治理,减少城市雨洪危害,实行综合利用已经成为一个重要的新兴课题。 随着城市化的进一步加速,城市缺水的矛盾也进一步加深,环境与生态问题也同步扩展。为了解决缺水、环境、生态等一连串的矛盾,人们把注意力放到雨水的综合利用。雨水的综合利用不仅仅是减轻城市排水和河道行洪压力、保证城市防洪安全和回补地下水的重要措施,它还可以减轻城市日显巨大的自来水供水量压力等问题,对水土流失、河水污染等问题也有一定的缓解作用。

城市的浇灌绿化、冲洗马路等公益用水及洗车等新兴的用水行业进一步加重了自来水供应的负担,可是每年的暴雨季节,泛滥的雨水又给城市排水造成了极大的危害。而雨水的综合利用正好解决了雨水给城市建设带来的这两大难题。

雨水的综合利用可以为我们带来许多的用途,我们可以把收集来的雨水用于日常生活,如洗衣洗车、冲洗厕所。当然浇灌绿化、冲洗马路、消防灭火等等更是雨水利用的大户。雨水的收集和利用还可以减少城市街道雨水径流量,减轻城市排水的压力,同时有效降低雨污合流,减轻污水处理厂的压力。

三、城市雨水的回收利用方式

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。

城市雨水综合利用应纳入雨水规划。城市雨水综合利用是一项涉及多学科的、复杂的系统工程,在选择雨水利用系统方案时,要特别注意地域及现场各种条件的差异,考虑城市和小区环境、生态和美学、人与自然的统一和谐,力求最佳效果。

四、城市雨水综合利用措施

1、低能耗建筑中的雨水生态利用

英国的BarclaycardHQ是低能耗办公建筑的代表。该建筑利用屋顶收集雨水,并集中储存到一个大面积的人工湖中。人工湖不仅可以以自然的方法处理雨水,而且还能美化了建筑物的外部空间;在建筑内部设计了一条9m宽的长条形中庭,人工湖面潮湿的凉风会由此进入建筑,并携带室内的热空气由中庭排除,有效地降低了室温;此外,天花板配备了抽风与送风的循环管道,当室温过高时,可通过管路将热空气抽送至人工湖,通过湖中15~16℃的凉水冷却热空气,经过冷却的空气再循环进入建筑。

2、人工湿地雨水处理系统

人工湿地包括前处理系统和主体湿地两个部分。前处理系统是通过自然沉淀的方法粗略的去除颗粒和浮渣,降低后续湿地的处理压力;而主体湿地会通过芦苇等挺水植物、微生物的降解作用以及土壤的吸附、渗透作用对雨水进行进一步处理。该技术最具代表性的是英国的世纪穹顶,通过大型的中水回用装置,可为建筑内的厕所冲洗提供100m3/d的回用水。收集到的雨水会依次通过三级湿地预处理系统,即一级芦苇床、泻湖及三级芦苇床。该处理系统不仅利用自然的方式有效地预处理了雨水,同时很好融入到世纪弯顶的景观中。经过预处理的雨水与地下水、轻度污染生活污水一同通过膜深度处理系统后回用。

3、微滤膜技术

例如悉尼奥运会场馆雨水深度处理,由于澳大利亚水资源短缺,因此悉尼奥运会场馆充分考虑了水资源的节约和开发。悉尼奥运会场区的雨水收集和处理系统分为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态处理,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。该系统的中水回用工艺主要采用微滤膜技术,这是澳大利亚Memtech公司的专有技术,其微滤膜为聚丙烯中空纤维材料,可以去除水中的悬浮物和病原菌。之后,再采用反渗透技术进行除盐处理。反渗透出水加氯消毒后用于冲洗厕所,而反渗透剩余水则用于场馆绿地浇灌。

4、聚醋绝热蓄水池

例如英国Safeway超市雨水深度处理,英国Thamesmead地区的Safeway超市建筑的雨水收集面积达2200m2,收集到的雨水汇集后由3条输水管送入聚醋绝热蓄水池。每根输水管上都安装旋流过滤器,除去雨水中的较大颗粒。通过恰当设计蓄水容积,可确保蓄水池每年发生两次以上溢流,从而有效去除蓄水池中悬浮物。当蓄水池水位过低时,引入自来水保证供应。经预处理的雨水再抽送至紫外线消毒、过滤系统进行深度处理,达标后泵送至厕所回用。由于雨水pH值比较低,所以采用特殊的塑料管道和设备以防被腐蚀。

五、结束语

从实践出发对当前城市雨水综合利用中所遇到的问题以及措施等相关知识,进行了粗略的分析和研究。综上分析雨水综合利用的主要任务是运用科学的方法,促进工作的开展。

参考文献

雨水利用范文 篇十

[关键字]雨水利用 城市 节能

一、发展意义和现状

储蓄、缓排、利用等已成为雨水废水管理重点

传统城市雨水收集式是在雨水落到地面上后,一部分通过地面下渗补充地下水,不能下渗或来不及下渗的雨水通过地面收集后汇流进入雨水口,再通过收集管道收集后,排入河道或通过泵提升进入河道,即传统城市雨水管理以雨水尽快汇集至收集系统、经收集输送后快速排除为目标。随着城市化程度的提高,高强度人类活动改变城市地表环境的结构与功能,使得相当比例的软性透水性下垫面变为不透水表面(路面、屋面、地面)所覆盖,改变地表生态环境的结构和功能,影响雨水截留、下渗和蒸发等环节,导致水的自然循环规律变化,加剧了流域洪涝灾害发生的频率和强度。因此,传统的雨水管理模式表现出城市洪灾风险加大、雨水径流污染严重、雨水资源大量流失、生态环境破坏等主要问题。

国际上雨水资源处理、处置和管理的理念发生了显著变化,雨水蓄渗、缓排、利用等已成为雨水管理的重要内容。德国、美国和日本是雨水资源利用和管理开展较早的国家,从20世纪70年代至今经过几十年的发展,取得了较为丰富的实践经验,制定较为系统全面的法律法规,利用经济、技术和管理手段,开发了多种多样的雨水利用技术措施,形成了较为完善的雨水资源利用管理框架和技术体系。

二、雨水废水收集与净化方式

(一)雨水收集方式

屋面雨水水质情况随城市化程度、屋面下垫面类型、交通量、人口密度、空气污染程度、降雨量及降雨历时等因素变化,一般来说,相对于其它道路等下垫面的雨水,屋面雨水水质相对较好,有关试验表明,雨水中的污染物大致可分为悬浮固体、好氧物质、氮磷等富营养化物质,降雨污染物集中在初期的几毫米雨量中。

考虑到雨水降雨的不均匀性,需要设置雨水贮存池,雨水储存调蓄池根据建造位置不同可分为地下封闭式、地上封闭式、地上敞开式等。储存池的大小根据雨水降雨量特征、贮水池的形式及雨水回用的效益等综合确定,一般而言,贮存池越大,可收集的雨水量较大,雨水的集蓄效率越高,但储存池投资大;相反,贮存池小,降雨量超过设计调蓄容积多,储存池投资小,但可收集的雨水量也小。根据城市的降雨特性曲线,采用采用混凝土地下式贮存池作为调蓄池时,计算表明,储存池按降雨量10-20mm储存,此时的集蓄效率约为45-60%,雨水回用工程可以实现效益大于费用,具有较好的经济性。

由于初期雨水污染程度高,在雨水利用时,对初期雨水的控制主要采用弃流处理和调蓄处理。将这部分雨水弃流,排入污水管网,大大减少雨降低后续雨水处理的难度,提高雨水回用水的水质,可大大提高工程的技术经济可行性。

雨水回用用途主要用于构造城市水景观、人工水面、灌溉绿地、补给地下水、冲洗厕所、改善生态环境等。雨水处理程度与雨水的水质、回用用途等密切相关,在建筑密度高、土地昂贵的城区,一般采用成套水处理装置,通过沉淀、过滤、消毒等处理措施可达到杂用水水质要求。

(二)雨水和废水净化

近几十年来的研究表明,地表径流污染的来源广泛、复杂,但污染物的迁移和转化的主要载体是雨水及其所形成的径流,其水动力因素主要是降雨的冲刷作用和地表径流的冲刷作用,雨水中的污染物主要有无机物质和一些有机物质(主要是挥发性化合物),同时还存在少量的重金属(如铜、铬、铅、锌等),如果将这些雨水直接排入河道,对环境造成一定的污染。因此,雨水中污染物的控制是控制面源污染一个最关键的问题。

促进雨水废水净化的技术措施很多,如增加绿地面积、采用透水性路面、下凹式绿地和增加水体面积等方法。其中,绿地作为一种天然的渗透设施,它具有透水性好、节约投资、便于雨水引入等优点。

三、典例分析

上海世博对国际先进雨水资源管理理念的探索和实践。

上海年均降雨量约1160mm,年均最大月降雨量为169.6mm。上海世博会召开期间,正是上海每年6月至9月的汛期,常年雨量达到580毫米以上,单场降水量超过50毫米的降雨可达4-8次以上。2010年上海世博会将创造一个生态和谐、尺度宜人、环境优美的城市公共空间,结合世博园区建设,探索以国际先进雨水资源管理理念对城市雨水径流资源进行管理和合理的利用,如对屋面雨水进行收集、经过简单处理后用于绿化浇灌和道路洒水以节约优质水资源。另外,通过屋顶绿化、低洼绿地、渗透性辅面等措施强化雨水的储蓄和下渗以减少雨水泾流,通过景观水体的调蓄削减外排雨水量,通过地下雨水调蓄池以减少雨水污染等措施。通过这些技术措施的实施,展现将雨水资源资源利用、预防洪涝、城市景观、环境改善等功能融为一体的发展趋势,符合“生态世博”的理念,也是环境保护与生态建设的实际需求。

结语

雨水收集利用可以极大减轻城市经济负担,构造城市水景观、人工水面、灌溉绿地、补给地下水、冲洗厕所、改善生态环境等。通过对雨水的管理,可以构筑现代城市水利用系统,达到低碳节能的目的,很多发达国家有很多研究,相信在城市迅速发展的中国,雨水综合利用会有很好的前景。

[参考文献]

[1]董蕾,车伍。我国部分城市的雨水利用规划现状及存在问题。中国给水排水。2007.11

最新范文

五谷丰登通用6篇11-10

赢在中国经典语录优秀3篇11-10

农家谚语【精彩6篇】11-10

冬天早上好暖心的温馨问候语经典5篇11-10

描述虎年的文案(经典3篇)11-10

失败乃成功之母【最新6篇】11-10

访谈提纲优秀5篇11-10

访谈提纲(7篇)11-10

共筑中国梦【优秀5篇】11-10

学习文科的窍门方法【最新5篇】11-10

149 250012