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雨水利用

雨水利用

雨水利用范文第1篇

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

雨水利用范文第2篇

关键词:水资源、 城市雨水利用;

绪论:水是生命之源,是人类赖以生存的基本条件,是社会经济发展的命脉。由于水资源在时空分配上的不均匀,加之人类对水资源的不合理开发利用和严重浪费,以及社会发展工业化程度的提高对水源污染的加重,使得用水矛盾越来越突出。雨水是地球上一切可更新水资源的源泉,雨水资源开发、收集、利用对解决目前水资源短缺问题具有战略意义。

一、 城市雨水利用的重要意义

雨水对于当今缺水的城市来说简直是一种“天赐”之宝。城市雨水利用具有良好的发展前景,它用作为公益事业,不仅具有环境生态效益和社会效益,还有潜在的直接或间接经济效益。现代城市雨水利用是一种新型的多目标综合性技术,可实现节水、水资源涵养与保护、控制城市水土流失和水涝、减轻城市排水和处理系统的负荷、减少水污染和改善城市生态环境等目标,其技术应用有着广泛而深远的意义。城市雨水利用主要表现在以下几个方面:

1、雨水的集蓄利用:雨水的集蓄利用,可以缓解目前城市水资源紧缺的局面,是一种开源节流的有效途径。

2、雨水的间接利用: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,减少水涝等。

3、雨水综合利用:利用城市河湖和各种人工与自然水体、沼泽、湿地调蓄、净化和利用城市径流雨水,减少水涝,改善水循环系统和城市生态环境。

4、对于城市合流制排水管道,会减轻污水处理厂的负荷和减少污水溢流而造成的环境污染;对于分流制排水管道,会减轻市政雨水管网的压力,减轻雨水对河流水体的污染,同时,也会减轻下游的洪涝灾害。

5、节省巨额市政投资和居民用水开支。

6、雨水开发和利用具有良好的产业前景,能形成新的经济增长点。

现代城市雨水利用是一种新型的多目标综合性技术,可实现目标有节水、水资源涵养与保护、控制城市水土流失和水涝、减少水污染和改善城市生态环境等。目前应用范围有:分散住宅的雨水集蓄利用中水系统;建筑群或小区集中式雨水集蓄利用中水系统;分散式雨水渗透系统;集中式雨水渗透系统;屋顶绿化雨水利用系统;生态小区雨水综合利用系统等。

二、国外城市雨水利用

在地球上现有的淡水资源显得越来越短缺的今天,全人类都已经把目光瞄准了雨水这巨大的财富,并且采取了许多实际行动。

缺水地区的人们珍惜雨水,许多丰水的国家和城市,同样重视对雨水的拦蓄和利用。芝加哥市兴建了覆盖城市一半地区的雨水利用――地下蓄水系统,冲洗马路和清洗车辆的用水,已基本由回收的雨水来承担。在丹麦,许多地区的含水层一度被过度开采。为此,丹麦从上世纪80年代开始全面推行从屋顶收集雨水,将之泵进贮水池进行储存,过滤后用于冲洗厕所和洗涤衣服。

德国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。另外还制定了一系列有关雨水利用的法律法规。

三、城市雨水利用规划

随着城市化进程的加快,城市水问题日益突出,在我国北方地区水资源的缺乏较为严重,南水北调工程的实施就充分说明了这一点。缺水城市,地下水往往严重超采,地下水每年都在速度地下降。然而,每当汛期下暴雨的时候,市区许多街道都会形成积水,行人无法通行,汽车也经常陷入其中。解决以上问题,作为决策者和设计者,应结合本地区实际情况充分考虑城市雨水利用规划为上策,原因如下:

1、城市雨水利用前存在的问题

(1)城区不透水面积加大。随着城市基本建设的加快和城市规模的扩大,城区的可渗水面积不断缩小,地表径流量加大从而加剧了排水管道的负担。

(2)地下管网系统尚不完善。大部分雨水的设计体系仍是“疏导”的模式,部分排水管网已经老化,容易堵塞。

(3)雨水利用初期。处于初期发展阶段,还没有将雨水作为一种资源加以利用,也缺乏系统的雨水利用规划和雨水利用工程,雨水的利用率还特别低。

2、城市雨水利用规划

城市雨水利用不仅可以解决城市的水资源短缺问题,也为水资源长期可持续发展提供了一个有效途径,对保持城市良好的水生态环境具有重要意义,同时,雨水利用的资源化也减轻了城市排水和防洪的压力,从而减少了相应的工程投资。在雨水利用规划宜采取以下措施:

(1)结合城市土地利用规划,利用城市中的洼地、河湖水系或开挖人工河、水塘来存贮一定的雨水,作为城市环境用水,市政绿化,可有效地缓解了用水压力,节省了用水开支,同时还起到了节水作用。

利用城市公园中的湖面作为蓄水湖,存贮雨水,并利用现有河道增加景观。

(2)采取雨水渗透利用措施,如渗透井、渗透管、渗透池等,让雨水回灌地下,补充涵养地下水源。在新建居民小区、停车场、步行道、广场等场所采用渗水砖、渗水混凝土等材料,形成透水性地面,以入渗回补地下水。

(3)逐步推广屋顶绿化雨水利用系统。屋顶绿化起到削减径流量,减轻污染和城市热岛效应,调节建筑温度,美化城市环境的作用。

(4)在城市高程规划中,应有利于道路径流进入绿地,以充分利用自然净化能力,增加雨水入渗量,屋面径流也应引入花坛绿地。

现代城市雨水利用是一项涉及多学科的、复杂的系统工程,在选择雨水利用规划方案时,要特别注意国家、地域及现场各种条件的差异。即使在同一个城市,由于项目间各种因素和条件的不同,宜采用的方案也可能完全不同,切勿生搬硬套。

四、推动雨水利用的建议

为了实现城市水资源的可持续利用,使雨水利用资源化,促进城市雨水利用的快速有效的发展。我们要借鉴国内外雨水利用的成功范例,借鉴他们的经验,从开发资源、生态补偿与城市可持续发展的高度加以重视,给予政策法规的支持。因此,提出如下建议:

1、制定相应的雨水利用条例和法规,把雨水利用纳入城市整体规划。

2、强化管理并设立专项基金。

3、加强雨水利用的科研推广与产业一体化。

4、建立雨水入渗与合理高效的雨水集蓄系统。

结论:雨水利用已经越来越受到人们重视,作为设计者,对雨水利用规划应进行多方面考虑,这些更需领导的大力支持,总之,将雨水利用与雨水径流污染控制、城市防洪、生态环境的改善相结合,坚持技术和非技术措施并重,因地制宜,择优选用,标本兼治。我们要通过制定一系列有关雨水利用的法律、法规和不断地开发研制,建立完善的蓄水处理系统和地表回灌系统,通过一批示范工程,从点到面、从小到大逐步开发雨水资源化利用工程,争取用较短的时间带动整个领域的发展,扩大雨水资源化开发利用的深度与广度,形成规模化效应,实现城市雨水利用的标准化和产业化,使城市雨水利用技术逐步成熟起来,从而加快城市雨水利用的步伐。

参考文献:

[1]. 晏中华.《国外雨水利用的方法》.节能.2000.6

[2]. 杨建锋.《城市化和雨水利用》.北京水利.2001.1.

[3]. 丁跃元.《德国的雨水利用技术》.北京市水利科学研究所.

[4]. 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.

[5]. 汪慧贞,车武,胡家骏.《浅议城市雨水渗透》.给水排水.2001.2.

[6]. 那燕.《城市雨水资源利用途经的探讨》. 辽宁师专学报(自然科学版),2001年02期.

[7]. 徐航,何品晶,宗兵年.《城市雨水的“防洪、减污、回用”系统》.中国给水排水.2001年02期.

雨水利用范文第3篇

关键词雨水综合利用雨水集蓄初期雨水弃流装置

中图分类号:TU991文献标识码: A

1引言

水作为一种自然资源,长期被视为一种廉价的物品,随着社会的进步,人类的发展对水的需求量愈来愈高。这一需求对于发展中国家而言,主要是注重水量的增长;对于发达国家来说,高品质的水成为关注的焦点。另一方面,环境的破坏、水质的污染使水资源越来越稀缺。

在供给不足而需求渐长的形势下,如何解决这一矛盾是摆在给排水科研工作者面前的一个重大课题。经过多年的摸索尝试,雨水作为非常规水源进入了人们的视野。城市雨水资源的综合利用能减缓城区雨水洪涝、地下水下降和地下漏斗的形成,控制雨水径流污染,改善城市生态环境等[1]。据彭志刚[2]研究,我国降雨总量超过6万亿立方米,远大于全国缺水总量400亿立方米。若能有效利用雨水,水资源危机将会大大缓解。

2国外雨水综合利用研究

在20世纪70年代以前,国外各大城市并未意识到雨水资源的重要性,仅仅将其视为一种潜在的风险[3],当时以快速、高效的工程排水为原则,着眼于快速将雨水从城市范围内排除,扩大雨水管道和城市河道横断面、减少糙率或开发分洪渠道等雨水处理措施成为解决城市雨洪问题的有效方法[4]。

随着城市化的快速推进,城区大规模发展造成植被的破坏,道路、广场、房屋等不透水面积增加的大量扩张,雨水自然下渗减少,地表径流量增加[5]。洪峰流量增大且时间提前,城市防灾能力的减弱,暴雨洪水灾害发生几率都有较大的增加,暴露了原有城市排水系统的弊端,反映了原有雨水处理理念与快速城市化进程的不相适应,强烈干扰了城市原有水文生态系统,破坏了自然的水文循环过程[4]。所以自20世纪70年代以后,国际雨水资源管理理念发生了显著调整,相较于之前的单一注重雨水的快速排出,雨水的生态化综合利用,即利用各种人工或自然水体、池塘、湿地、绿地系统或低洼地带对雨水径流实施滞留、调蓄、净化和利用成为重要方式[4][6]。

亚洲的新加坡,通过实施集水区计划率先走上了雨水利用的道路,将雨水收集区分为:受保护集水区、河道蓄水池和城市骤雨收集系统[7]。根据不同集水区的水质特点分类使用和处理,大大降低了雨水的流失,减轻了污水厂的污水处理负荷,取得了较好的社会效益和经济效益。日本通过发放补贴的形式大力推广透水地面、渗沟、渗堰、渗井等雨水下渗设施,有效缓解了资源匮乏的困境。在丹麦,居民年总用水量的22%来自于屋顶收集的雨水[8],其社会效益显著。西班牙的巴塞隆纳大都会地区,每年收集的屋顶雨水能够满足60%以上的单栋和多栋建筑的景观灌溉要求[3]。德国城市通过雨水积蓄和利用系统、雨水屋顶花园利用系统、雨水截污与渗透系统、生态小区雨水利用系统等[9]充分开展雨水多样化利用,同时将工业、商业或居民小区等城镇排水收费与建筑物的不透水面积挂钩,若没有雨水利用措施,政府将征收雨水排放设施费和雨水排放费等[9],通过规章管制和经济刺激等手段促使雨水利用措施的落实。百慕大群岛作为一个典型的大面积利用雨水集蓄系统的国家,其雨水集蓄系统平均拥有139m2的屋顶集水面积和68m3的蓄水容量,在特枯季节此套系统可以为平均3.5口人的家庭提供人均每天106L的用水[10]。

由于发达国家农村的人口密度低,在农村使用集中管网供水系统很不经济。所以集蓄雨水系统成为饮用水供应的主要方式,在美国乡村,约有2万个雨水集蓄系统为小商业区和分散的居民区提供生活用水[11]。据Perrens[12]统计,澳大利亚农村中有100万的人口依赖雨水作为主要的水源供给。

3国内雨水综合利用研究

面对日益严峻的水资源危机,我国的相关研究也紧随其后,大批雨水利用试点项目的竣工,为国内雨水资源化提供了宝贵经验。

3.1 雨水利用投资方面

据王丽川[13]调查,雨水收集基本建设投资不到200元/m3,运行费用不足0.1元/m3;而污水深度处理工程投资则达1400~2500元/m3,运行费用为0.4~0.8元/m3,与污水再利用相比,雨水收集利用更为可行。

3.2 雨水水质方面

通过屋面和路面等不可渗透表面收集的雨水,根据降雨区的降雨径流量可分为初期径流和持续性径流[14]。由于屋面中后期雨水污染较轻、COD较低、溶解氧接近饱和浓度、钙含量低、总硬度小,几乎没有有机污染物的污染,其他理化指标也优于生活污水水质[15],所以屋面雨水通常不处理或稍加处理后使用,其中绿色屋面、雨水花园、生物滤池和人工湿地等技术将自然处理系统与城市景观相结合[16]收益显著。

对于屋面初期雨水(初期20%径流中的污染负荷占整场降雨的80%[17])和地面雨水(尤其是来自机动车道上的降水径流,因为机动车辆的磨损而含有大量的金属、橡胶和燃油等污染物质[18])污染程度甚至超过生活污水[19],是雨水处理的重要环节。

处理方式主要有两种:弃流的初期雨水收集到管道系统经污水处理厂处理后排放;初期雨水与中后期雨水一道进入人工湿地、沉淀塘等集中处理。在雨水的自然处理过程中植物吸收过量的营养素、提供反硝化作用所需的碳源和硝化作用所需的氧气等起到了关键性作用[16]。

3.3 雨水收集方面

对于面积可占城市不可渗透总面积30%以上的屋面[20],可收集的雨水量大,加之水质污染程度较轻,收集利用潜力巨大。

初期雨水污染程度高,每弃流1mm的降雨量污染负荷约减少50%[21]。车武等[22]通过分析北京城区屋面雨水水质状况,切合上述结论并提出北京城区屋面雨水利用的最佳初期雨水弃流量为2mm。雨水弃流方式的研究为中后期雨水收集提供了理论支撑,陈刚等[14]将雨水弃流方式分为主动弃流式和机械弃流式,其中主动弃流式包括容积型、渗透弃流井、大小管弃流方式,机械弃流式有流量型和雨量型。为较准确地收集、利用中后期雨水,促使了雨水初期弃流专利的发明,一种初雨弃流装置的结构如图1[8]所示。一般设置于室外弃流雨水池中的初雨弃流装置由降雨信号采集器、控制器和执行机构组成[8],当降雨进入中后期,浮球阀等控制器关闭初雨弃流装置的进水管,雨水直接进入收集管供回收利用。该装置的使用较好的解决了初期雨水水质差的问题。

图1初期雨水弃流装置结构图

Fig.1Schematic diagram of initial rainwater split-flow instrument

3.4 雨水贮存方面

我国西北黄土高原地区、西南山区及东南沿海岛屿作为水资源匮乏的重灾区,雨水贮存成为当地居民生活用水的主要来源。20世纪80年代以来,贵州“渴望工程”、宁夏“窖窑工程”、甘肃“121”雨水集流工程[23]等大批项目兴建了大量水窖、水柜等微型贮水设施,将过滤后的雨水作为饮用水源或非饮用水源,有效缓解了水资源短缺。

将下凹式绿地、雨水花园和装配式人工蓄水池等用于城市雨水的贮存[24-26]。不但能处理部分雨水,回灌地下水,还能调节局部地区气候,减缓城市热岛效应。

4问题与对策

4.1 存在问题

垫层材料易恶化水质。K. Vijayarag havan等[27]在研究绿色屋面处理雨水时,发现屋面垫层材料的选择对于雨水水质影响很大,材料选择不当,将释放出有毒害物质恶化水质。

投资回报周期长。D. S. Laia Domènech[3]在建立巴塞隆纳雨水利用投资-回报模型时,得出雨水利用的投资回报周期过长的结论。这是影响雨水收集利用系统推广的一个缺点,是下一步需要重点攻克的问题。

雨水贮存时,若容积过大,容易产生死水区,滋生细菌引起二次污染。

4.2 解决对策

加强集流面管理和集流场表面处理,使集流面尽量光滑,减少雨水与集流面的接触时间[28]。

采用将憎水性保温材料设置在防水层之上的倒置式屋面,以减少防水材料对雨水水质的影响。

加强容器内壁处理,在容器内壁贴附食品级材料,减少材料对水质的影响。

贮水容器尽量修建在荫庇处,最好设置于地面以下,避免日光的直射,维持贮水容器温度的稳定,最大限度减少雨水中藻类生长[29]。

参考文献

[1] 孟玉. 城市雨水的综合利用[J]. 中国资源综合利用, 2006,24(6): 23-25.

[2] 彭志刚. 雨水综合利用技术发展及应用案例[J]. 建设科技, 2011(19): 49-51.

[3] 程江, 徐启新, 杨凯, 等. 国外城市雨水资源利用管理体系的比较及启示[J]. 中国给水排水,2007,12:68-72.

[4] 王钰. 城市雨水资源化及其策略探讨――以上海市为例[J]. 给水排水, 2010 ,36(7):12-17.

[5] 董蕾,车伍,李海燕, 等. 我国部分城市的雨水利用规划现状及存在问题[J].中国给水排水, 2007,23(22): 1-5.

雨水利用范文第4篇

一、为什么要收集利用雨水

为了回答这个问题,笔者收集了一组南桥地区的有关数据:

2004年南桥地区的高峰用水量为13万吨/日,而 目前 第三水厂的制水能力为10万吨/日,由于输水管道的管经达不到要求,实际输水能力仅为8.5万吨/日左右。为了添补用水高峰的缺口,不得不启用老水厂救急。在这本来就很紧张的用水环境中,又增加了绿化用水10万吨/月,道路冲洗用水7万吨/月。(洗车用水还没统计在内)。

从中不难看出,南桥地区的自来水供应已难以同步跟上城市化发展的步伐。

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又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困难。而雨水的收集和利用正好解决了这一给城市建设带来的两大难题。

雨水的收集和利用可以为我们带来许多的好处,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,减轻污水处理的压力。

有此可见,我们有必要把雨水收集起来并加以利用。

二、收集雨水的可行性 分析

雨水收集和利用的目的明确了,接下来我们就要分析本地区能不能收集雨水?为了研讨这个问题,笔者又收集了这样一组南桥地区的有关数据:

据奉贤水文站40年的实测雨量统计,南桥地区常年平均雨量为1111.6毫米,每年的4—9月的平均雨量都在100毫米以上。

雨水充沛是本地一个显著的气候特征,这是我们能不能收集雨水的一个先决条件。此外,我们要考虑的第二个问题是,到那里去收集雨水?这是一个很简单的问题。屋顶是一个最好雨水收集点,马路、广场、操场、绿地等等都是收集雨水的好地方。由此可见,本地区有足够的雨水,有足够的雨水收集场所,收集雨水是可行的。

国外已有许多雨水收集利用的成功范例。

日本最早实施"雨水利用"工程。东京都墨田区把降到各家屋顶的雨水通过导水管收集到水箱中,然后用于冲厕所、浇庭园和洗车等。这项和居民合作来普及雨水利用的工程,获得了国际环境自治团休协商会的第一届环境奖。目前,越来越多的日本地方政府响应在首都中心建立"微型水库"的号召,对些项费用提供补助,已先后在国技馆、日本电视台和上智大学图书馆等1000多个场所建立了微型水库。这对防止排水不及而造成的城市道路积水也起到了有益的作用。

德国ludwigshafen已经运行十年的公共汽车洗车工程利用1000?屋面雨水作为主要的冲洗水源;法兰克福possmann苹果轧汁厂将绿色屋面雨水作为冷却循环水源等等

特别是1992年建于柏林市的某小区雨水收集利用工程,将160栋建筑物的屋顶雨水通过收集系统进入三个容积为650立方米的贮水池中,主要用于浇灌,将溢流雨水和绿地、步行道汇集的雨水进入一个仿 自然 水道,水道用砂和碎石铺设,并种有多种植物。之后进入一个面积为1000?、容积为1500立方米的水塘(最大深度3m)。水塘中以芦苇为主的多种水生植物,同时利用太阳能和风能使雨水在水道和水塘间循环,连续净化,保持水塘内水清见底,形成植物鱼类等生物共存的生态系统。遇暴雨时多余的水通过渗透系统回灌地下,整个小区基本实现雨水零排放。

柏林potsdamer广场daimlerchrysler区域城市水体工程也是雨水生态系统成功范例。该区域年产雨水径流量2.3万立方米。采取的主要措施:建有绿色屋顶4ha;雨水贮存池3500立方米,主要用于冲厕和浇灌绿地(包括屋顶花园);建有人工湖12ha,人工湿地1900?,雨水先收集进入贮存池,在贮存池中,较大颗粒的污染物经沉淀去除,然后用泵将水送至人工湿地和人工水体。通过水体基层、水生植物和微生物等进一步净化雨水。此外,还建有自动控制系统,对磷、氮等主要水质指标进行连续监测和控制。使该水系统达到一种良性循环,野鸭、水鸟、鱼类等动植物依水栖息,使建筑、生物、水等元素达到 自然 的和谐与统一。

三、怎么样收集利用雨水

收集雨水首先要有一个集水面,再配一套输水管,最后是蓄水池。收集雨水的系统并不复杂,投入最大的是蓄水池,其次是输水管。就 目前 的条件而言,收集屋顶的雨水,集水面也有,输水管也有,缺的只是蓄水池。而建蓄水池也并不是一件很复杂的事,只要在每栋房前的花园或绿地底下建一个蓄水池,上面留一供取水和清扫池底垃圾的口,顶上复盖土并种上绿化。这样的蓄水池还可以和人防建筑相结合,一方面满足了人防的建设指标,另一方面又增加了一条收集利用雨水的投资渠道。

高速公路同样也是一个收集利用雨水的好场所。我区现有的两条高速公路就是一个很好的实例。

现有的高速公路路幅为24米,a4高速公路全长为23832米,集水面积为857952平方米。a30高速公路全长为39612米,集水面积为950688平方米。两路共计集水面积为1808640平方米。以六月份0.154米的平均雨量为 参考 数据,两条高速公路的集水量可达278530.56立方米。考虑到路面收集雨水的损耗,以85%计,两条高速公路可收集到雨水还有236750.976立方米。换言之,就一个月两条高速公路可收集到雨水23.6750万吨。

只要在高速公路的边上每隔一定的距离建一蓄水池,再把各个蓄水池串联起来,把一个个分散的小蓄水池变成一个统一的蓄水系统,结合高速公路的绿化带的用水,这样就可以方便的收集和取用雨水。

四、雨水利用的水质控制

用以上 方法 收集来的雨水并非是纯净的水。雨水水质控制是 现代 城市雨水利用不可忽视的 问题 。 影响 雨水质量的原因主要有这么几个方面:

一是由于大气的污染,直接由降水带来的污染物。城市的大气污染日趋严重,致使雨水水质下降,不少城市出现酸雨。从部分城市降雨水质 分析 结果看,天然雨水中含有的污染成分为ss、cod、硫化物,氮氧化物等,但浓度相对较低。

其次是屋面材料的影响和在非降雨期屋面上积累的大气沉降物。

路面雨水径流水质和影响因素相对其他方面的污染要复杂的多。路面材料、汽车排泄物,生活垃圾、或植被地带冲出的泥沙等等,其成分复杂,随机性很大。主要污染成分有cod、ss、油类、表面活性剂、重金属及其它无机盐类。cod、ss均可能高达数千毫克/升。

为了有效控制雨水的水质,我们就必须采取一些措施,如;路面雨水截污装置、初期雨水弃流装置等等。

为了控制路面带来的树叶、垃圾、油类和悬浮固体等污染物,可以在雨水口和雨水井设置截污挂篮和专用编织袋等,或设计专门的浮渣隔离、沉淀截污井。

也可设计绿地缓冲带来截留净化路面径流污染物,但必须考虑对地下水的潜在威胁,限用于污染较轻的径流,如生活小区、公园的路面雨水。

设计特殊装置分离污染较重的初期径流,保护后续渗透设施和收集利用系统的正常运行。

除了上述源头控制措施外,还可以在径流的输送途中或终端采用雨水滞留沉淀、过滤、吸附、稳定塘及人工湿地等处理技术。需要注意雨水的水质特性,如颗粒分布与沉淀性能、水质与流量的变化、污染物种类和含量等。

我国对城市雨水水质特性和相应的处理技术的 研究 尚处于初级阶段,没有相应的技术规范和要求。随着城市雨水利用技术的推广和城市非点源污染控制的开展,雨水的净化处理也将受到越来越多的重视。

雨水利用范文第5篇

关键词:必要性;问题;回收;利用

伴随着现代社会科技与经济的不段发展与进步,我国的用水量在逐步的增加,现如今缺水,已是不争的事实。然而由于人类无节制的开采和破坏资源,温室气体的肆意排放,导致冰川融化,海面上升,泥石流频发,洪水泛滥,城市内涝,极端天气越来越多,这些都直接导致原有的清洁水资源面临枯竭。雨水、中水、海水等非传统水源的开发利用变得迫在眉睫。

1.雨水回收利用的必要性

1.1 应用背景

水是人类生存必不可少的能源, 也是制约当今社会经济发展的重要资源。我国是一个较为缺水的国家,人均水资源量仅占世界人均的1/4。干旱缺水、洪涝灾害和水环境恶化一起成为了我国面临的三大水问题并在一定程度上制约了经济增长和社会的可持续发展。雨水是地表水的主要来源, 对生态系统具有极其重要的意义, 如何对其进行有效利用已成为人们近几年不断关注的问题。我国具有丰富的雨水资源,年平均降水总量为 6.2×104亿m3,可利用水资源量巨大。随着我国工业化、城市化的进程不断加快,人们对水资源的需求量不断加大。通过对雨水的回用,不仅可以在一定程度上避免旱涝灾害,减轻市政管网压力,也可以在一定程度上解决雨水中所掺杂的杂质造成污染与堵塞的问题。

1.2 应用优势

雨水的收集与处理会增加设备的建设费用, 但随着人口的增加、社会经济的不断发展、水资源的短缺,水价上涨已成为必然趋势。因此,将回用的雨水作为低质水以代替生活用水,它所创造的长期效益是无法估量的。雨水的回用更加有利于提高人们珍惜水资源、节约水资源的意识,有着巨大的社会效益。雨水的回用可以减少水土流失,缓解城市化进程中用水与排水之间的矛盾, 并且雨水在收集与滞留的过程中,通过蒸发、下渗等作用,可以进一步改善小范围内的气候状况,减少城市中的热岛效应,从而进一步创造良好的生态环境。

1.3 国内外雨水回收利用现状

人类对于雨水的利用已经有了很长的历史。雨水集流系统的研究可以追溯到公元前 8 世纪古罗马时期。在欧洲德国还成立了专门的雨水回用组织,颁布了一系列法律法规。日本是亚洲最早实行雨水回收利用的国家, 从 1982 年开始就逐步将雨水回用纳入国家发展日程。我国对于雨水的回用起步较晚,直至 20 世纪 90 年代,我国才将雨水的回用作为一门单独的学科展开研究。然而,雨水回用在部分地区得到较快的发展并产生了可观的经济效益与生态效益,近几年我国在各城市均举办了相关的雨水回收利用研讨会。随着国际间日益频繁的交流,我国从西方先进国家不断地进行技术上的学习,并根据各地的实际情况建立了符合不同地区的示范性工程。

笔者在多年的工作实践中,一直在不断学习、关注相关雨水回收利用的研究,并决心用自己的所学知识为国家在该方向上的发展出一份自己的力量!

2.雨水回收利用实例

2.1 工程概况

现以某市大型工业厂区为例。该厂区四周仅一侧市政道路有雨水管网,且管径严重偏小,如果整个厂区雨水全部收集后排至市政管网,将对市政雨水管网的正常运行产生严重影响,故设计时考虑将一部分厂区雨水回收利用,一来可以减轻市政管网的压力,二来可以减少厂区的工业用水耗费。

2.2雨水利用系统方案设计

由于降雨前期与后期雨水水质不同,因此要对不同时期雨水采用不同的处理方法。同时,处理水水质须满足相关规定。综上,该工程对厂区雨水的回收利用流程如图 1。此方案仅收集屋面雨水。由于初期雨水杂质较多,故需要对其进行弃流处理。弃流井采用如图 2 的方式考虑到雨水时空分布的不均衡性, 需要设置贮水池, 以调节雨水收集量和实际需求量之间的量差。本工程根据实际情况,贮水池容积取值约2000m3,可供 3~4天绿化和浇洒道路用水。除此之外, 还要设置市政自来水作为补充水源,以作应急及冲洗处理设备用。

图 1 雨水回收利用流程示意图

图 2 弃流井示意图

3.雨水回收利用中的若干问题

3.1 弃流设施的设置部位

弃流方式的选择对初期雨水弃流量的大小、弃流设备的控制方式,以及施工维护和工程造价等都有影响。弃流装置一般都设置在雨水收集系统的末端, 但这样就导致了为了弃流管网起端的初期雨水,而使得一部分末端附近的中后期清澈雨水不得不同时被弃流掉。为减少水量浪费, 需要把弃流装置设置在整个管网较为中心的部位,也要求在布置时尽可能做到均衡布置,避免狭长型的枝状布置。

3.2 工程造价问题

以前面工业厂区雨水回用项目为例。贮水池按 2000m3设计。目前该地区工业用水价格为 4.55 元 /m3, 回用水最高日用水量约为528.0m3/d,一年中假设需要绿化用水的天数为 150 天,则本工程一年用于浇洒道路和绿化用水的费用为 4.55*528.0*150=36.04 万元。雨水回收利用的初期投资费大约为:120 万 (雨水收集系统)+100万 (雨水处理系统)+400 万 (雨水储水池)+50 万 (供水管网系统)=670万。考虑未预计费,回收利用工程总投资约为 700 多万。按静态投资计算,约 20 年左右能收回成本。如果按动态考虑,扣除每年的运行管理费和缺水(回收雨水用尽)时对自来水的利用费,那么投资偿还期将更长。所以如何平衡其经济性和效益性,同样值得我们关注。