城市雨水的收集和利用研究

  摘要

随着城市化建设的快速发展和城市人口的不断增加,一方面使得城市用水量需求增加,另一方面城市不透水面积扩大,导致雨水资源流失增加和水循环系统的平衡遭到破坏。寻求雨水的收集利用已成为一种必然的趋势。本文对国内外雨水收集利用的法律法规建设、发展现状进行了综述,从可行性、必然性、历史性三方面阐述了雨水收集与利用的重要性,并提出了屋顶集雨、街道集雨、绿地集雨等雨水收集的途径,总结了雨水收集利用技术、现行的回用雨水的水质标准,以及雨水处理工艺。

  关键词:雨水收集利用;雨水处理;水质标准

  1引言

我国城镇化进程的加快,城镇居民数量的持续增长,导致了城镇用水需求量的增大。另外,由于不渗透性的增大,造成了降雨的大量损失,从而打破了水循环的平衡。城市雨水的集中与利用不再是单纯的雨水资源与节水,而是一项多指标的综合技术,对缓解城市雨水内涝与地下水位下降,控制雨水径流污染,改善城市生态环境有着重要的现实意义。

  1.1国内外雨水收集利用现状

在我国,有关城市雨水资源化的理论和方法在我国已有相当长的历史。早在上个世纪60年代,国外就已对城市降雨的再生进行了研究,并在此基础上进行了长时间的研究与发展,发展了比较成熟的降雨综合利用技术,发展了各种降雨模拟方法,并构建了比较完备的降雨安全防护系统。我国是一个严重的干旱地区,其水资源短缺问题日益引起人们的关注。在城市降雨的使用上,虽然我们已经取得了一些成绩,但是与发达国家相比,我们的起步较晚,发展也相对滞后。

1.1.1国外雨水收集利用现状

降雨是一种宝贵的水资源,在城市水资源的调控补充和改善城市自然生态环境方面发挥着巨大的作用。20世纪60年代初期,西方国家对水资源综合开发与综合开发给予了高度的关注,并逐渐步入了规范化与工业化进程。

在X,人们经常会通过修建排水沟来增加自然渗透率,并且通过一些规则来控制雨水的排泄,例如科罗拉多州的《雨水利用条例》。日本在六十年代就已经对道路上的雨水进行了回收和使用,七十年代还修建了一个集水台来回收雨水,并且还进行了以雨水作为地下水源的回灌技术的开发。例如,在城市楼顶建设“空中花园”,建设雨水储存工程等,《第二代城市下水总体规划》于一九九二年发布,将雨水渗沟、渗塘、万方资料梁文逵:《梁文逵:城市雨水的采集与使用》列入了《城市雨水的采集与使用》的内容,其中规定,新建或重建的大型公有建筑,都要安装雨水的原位渗入系统。与日本一样,德国、英国等一些国家,也都有自己的雨水收集和利用的规定,并建立了完备的雨水收集和利用设施,用于冲洗厕所、洗车、灌溉庭院以及补充地下水。

现在德国已经进入了以装备一体化为主要特点的第三代降雨技术。特别是,在对屋顶雨水的收集、截污、贮存、过滤、渗透、提升、回用和控制等问题上,已经形成了一种系列的定型产品和组装式的整套设备[3]。此外,在法律法规方面,还规定,在新的小区(无论是工业、商业、居住区)都要设计雨水利用设施,不然的话,XX将收取雨洪排放设施费和雨水排放费[4]。

在英国,最具代表性的是由泰晤士河水公司负责实施的“伦敦世纪穹顶式集雨系统”的示范项目。在丹麦,市区内将从房顶上采集到的雨水通过一个过滤装置存放到一个蓄水池中,当需要时,再通过一个水泵通过一个浮筒过滤器,通过它的入口进行过滤。主要用来冲马桶,洗涤衣物。

1.1.2国内雨水收集现状

与国外先进的降雨采集利用技术相比较,我国在降雨采集利用方面的整体起步较晚,发展相对滞后。20世纪90年代初,兰州首次举办了“全国雨水资源化研讨会”,在此过程中,甘肃实施的“121”工程及“集雨节灌”工程,陕西省实施的“甘露”工程,以及宁夏南疆实施的“窑窖农业”等具有代表性和代表性的降雨资源化项目。在我国,山东的长岛县,大连獐子岛,以及浙江省的葫芦岛舟山市等都是最早期的城市雨水收集和应用的实例[5]。

最近几年,各大大中城市的雨水资源化得到了迅速的发展,北京,天津,青岛,大连,南京,哈尔滨,西安,郑州,都在积极地根据自己的实际条件,进行了雨水资源化的探索和应用。例如,上海浦东,通过屋顶的蓄水装置和蓄水结构对雨水进行蓄水,将蓄水后的雨水进行预处理,并将其用在社区的绿地和路面上,这一做法得到了广泛的推广。

在天津滨海新区,城市居住建筑将雨水利用、中水回用与园林水景有机地融合在一起,形成了一个良好的水循环模型。实现了防洪,防洪,蓄水,蓄水,蓄水的目的。从法律、技术以及相关的政策来看,2001年,我国发布了《雨水集蓄利用工程技术规范》SL 267-2001,并在全国范围内出台了相关的法律法规,例如,北京市《关于加强建设工程用地内雨水资源利用的暂行规定》,从2003年4月份起实施,要求在全市范围内新建、改建、扩建工程都要按照规划进行规划,并在规划中实施。在设计、施工和使用过程中,必须与主要建筑工程同步进行。

  1.2选题意义

在全球范围内,人类社会的快速发展与人类社会的快速发展,造成了严重的缺水问题。我国也是一个水资源短缺的国家,一些专家认为:2010之后,将会是一个水资源短缺的国家,到2030年,我们将会面临水资源短缺的问题,到那时,我们的水资源短缺将会达到一个新的峰值。因而,将降雨做为一种主要的水源,进行有效的蓄水和蓄水,就成了缓解我国缺水问题的一种有效方法。随着我国城镇化进程的加快,城镇居民日益增多,对水资源的需求日益增长。

同时,由于不渗透性的不断增大,造成了水体循环的破坏。近年来,我国“以破坏生态平衡、以破坏生态平衡、以破坏生态平衡为主要特征的超采地下水、水体污染等严重问题,迫切需要进一步提高水体质量、缓解缺水问题、增强城镇开发与建设活力。降雨综合利用是解决我国缺水问题的可行途径,其在修复与重建中的作用也不容忽视。能够实现节约能源、降低排放、绿化、降低降水的排放;除此之外,还可以利用一些生活中的混合水,这样既能节省自来水,又能降低水处理的费用。

雨水的采集与应用是解决雨水资源化、节水、保护地下水、减少非点源污染、缓解城市内涝与排水压力、改善与修复城市水环境等问题的关键。在我国快速发展和城镇化快速推进的背景下,我国水资源短缺问题日益凸显,降雨集蓄是缓解水资源短缺、降低雨洪灾害和提高污水利用率的主要措施。

  1.3研究方法与内容

都市水资源短缺问题日趋严峻,但暴雨倾盆而下,给都市下水道带来沉重负担。文章论述了城市雨水资源化的必然性。根据国内外一些城市,区域对雨水资源进行了合理利用的成功案例,对利用雨水资源的可能性进行了阐述,并对其进行了详细的分析,最后对其进行了详细的分析,并对其进行了详细的分析,得出了一些可以将雨水收集与利用的具体方案。这些方法可以将雨水收集到一起,经过简单的处理之后,可以将其应用到土地入渗补充地下水、城市的浇灌绿化、冲洗马路、消防、洗车、冲厕、洗衣服以及其他的生活用途之中。这样做不仅可以降低城市雨洪危害、减轻城市排水和河道行洪压力,还可以减轻城市水资源匮乏的危机。目前,我国对城镇雨水资源的开发和应用尚处在初级阶段。在过去的城市发展过程中,只注重基础设施的修建,而忽略了保持和培养其自身的调控能力,结果就是,整座城市都被混凝土和混凝土所包裹,城区地表出现了大面积的硬化现象,使得雨水难以向下渗透,使得很多的雨水都被无故流失掉,从而产生了极大的资源浪费。

根据计算,北京市市区一年可以使用的降雨量约为2.3亿立方米,但到现在为止,全市的降雨量却只有一百五十万立方米,这让很多降雨都浪费掉了,十分浪费。所以,面对日趋严峻的水资源短缺与暴雨洪水灾害,如何强化雨水的集蓄与使用,已是国内都市建设与法制建设中一项崭新的议题。本文采用了文献研究法,实验法,实证研究法和模拟法等多种方法,对雨水收集的方式和策略进行了探索。根据当前我国城市雨水资源化的实际情况,借鉴国际上最先进的资源化技术,本文提出了将屋面雨水、道路雨水、绿化雨水进行资源化的方法。针对我国目前的降雨使用情况,给出了几点意见,以期使降雨资源得到最大程度的发挥。

  2城市雨水收集的重要性

在中国,水资源供需矛盾日益突出的情况下,对工业、农业、城镇的发展产生了严重的影响。一些专家认为:2010以后,我们国家将面临水资源短缺的严峻形势;到2030年,水资源短缺将达到四百亿到五百亿,水资源短缺将达到峰值。因而,将降雨做为一种主要的水源,对其进行综合管理,就成了一个正在兴起的重大课题。国家对此非常关注,每个公司都有义务上好这项“必修课”。

  2.1城市雨水收集的必要性

2.1.1缓解城市缺水的现状

城镇化是一个国家发展水平的一个主要指标,也是一个由农业大国转变为工业大国的必然选择。目前,我国仍处于发展中的发展中国家,尚未步入工业化的成熟期,城镇化的道路还很漫长。这势必会对城镇的用水造成新的压力。在过去的十多年里,随着我国城镇化的加速发展,我国的水资源供求矛盾已经非常明显。在现存的672个城市当中,有400多个城市出现了水源短缺,110多个城市出现了严重的缺水现象,全国的工业产值平均每年下降了2300多亿元,而这当中绝大部分都是在城市里,所以会有更多的城市出现严重的缺水现象,尤其是在这几个城市当中。在全球范围内,人类社会的快速发展与人类社会的快速发展,造成了严重的缺水问题。我国也是一个水资源短缺的国家,一些专家认为,2010以后,将会是一个水资源短缺的国家;到2030年,水资源短缺将达到四百亿到五百亿,水资源短缺将达到峰值。因而,将降雨做为一种主要的水源,进行有效的蓄水和蓄水,就成了缓解我国缺水问题的一种有效方法。随着我国城镇化进程的加快,城镇居民日益增多,对水资源的需求日益增长。同时,由于不渗透性的不断增大,造成了水体循环的破坏。近年来,我国“以破坏生态平衡、以破坏生态平衡、以破坏生态平衡为主要特征的超采地下水、水体污染等严重问题,迫切需要进一步提高水体质量、缓解缺水问题、增强城镇开发与建设活力。降雨综合利用是解决缺水问题的可行途径,也是修复与重建城市生态系统的重要手段。能够实现节约能源、降低排放、绿化、降低降水的排放;除此之外,还可以利用一些生活中的混合水,这样既能节省自来水,又能降低水处理的费用。

2.1.2减免城市涝灾

中国西部地形东西部起伏,河道纵横,平地大多处于长江下游,是洪涝灾害易发区。另外,由于我国多数区域为亚洲季风型,降水在一年中在一年中非常集中,在夏天,当热、冷两股力量交汇时,往往会出现剧烈的暴雨,容易造成洪水泛滥。当前,国内城市对外部洪水(洪水)的防御主要集中在对外部洪水(洪水)的防御上,而对内部洪水(降雨)的防御上。在快速的城镇化过程中,土地成为一种紧缺的资源,其对城市下水道、湖泊、洼地和绿地的占用非常显著。这不但降低了水域和绿地对雨水的截留容量,也提高了雨水的汇流强度和发生洪水的几率。可采取有系统的修复城镇水面及绿色空间,提高对降雨的截留能力,减轻内涝灾害,修复生态环境。

2.1.3减少雨污汇流

目前,我国的城市多为单条排污管道,雨水与雨水混合排放,雨水与雨水混杂,雨水与雨水混合排放加剧,雨水与雨水混合排放加剧。一遇到大雨,雨水和污水就会汇合在一起,形成一个巨大的水坑。对城市雨水进行利用,虽然不能缓解水质污染,但可以降低雨污混流,进而降低城市产生雨污水量和雨污水合流的处理量。

  2.2城市雨水收集的可行性

2.2.1城市雨水手机的历史

自然降水以其较小的硬度和较小的污染物质而被广泛应用于减轻城市暴雨灾害和开发水资源中。在大型公用建筑、居住区、建筑群体等屋面及地面的雨水,经过收集并进行一定的处理之后,除了可以用于浇灌农作物、补充地下水之外,还可用于景观环境、绿化、洗车场用水、道路冲洗、冷却水补充、冲厕及一些其他非生活用水用途。工厂的雨水经过合理的加工后,可以作为工厂的部分供水,以满足生产的要求。所以,如果能根据实际情况进行规划,并结合雨水收集和利用设备的使用,就能达到节水的目的,从而极大地减轻了我国的缺水问题。

在国外一些先进的大城市,对城市内的雨水进行了数十年的积累。它的做法和经验对于其他各大城市尤其是像北京市等水资源短缺严重的大城市具有很大的参考价值。

2.2.2雨水收集的古代案例

在中国,对城镇的雨水进行集蓄和使用,也有很好的借鉴意义。

在我国,随着首都的建立与发展,城市区域内的雨水资源的开发与应用已有很长的历史。本文针对北京团城北海公园的古雨洪应用项目进行了简要的阐述,希望能为当今的雨洪应用提供一些启示。团城的地势比周边要高出四尺六寸,用的是砖石砌成,但城市中的许多树木都已经有数百年的历史,其中最老的甚至有八百多年的历史,依旧郁郁葱葱。这主要是因为城市拥有独一无二的雨水收集,排放,利用系统。由于团城是一个封闭的封闭区域,其地表比北海湖的水位还要高5。64 m,所以在这里,树木的生长需要的水源很少,只能依靠自然降雨来补充。根据北京的年平均降水595 mm,团城一年可获得自然降水3427立方米,总面积5760平方米。除了不可抑制的水分流失,先民们还仔细地想过,怎样才能把剩下的水分,以保证树木的生长。

团城并没有象北京其它古代建筑物(例如故宫,正阳门箭楼,鼓楼,长城,北海的白塔)那样,有地表的明沟,也没有在墙上的排水石(出水口),可见古代人建造团城时,已经刻意把雨水尽可能的储存在城市里。团城的地板铺设有别于一般的古代建筑群。团城除了楼阁,古老的树木占据了一小块地方,其他地方都是用青色的砖石铺就的。根据其形状与功用,可将其划分为两类:一类是用方形或条状的石板铺砌而成的石板路,不漏水,可通行;其他的地方都是用梯形的青砖来铺设的,在铺设的时候,大面朝上、小面朝下,在砖与砖的中间留有一些空间,而且不需要使用砂浆来进行勾缝,这样就可以将雨水引入到渗补给砖下面的土壤中。城市的地下有一条行水廊,环绕城市,以青色的砖石建造,地上的过剩的雨水经过9条排水管网汇聚到行水廊。而排水廊则是由一块青色的砖石建造而成,当雨水少的时候,雨水就会顺着砖石缓慢地渗透到走廊四周的泥土中,当雨水多的时候,雨水就会从城市的东面和南面流出去。

总体而言,团城地表铺设的是一种倒阶梯状的地砖,并在此基础上修建了一条地下排水管道,既能有效地发挥自然降雨的作用,又能为古老树木提供良好的生存条件。这项技术有着古老而又巧妙的思想,它是人们对降雨的一种工程学上的杰出贡献,它是前人的智慧结晶,我们应当继承它的精华!

3城市雨水收集的途径及方法

  3.1屋顶集雨

3.1.1屋顶集雨现状

屋面集雨是指将屋面上的雨水集中在一起,通过水库进行贮存,供人们日常使用。用该地区的屋面面积与该地区的年度降水相乘,可得到年降水。水库的库容是以年降水量及当地居民用水为依据来决定的。该系统由屋面、檐沟、导水管、蓄水池、水泵、给水管道及滤网等组成。贮库的主体为混凝土浇筑,土质或砖质,贮库内设有截污网架及截污水池。供水管道可以借用原来的房屋的供水管道,在管道的进出水口上,在出口上,分别安装了过滤和反渗透过滤器[7]。

建筑物屋顶上的雨水的采集利用,可以被划分成两种类型:一种是集蓄利用,另一种是屋面绿化。而所谓的集蓄利用,就是以屋面为集雨面,以收集-输水-净化-储存等通道来对这些雨水进行有效地利用。它所回收的水,可以作为生活用水,如灌溉、冲洗、冷却循环等,用于生活用水、工业用水等。针对不同地区的特点,结合不同地区的实际情况,选用不同种类的植物、不同种类的土壤,在屋面上覆盖一定量的土质,实现屋面绿化。随着城市化进程的加快,屋顶上的集雨将极大地改善城市内的降雨资源利用率。

屋顶雨水通常占据了市区的雨水资源量的65%,它容易被采集,而且它的水质也比较好,是市区雨水使用的最重要的目标[7]。经过简单的或未经处理的屋顶上的雨水,可以被直接用来冲洗厕所、浇灌绿地或作为水景使用,也可以被用来直接流入到渗透管沟中,或者是经过土壤的初步渗透后,再流入到渗透管系中。丹麦将房顶上的雨水进行了过滤,再将其用来清洗马桶和洗衣,因此,它可以从房顶上收集到6450,000立方米的雨水,这相当于房顶上真正的洗马桶和洗衣用水率的68%,相当于整个家庭的总用水率的22%。

3.1.2屋顶集雨方法

屋顶上的雨水一般采用的是由屋顶上的雨水通过竖管流入到一次排放系统中。一开始比较肮脏的雨水经一次排水系统排放到社区下水道中。经城镇废水处理后,再向外排放。经过最初弃流后的雨水,通过单独设置的雨水管道,流入到储水池中,经过过滤、沉淀、再过滤、消毒处理后,出水进入专门为冲洗用水、洗涤用水和院落浇灌用水而建立的管网,将其用作家庭、公共和工业等3方面的非饮用水。屋面的蓄积量与其所在地区的气候环境、屋面材质、降雨量及降雨强度有关。屋顶雨污回收体系分为分散型和集中型两种形式,即分散型和集中型。一些雨水回收利用系统是由大型的大楼来收集屋顶上的雨水。采用重力流排水的方式将其排放到前处理装置中,然后供应到平台屋顶上的绿化、风景等用水。一些建筑或小区需要在较短的时间里排出大量的雨水,那么就可以使用屋顶的引力势能,通过压力流(虹吸式)雨水收集系统,让雨水在管道中处于负压的状态,从而起到抽吸的效果,这样就可以将更大的水流速度排到储水池中。单体式屋顶集雨体系布置灵活,对规划和改建适应性强,且一次投资投资少。然而,单个建筑物占用的空间很少,所能采集到的降雨总量也很少而且很不稳定,并不能成为一种可持续、可持续的供水来源,从而影响了城市雨洪资源的整体开发与管理。此外,还可以使用屋顶及雨水收集,来进行屋顶花园的设计,这是一种将雨水收集与生态景观相融合的可行且行之有效的方法。其既可节能又可节水,还可提高居住生态环境,净化城市空气,吸收城市交通噪声,调节温度等,是一种非常高效的利用雨水的方法。

  3.2街道集雨

街巷集雨,即利用街巷专门修建的雨排水管道将雨水引入,并在小区内修建水库进行贮存,实现原位再利用。排水管的安装应采取雨污分流的方式,在阳光下关闭,在下雨时敞开;下水道在晴天开启,在雨天关闭。该水库可设置在城市绿化区域内,其容积由城市绿化区域内的降雨收集区域及本地降雨强度推算而成。

该雨水、污水和污水的分流制,不但适用于城市污水管网,还适用于住宅、住宅、住宅等,具有一定的实用价值。在城市的建设上,既可以进行统一的规划,也可以单独的纳入到各个街区、各个居住小区的建设计划中。由城市建设部通过经济和行政手段,对其进行统筹,制订相关的规章制度,逐步实行。在街道设计一建设的过程中,将雨水视为一种生态资源,将其作为一种景观资源加以利用,将街道绿区域构建成为一种具备雨水管理功能的绿色景观空间。与此同时,合理地、最大化地应用不透水铺装,最后,通过植被,土壤等自然要素来对雨水进行管理,从而恢复街道自然的雨水循环过程。广义的绿色街道,将雨水管理景观设施用于雨水管理的范围,将街道地表雨水管理、街道旁建筑雨水管理与街道景观建设,街道交通系统形成了一种能够协调在一起的街道建设形态。

所以,绿化街道对降雨的水量和降雨质量有着明显的控制效果,可以降低降雨径流的流速,降低降雨径流的总量,降低降雨径流的洪峰流量,推迟降雨径流的形成,促进降雨的自然下渗,补充地下水,并对降雨质量进行净化。同时,绿地还具备缓解热岛、为动物和动物营造良好的生存空间、营造良好的居住空间、营造良好的居住空间、营造良好的居住空间、增强街区的生机和魅力的园林作用。

最终,绿色街道还具备节约城市雨水管网建设与维护运行成本、提升其所在区域物业价值等方面的经济功能[8]。

  3.3绿地集雨

降雨进入绿化区域后,有一大部分会被拦截在绿化区域内,但也有一小部分剩余的降雨会随地表径流流失,而这一小部分水在进入绿化区域后,可以获得较大程度的净化,具有较高的使用价值,应当将其回收再使用。绿地的雨水收集可以采用修建雨水储留设施的方式,雨水储留设施可以分为两类:一类是地面蓄水,一类是地下蓄水,一类是蓄水池、水库,另一类是塘坝。最简单、最省钱的方法就是利用合适的导流设备,对城镇的低地进行改良,使其能够很好地存储降雨径流量;在处理过程中,采用了直接与间接相结合的方式。

直接使用指的是将降雨径流收集到一起,根据其使用目的,经过一定的处理后,可以用于绿化、洗车、道路喷洒、厕所冲洗等方面。所谓“直接利用”,是指采取各种方法,加强降雨的原位渗透,将较多的降雨保留在城区范围内,并渗透到地下,以作为地下水的补给。

在城市绿化中,雨水利用方式的选择要结合当地的缺水状况、雨水利用方式的可信度、投资金额和管理难度等多种因素进行。在水资源短缺的区域,为了节约投资,可采用“多数渗入,少数排出”的原则。为此,本项目拟从以下四个角度开展:(1)通过加大植物或其它物质的覆盖,降低硬化路面及裸地等措施,揭示植物覆盖对流域产汇流过程的作用机制。植物对地表反射率、温度、下垫面粗糙度以及地表-植物-空气之间的水汽交换具有重要作用。随着覆盖程度的提高,其产流速率显著降低,尤其是在覆盖程度从30%上升到80%以后,产流速率降低最为显著,而在覆盖程度达到80%以后,产流速率就基本保持不变了。

第二条途径,即减小地面斜率,使平缓斜率变化成陡峭斜率,这是一条对水土流失有很大影响的道路,通常被视为当其它因素不变时,较大的地面斜率会导致较高的产流率和较高的产流率。但是从各个斜度范围来看,可以发现,随着斜率的增大,径流量也会随之增大,但是它并不是一个持续的过程,但是它会有一个临界斜率,这个临界斜率大概为26-30度,从26到30度的径流量会随着坡度的增大而减小,当超过30度之后,径流量又会随着坡率的增大而增大。在进行绿地的设计过程中,应该尽量对地面坡度进行控制,因为当坡度变得越来越平坦的时候,雨水聚集的速度就会变慢,从而导致了降雨的持续时间变长,并且还会提高渗透量。将单边斜坡改成陡坡和缓坡,能使降雨时间更长。坡度较大,坡度较小,为降雨提供了便利。

第三条途径,减少绿地标志高度,形成凹陷绿地。在绿地建造过程中,要将绿地周边高程与绿地高度之间的关系进行调整,使得绿地周边高程比绿地高程更高,从而形成凹陷绿地。通过对绿地的蓄渗,补充了流失的土壤水,剩余的雨水则通过绿地的蓄渗作用,重新汇入到排水管道中。北京市1990~1991年进行了草地深度与渗透系数关系的实验,研究了草地深度与渗透系数之间的关系,得出了草地深度小于道路深度时渗透系数比大于道路深度时提高3~4倍的结论。

  4城市雨水利用技术

  4.1雨水入渗

雨水入渗能够让雨水再次回渗地下、收集回用,从而减少了市政排水量,从而缓解了城市洪水灾害的危害以及对市政排水管的排水压力,从而降低了城市市政基建和维护运营的成本。在此过程中,还可补充地下水,提高水资源利用率,提高水资源利用率,提高水资源利用率。因此,人为雨排水对于实现城市可持续发展有着十分重大的意义。

雨水人渗的方法有很多种,城市绿地属于一种天然的渗透设施,它拥有着良好的人渗性,可以节约投资,它是一种既简便又高效的径流人渗设施。城市绿地还可以对径流中的污染物进行阻留和吸收,所以可以将城市公园、草坪、公路绿化带等已有的绿地,转化成为良好的人渗场地,用来收集住宅区和道路上的雨水。例如,可以利用点、线、面三种种植方式来利用雨水,点就是住宅区的花园,可以选择容易保持雨水的植物。这条直线就是沿高速公路栽种的植物,它能让雨水进入地面;面向城区内的大型公园,植物园等,能够充分地运用人工渗透的雨水,让全城变成一个绿化的园林。此外,除了城市绿地之外,雨水渗透设施还包括了人工渗透地面、渗透池、渗透管和高空花台等,使用多孔沥青、多孔混凝土和草皮砖等对地面进行铺设,从而提高雨水的渗透量,从而达到渗透的目的。目前,我国大多数城市道路路面、广场、停车场多为不透水性的地面,可以将其改造为透水性的地面,并建立储水入渗利用系统,例如,尽可能在道路上使用多层L沥青混凝土路面、草皮砖、地下渗透管道和渗透池塘。在降雨量较小的时候,能够让雨水进行人渗,当降雨量较大的时候,就能够利用周边的集聚设施将雨水收集到储水池中,将其用来灌溉路边的花卉树木,或者经过过滤等处理后,再入灌地下水。在人行道、广场、停车场下,要铺设透水方砖,在步道的下面,要安装回填砂石、砾料的渗沟、渗井等,这样可以增加人渗量,从而降低在下雨的时候人行道上的积水。

从以上可以看出,在城市的规划过程中,应该尽量多地建设绿地、景观、人工湿地、植被浅沟和下凹式绿地。当前,因为绿地的产流率很低,接收到的降雨区域很大,而能够采集到的降雨却很少。因此,绿地的降雨一般都是以入渗为主的使用模式;而在城区广场开阔地,其产汇流量更大。采集的雨水数量大,并且是非常稳定的,一般情况下都是采取了雨水收集回用的方法:因为城市道路路面的污染比较严重,所以一般情况下都不能将其直接用作雨水采集的目标,所以可以考虑建造一个地下渗透管道和渗透池塘,来采集道路上的雨水。该方法不仅能提高道路的排水能力,还能提高道路的排水能力。

  4.2雨水处理

4.2.1雨水回用水质标准

在日常生活中,雨水回用通常被用在水景补水、道路广场浇洒、绿化用水、空调系统循环冷却补水、擦洗车辆等方面,针对其使用目的,对其进行处理时所使用的水进行了质量评价,并应当与各类用途的水质量的有关标准相一致。不同类型的使用水质标准对其进行了规范,并对其进行了规范,如《GB3838–2002地表水环境质量标准》和《GB/T 18920–2002城市污水再生利用城市杂用水水质》,《GB/T 18921—2002城市污水再生利用景观环境用水水质》等。

4.2.2雨水处理工艺

一般情况下,只在雨季进行污水处理,若污水处理过程太过繁琐、规模太大,则极不合算。在选用雨水净化技术时,应以追求经济、简便为基本原则,只有在极少的条件下,对污水净化技术有较高的要求时,方可进行深层净化。另外,在首次废弃后,雨水的质量也有了很大的提高,其质量与各类用水的质量差不多,一般情况下,只要进行相应的治理,就能达到质量的要求。在德国,人们可以通过公用的下水道来收集雨水,然后进行简单的加工,这样就能满足城市生活污水的排放要求。适用于小区内的卫生间及院子里的淋浴。在一些区域,通过对降雨的处理,可使饮水节省50%以上。除传统的降雨处理流程外,还包括人工湿地和最近新出现的降雨使用技术-过滤技术。在城市污水治理技术中,采用人工湿地技术对城市污水进行治理,是一种逐渐发展起来的技术。T.S.Jamieson等人对人工湿地的脱氮效果进行了试验,结果表明:在自然空气流通的情况下,在自然空气流通的情况下,脱氮效果可达50%,若在自然空气流通的情况下,脱氮效果可达93%。Robea G.TraverE25 J在对人工湿地进行的研究中,提出了传统的留存盆地将被人工湿地所替代的观点,但要想彻底替代传统的留存盆地,还需要对人工湿地进行深入的研究。

是啊。具体的工艺还需结合实际,结合实际进行优化调整。在建设过程中,应尽量充分发挥水域的天然生态系统的自我净化作用。如有需要,可增设气体浮选装置,生化处理装置等。在实现过程中,为了确保水质的高质量,需要对屋顶的材质进行严格的规定。屋顶工地应注重清洁,定期清洁保养;每个下水道均应设有过滤器,以防止淤泥、落叶等流入回用体系:雨水管推荐使用HDPE管,对金属管进行防腐,防止二次污染;尽可能地防止在蓄水池中形成排水盲区,以确保全部的雨水能够快速地被收集、净化、使用。

对于雨水回用结构,应注重排水系统的密封性,避免因雨水回流而造成污染。

  5总结

在全球范围内,人类社会的快速发展与人类社会的快速发展,造成了严重的缺水问题。由于我国也是一个严重的水资源短缺国家,所以将降雨做为一种主要的水源进行采集和使用,就成了一种非常有效的方法。降雨综合利用是解决我国缺水问题的可行途径,其在修复与重建中的作用也不容忽视。能够实现节约能源、降低排放、绿化、降低降水的排放;除此之外,还可以利用一些生活中的混合水,这样既能节省自来水,又能降低水处理的费用。雨水的采集与应用是解决雨水资源化、节水、保护地下水、减少非点源污染、缓解城市内涝与排水压力、改善与修复城市水环境等问题的关键。

在我国快速发展和城镇化快速推进的背景下,我国水资源短缺问题日益凸显,降雨集蓄是缓解水资源短缺、降低雨洪灾害和提高污水利用率的主要措施。雨水的收集和利用,对于发展循环经济,建设节约型社会,具有重大意义。这就需要相关部门改变对城市的治水观念,按照先发展雨水利用工程、再建设排水系统的原则,以科学技术为依托,增加投资,构建出一套先进、高效、生态环保的城市排水体系。与此同时,还应进一步完善相关的制度与法律。建议尽快出台《雨水利用条例》,以促进我国城镇雨水资源的合理开发和使用,并将其建设成为一项集经济、社会、生态三方面于一身的“和谐”项目。

  致谢

本次毕业论文的撰写接近尾声,在论文写作过程中难免遇到一些问题,幸运的是有老师和同学的帮助,让此次毕业论文撰写得以成功实现读书生活在这个季节即将划上一个句号,而于我的人生却只是一个逗号,我将面对又一次征程的开始。几年的求学生涯在师长、亲友的大力支持下,走得辛苦却也收获满囊。

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城市雨水的收集和利用研究

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