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雨水利用范文1
1.我國部分城市的雨水利用規劃概況
在水資源嚴重短缺的背景下,我國城市雨水利用技術迅速發展,目前北京、深圳、沈陽、太原、大連等城市正在結合自身的具體情況,積極編制雨水利用規劃或開展對雨水利用規劃的研究。
北京較早開展了城市雨水利用及其相關規劃研究、推廣及應用,在《21世紀初期首都水資源可持續利用規劃 》和《北京城市總體規劃 》(2004年―2020年)中,要求雨水利用結合城市建設、綠化和生態建設,廣泛采用透水鋪裝、綠地滲蓄、修建蓄水池等措施,在滿足防洪要求的前提下,最大限度地將其就地截流利用或補給地下水。
2006年2月,深圳市了《深圳雨洪利用規劃研究 》,該研究包括工程和管理兩部分內容,其中城區雨洪資源利用體系主要是通過雨水的集蓄技術、滲透技術及處理技術,對深圳新建城區、舊城改造區以及綠地公園進行雨洪資源利用的規劃,將收集的雨水用作市政雜用水和景觀補水,實現雨洪資源利用及緩解防洪壓力的目標。
2.城市雨水利用的可行性
從水量方面看,雨水資源利用有著較大的潛力。城市建筑物、道路等不透水鋪裝面的徑流系數可達0. 9,是形成城市暴雨徑流的主產流區, 這些徑流完全可以采用綠地、透水地面、滲池、滲井等滲入地下以補充地下水, 或利用蓄水池等工程進行收集并進行綜合利用, 以減輕城市排水的壓力。
從水質角度看, 雨水礦化度低, 和污水相比其污染程度也低, 盡管降雨初期雨水的COD值可能高于400mg/L,但隨著降雨歷時的增長會逐漸穩定于50~ 100 mg/L,因此雨水經簡單的處理后,可達到雜用水或環境用水的標準。
從技術上看, 根據城市的氣象、水文地質和下墊面條件, 可以選擇屋面雨水利用、下凹式綠地雨水利用、土壤入滲、道路小區和廣場雨水利用、雨水收集回用等模式, 實踐證明以上幾種模式都可行。城市雨水利用作為公益事業, 不僅具有環境生態效益和社會效益, 還有潛在的直接和間接的經濟效益。雨水利用工程帶來的經濟效益主要體現在三個方面。一是節省巨額市政投資。小區雨水利用工程可以減少需由政府投入的雨水管渠和排洪設施的改擴建資金。二是節省市政、用水單位和居民用水開支。雨水利用運行費用低廉,經濟效益突出。如1m3的自來水費用(含污水處理費)為3.00元,而從運行管理和小區用水費用支出分析可知,收集1雨水的費用不足0.10元,這樣就可以大大減少用水單位和個人的水費開支。三是有良好的產業前景, 能形成新的經濟增長點。雨水利用的市場前景巨大,未來若干年內,雨水利用設備產業可以吸引大量的資本進入。這項產業在減少政府財政支出、促進經濟增長、增加就業、促進城鎮建設等方面都將發揮積極作用。
3.雨水處理工藝選擇
雨水水質與匯水面材料、空氣質量、兩次降雨間隔時間等因素有關,在屋面、小區道路、市政干道等不同雨水中以屋面雨水利用價值最高,路面徑流水質復雜,比屋面雨水更難以收集控制。通過對屋面雨水水質的可生化性進行分析,一般 BOD5/COD的值在0.10~0.15,屋面雨水可生化性較差,可采用常規物化和自然凈化技術來進行處理。
常規物化技術為采用沉淀、過濾和消毒的工藝進行雨水處理;自然凈化技術是采用植被淺溝,土壤綠地及屋頂綠化等工藝,通過植被降低雨水流速,使污染物在土壤的過濾、滲透、吸收及生物降解的聯合作用下被去除,達到控制雨水水質的目的。自然凈化設施可單獨使用,也可與物化處理等聯合使用,其建造費用低,運行節能,管理簡單,適應性廣,并具有綠化景觀的功能,具有較大的優勢。
4.雨水收集回用系統
收集回用系統由匯水區、收集管路、蓄水池和凈化設施等部分組成,在收集雨水時,由于屋面雨水不會混入太多雜質,應首先考慮。大連很多已建屋面均為瀝青油氈,對雨水水質影響較大,目前可不進行雨水回收,而新建屋面應大力推廣瓦或磚石鋪裝屋面,以提高收集雨水的水質。降雨初期徑流水質較差,水質渾濁、色度大,利用時應設置初期棄流措施。隨著人們對居住環境要求的提高,水景逐漸成為居住區景觀的重要組成部分。據調查一些水景水源除少數的人工湖為自然降水以外,其余均來源于自來水,且多數的水景因受到日耗水量的制約而無法達到預期的效果,或者干脆不充水運行,而利用雨水作為水源,是獲得有保障的景觀補水的有效途徑。
5.把雨水利用納入城市總體規劃
城市雨水綜合利用是一項造福子孫后代的系統工程, 應納入城市總體規劃。因此應加強宣傳,提高認識,轉變觀念,把城市雨水利用與城市建設、水資源優化配置、生態建設統一考慮, 把集水、蓄水、處理、回用、入滲地下、排水等納入城市建設規劃之中。在城市防洪體系建設中, 把過去以排為主的思路和做法轉變成以蓄為主, 堅持蓄排結合、除害利興、利用第一的原則, 逐步擴大雨水利用途徑, 提高雨水利用效率和代用自來水的比重。
6.結束語
為緩解我國城市水資源緊缺的現狀和解決水澇現象嚴重的問題,需制定科學、合理的城市雨水利用規劃,實現投入資金的合理安排和使用。同時鼓勵采用高效率的雨水利用系統和技術創新 ,進一步促進雨水利用工程技術的相關規范、標準的制定和管理制度的建設,推動雨水利用產業的發展。
參考文獻:
雨水利用范文2
【關鍵詞】雨水;收集;利用;庭院
0.引言
前不久,筆者所在單位輸水管線出現異常,淌出來的水渾忽忽的,綠化澆水時水流經的地方,留下了一片片的泥垢,就像剛從黃河抽出來的水一樣。更不用說飲水等日常使用了,據水電工介紹,出現這種情況是因為地下水抽取嚴重,形成地下水漏斗,從而造成了地下水泵附近土坯斷裂坍塌所致。就是因為這一點點的小事故,造成了筆者所在單位連續兩天無法正常使用水源,只能依靠原來水缸存水度日,給日常的工作生活帶來了極大不便,由此可見,保護水源,做好水的開流節支工作迫在眉睫。
當然,養成節約用水的好習慣是必需的。同時,有沒有其他方法開源呢,答案:有。其中很好的一種方式就是利用雨水進行收集和回收利用。
1.背景和現狀
在國外,已經有很多國家認識到了這個問題并已經開始著手研究和應用。如美國得克薩斯州部分地區,人們的日常用水,甚至灌溉都要靠收集雨水來解決。因此,在這類地區雨水收集利用普及率非常高。一般計算,美國人均每天食用、洗漱、洗衣等生活用水平均為50加侖(約為190升)。在得克薩斯州,一個普通人家靠房頂接收雨水,每年可收集到4萬加侖(約為15.2萬升)以上的雨水,可供一家4口用大半年。在國內許多地方也開始著手進行實踐并取得了一定的成效。其中起步較早進展較快的昆明市規定,今后新建建(構)筑物占地與道路硬化面積之和在5000平方米以上的住宅小區、學校和行政事業單位,必須配建雨水收集設施。而且該市相關職能部門已經初步制定了相關規范性條例(《昆明市城市雨水收集利用若干規定(征求意見稿)》??梢娪晁占迷趯嵺`和理論上都已經初步成熟,在該領域大有文章可做。
2.解決方法
針對黃河水管單位實際,筆者認為除去部分比較老化的建筑以外,都可以進行相關的實施管理。
2.1現在水管單位庭院除去管理建筑和道路外,最多的土地利用形式就是綠地,而目前普遍存在的問題是花壇、草坪及道路兩旁種植的樹木高程普遍高于地面,人工灑水澆灌或形成較大降雨過程時大部分雨水向綠地外流失,而其他少部分植物種植在與地面相平的土壤中,但根部只留小塊裸土,其周圍全是硬地.當下雨時由于樹冠避遮,雨水臨近地面也大部分流失。在上述環境中.雨水從硬地中的流失量占年總降雨量的絕大多數,使樹木基本靠吸收少量從硬地以外滲透土壤中的水分維持生長,林木雨水利用率很低?;▔?池)草坪大多依靠自來水澆灌生長,再加上植物中的水分蒸騰作用.所以目前院落中的植物不僅保持不了水土,相反卻消耗了地下水。
為了解決這一問題,可以考慮將花壇(池)、草坪置于地面以下10~20cm左右的坑洼地中.樹木應植于地面以下20~ 40cm的坑洼地中,并盡量減少不必要的硬地,路面要比綠地高出10cm以上。并考慮在綠化帶兩側和中間形成適當的緩坡,形成連續的平緩的倒“B”字形態坡。這樣一來,雨水流入坑洼綠地中下滲,不僅能使植物吸收足夠的水分茁壯生長,又使地下水得以提高,有的位置需花壇、草坪高時可選種植株較高品種的花草。大大小小的坑洼綠地使植物生長茂盛,綠化和美化了庭院,泥土也不會被雨水沖上硬地,很容易節約大量綠地澆灌用水。
2.2修建一些院落附屬設施也是一種很好的利用方式。如管理庭院在新建改建時,可以考慮修建調控池,在雨季用以蓄水,平??梢杂脕懋斪魍\噲?、運動場等。
2.3一些管理庭院房頂因為美化排水等各種原因,房頂是平頂結構,而且成“凹”字狀,形成了一個簡單的蓄水平臺(如筆者所在單位房屋屋頂都是這種結構),如果該條件利用得當,完全可以作為一個很好的雨水收集利用平臺來加以使用。如廁所房頂雨水收集起來可以當作沖廁用水,其他的可以作為綠化用水或者洗車用水,以及用作消防的初期滅火。當然,要避免出現房屋屋頂漏水滲水而造成的不利因素,可以考慮對屋頂進行相關的改造,如修設防滲材料等。不過,這種方式由于改造費用太大而且可供參考的實踐不多,為避免出現其他負面效應,更好的方式是采用將雨落管與地上儲雨容器(桶、罐)相連,直接收集雨水,儲雨容器主要為鐵桶、塑料罐和其他容器等,體積一般都小于1立方米。不過這種方式需要注意要保證雨落管的暢通,每季度最多半年應檢查疏通一次。
2.4庭院道路可以選用將不透水的地面磚換成透水磚,通過透水磚的孔隙吸收雨水,并通過透水磚下面鋪設碎石、沙礫、沙子組成的反濾層,讓雨水滲入到地下去。比較常見的透水效果比較好的是鵝卵石道路,用作景觀綠化帶道路不但美觀而且費用低,值得進行大規模推廣。
3.注意事項
3.1普遍來說,干旱期過后的第一次降雨污染較重。初期降雨的第一毫米雨水含污染物最多,污染最嚴重,即使作為非飲用水也不能使用。所以,初期雨水必須排走,不能收集。
3.2除了沖廁用水以外,其他利用方式對水質要求較高,比如綠化用水,就應避免用污染程度高的水來進行灌溉。因此需要進行相關的水質處理活動。常見的是利用過濾網和建造沉淀池來進行水質凈化。
3.3輸送雨水管道必須避免與生活飲用水管道連接。
雨水利用范文3
關鍵詞: 水資源;現狀;雨水利用;可持續發展
中圖分類號:X3文獻標識碼:A文章編號:1006-4311(2012)16-0324-02
1秦皇島市水資源現狀
水資源是人類生存與發展最寶貴的自然資源,是任何其他資源都無法取代的、有限的資源。中國人均水資源量為2500立方米/年,只有世界人均占有量的1/4,是一個水資源貧乏的國家。秦皇島市人均水資源量為579立方米/年,是全國平均值的1/4左右,屬于嚴重缺水城市。隨著秦皇島市城市建設和經濟的發展,人口數量的增加,人民生活水平的不斷提高,城市綠化面積的增長,城市用水總量將急劇增加,近十年來,降水量逐年減少,年內少量的降水時空分布又極不平衡。由于地下水儲水構造淺薄,調節能力有限,天然涵養森林生態的破壞,使得有限的可利用水資源必將逐年減少。在可供水不斷減少的情況下,水資源需求量又在不斷增加。因此,未來水資源的短缺形勢將更為嚴峻,以水資源緊張為特征的水危機將會不斷加劇。面對水資源短缺危機,如何開源節流,尋找水資源及合理利用成為秦皇島市水資源可持續利用的根本出路。
2雨水利用的意義
雨水作為自然界水循環的階段性產物,是城市中十分寶貴的水資源,將通過徑流流失的雨水收集、儲存、利用,不僅可以在一定程度上緩解城市水資源的供需矛盾,還可有效地減少城市地面水徑流量,減少城市道路積水,減輕城市排水壓力,減少城市洪澇災害。它還可以作為緊急情況的備用水源。同時通過雨水的滲透、回灌、補充地下水及地面水源,維持并改善地表水環境、修復生態環境。收集后的雨水可以用于:綠化用水、水景觀用水、道路噴灑用水、沖廁用水、洗滌用水、鍋爐和冷卻用水、消防用水等。
因此全面認識雨水,收集雨水、利用雨水,是緩解城市水資源危機、維護水生態系統健康的重要戰略和措施。也是我們當前面臨的重要課題。
3國內外雨水利用情況
以色列可能是最珍惜雨水的國度。有報道說,那里“幾乎每一滴雨水都被用各種各樣的集雨器具積存起來”。英國為紀念新千年而建的“世紀圓頂”,每天平均可以從屋頂收集的雨水有100m3之多,基本可以滿足洗沖廁所之用。芝加哥市興建了覆蓋城市一半地區的雨水利用——地下蓄水系統,沖洗馬路和清洗車輛的用水,已基本由回收的雨水來承擔。丹麥從上世紀80年代開始全面推行從屋頂收集雨水,收集后的雨水進入貯水池進行儲存,過濾后用于沖洗廁所和洗滌衣服。目前,這個“童話王國”創造了利用雨水的神話:每年從居民屋頂能收集645萬m3的雨水,占居民沖洗廁所和洗衣服實際用水量的68%。相當于居民總用水量的22%。北京市雙紫園小區將樓房屋頂和道路的雨水通過管道收集起來,經過輸送、處理、貯蓄,再用于綠地澆灌、洗車、景觀用水等。系統自2002年6月建成到當年汛期結束,共收集雨水總量434m3,其中屋頂雨水66m3,道路雨水268m3。北京市自2000年有規劃、分步驟地實施雨水利用工程以來,已建成城鄉雨水利用工程共1200處,僅2008年就利用雨洪水4500萬m3,超過22個昆明湖的蓄水量。
4秦皇島市雨水利用情況
秦皇島市從上世紀90年代初就嘗試進行雨水收集利用工作。1991年北戴河地質部療養院利用北高南低的地勢,在南部建立集雨湖,一方面收集雨水,另一方面又回收部分中水,池中放養水生植物和一些觀賞凈水魚類,并以雨水湖為水源,修建了全院綠化用水灌溉體系,年利用雨水可達2000-3000m3,可解決70%-80%的綠化用水。
燕大新校區在建設之初就把雨水利用與設計、施工同時考慮,興建了中水雨水湖,年利用雨水2000多m3,主要用于校區內的沖廁和綠化用水。
秦皇島在水一方住宅小區首次在設計之初,就采用了雨水收集利用技術。小區的雨水利用工程,采用下凹滲透式綠地、透水路面、透水停車場、滲水型集雨井、滲透式雨水溝結合小區內人工湖工程組成。
社區通過雨水收集系統,收集了大量雨水用做社區園林綠化、景觀用水及中水水源,從而保持了水土平衡,改善了小區及周圍水環境質量,減少了水資源的消耗。這也成為該樓盤的銷售亮點。
5雨水利用的方式
通過建設集雨池窖、透水路面、綠地透水管道、下凹式綠地等設施,對雨洪水進行收集、處理、利用。雨水可回用于綠化、景觀、洗車、沖廁、工業用水等方面。
5.1 興建集雨池、窖秦皇島市降水多集中在夏秋兩季,多以陣雨的形式出現,雨量比較集中,在城區硬化地段極易形成徑流,如排水不及時還會造成路段積水。從全市用水供需平衡來看,夏季也是秦市旅游旺季,用水量猛增,每年7、8、9三個月,城區用水都會告急,建立地下集雨池、窖,用來收集屋面、路面、場地等徑流雨水。該水水質優良,不用處理就可作為綠化用水、景觀用水、洗車用水;稍加處理也可作為工業用水。
集雨池、窖的建設還可以和區域中水道建設結合起來,一方面集雨,另一方面可作為中水池之用。
5.2 透水地面把人行道、廣場、小型車行車道、停車場做成透水地面。透水地面對吸收雨水削減徑流洪峰起到非常大的作用,該地面還能起到調節氣候的作用,涵養水層中的雨水在陽光照射下逐漸揮發,能降低地面溫度2-3度,水氣蒸發還可優化區域小環境。據北京紫竹小區雨洪水利用示范小區實踐數據證明,該小區夏季能夠調節溫度2-4度,植被生長茂盛,該小區收集的雨水既可作為綠化景觀用水,又為一個大型洗車場提供了充足的水源。
5.3 綠地透水管道在綠地中鋪設透水管網,把屋頂流下的雨水引流到草地下方,使草地充分吸收雨水,多余的雨水從管道流入集雨池。該透水管網對綠地墑情幫助很大,從北京紫竹小區鋪設現場情況看,鋪設透水管網的草地和樹木長勢茂盛,夏季基本不用澆水,而與其對比的未鋪設透水路面的草地和樹木,每星期必須澆水且長勢明顯不如前者。
5.4 下凹式綠地城市的新開發區或舊城改造區,在進行規劃設計時,控制好路面高程、綠地高程、和雨水口高程,就形成下凹式綠地,即:路面高程高于綠地高程,雨水口設在綠地內,雨水口高程高于綠地高程低于路面高程。這樣設置使道路、建筑等鋪張區上的雨水徑流流入綠地,經綠地蓄滲后,多余的雨水徑流才從雨水口流走。雨水徑流中夾帶的污泥,會被綠地截留,一方面留住了土壤養分,另一方面減少了雨水管道的污泥淤積量。綠地經雨水滲蓄后,大大提高了綠地土壤墑情,補充了地下水資源量,減少了綠地的灌溉用水量。城市生態環境也會隨著地下水資源量的增加而得到改善。
城市雨水收集和利用是一項復雜的系統工程,應堅持先易后難的方式展開,首先應該從新建小區和市政公用設施的建設開始,住宅小區具有建筑規模相對較小、便于規劃和改造、雨水徑流污染較輕等特點,有利于進行雨水利用。根據中德合作“北京城區雨洪控制與利用技術研究與應用”項目的研究結果,對于一個10hm2的居民小區,如果全部屋頂雨水收集利用,70%的鋪裝地面采用透水地面,綠地采用下凹式綠地,可將5年一遇降雨小區的綜合徑流系數從0.56消減到0.2左右,多面平均可通過回用和下滲綜合利用雨水2.09萬m3,其中屋頂雨水收集回用9000m3,綠地和透水地面下滲1.19萬m3??稍黾拥叵滤?800m3。
住宅小區雨水利用工程利用小區匯集的部分雨水補充景觀和綠化用水,節約自來水,減低排水系統的費用,削減雨水徑流量和污染負荷,改善局部熱島效應,調節小氣候。使居民在休閑、娛樂的同時,受到水資源和環境意識的教育,培養了小區居民的節水意識。
今后開發商在進行規劃、建設或改造時,均應將雨水利用作為重要內容進行考慮,尤其在進行大面積商業開發建設時,更要結合水資源實際,因地制宜,將雨水利用作為提升開發區品位的組成部分,做到與主體工程同時設計、同時施工、同時驗收。
6結束語
水是生命之源。在發展循環經濟、建設節約型城市的全新理念指導下,建設雨水收集利用系統,同時兼具開源節流和環境保護作用,具有可觀的經濟和社會效益,有利于城市水資源的可持續發展,因此我們有必要采取措施積極推進城市雨水收集和利用系統的建設。
參考文獻:
[1]董海霞.秦皇島市水資源現狀與節水措施.河北水利水電技術,2002(6).
[2]何曉科.節水技術概論.黃河水利出版社,2008.
雨水利用范文4
關鍵詞:優化;大型場館;設計;雨水利用
水資源是人們生活中不可或缺的資源,現代城市如何提高水資源利用率,已經成為了當代人們關心的重點問題之一。通過雨水利用系統可以對水資源進行保護,節約用水的同時減少了洪澇災害,并且也降低了水污染率,對城市生態也能夠進一步改善。雨水利用系統正在以飛速發展的狀態展現其生機活力,影響著人們的生活,從而更好的適應當前的城市發展速度,以及環境建設要求。在不斷的努力發展中,我國的城市雨水利用系統已經取得了巨大的進步,在綠化、沖廁以及消防用水中都體現了重要的價值。最典型的代表便是奧運村的建設,其中便設置有先進的雨水利用系統,體現了綠色奧運的理念。借助中水處理以及雨水收集系統,展現了城市雨水利用的新型理念,實具有重要的意義,證明雨水收集、利用系統在未來的城市建設中可以進一步的加以利用。
1 系統概述
很多大型場館的建設都具有差異,必然具有其自身特點,但是也具有一定的共性。首先,大型航管的屋面匯水面積相對較大,能夠利用屋面進行雨水的匯集以及收集,但是流量相對較大,需要的調蓄溶劑以及輸水流量相對較大,另外還需要配套的精華、截污、配水設施;其次,在很多大型場館的建設中,建筑設計標準都相對較高,在設計上需要具有表現力,這些大型公共建筑作為城市的補白,雨水利用系統便需要具備美化環境的作用;再者,對雨水利用系統進行設計的過程中,需要考慮系統結構的安全性、可靠性,需要保證場館結構體系安全;最后,雨水在大型場館中可以被用作綠化、沖洗以及景觀用水和消防等,通過科學合理的方式對雨水加以利用,并在保證水質的前提下,優化雨水利用系統時當代大型場館設計中的必要內容。
2 優化設計
2.1 設計關鍵
(1)在雨水收集系統中,最為關鍵的技術設計師對初期雨水的控制,在雨水的收集利用中,首先需要對棄流量進行確定,所謂的棄流量會受到諸多因素的影響,例如回水面積、實際污染以及系統中水量的狀態,以及后續需要予以利用和處理的辦法。在場館的屋面設計中,水質相對較好的收集系統,棄流設計范圍在1mm至2mm,若是收集面不僅僅是場館極其周邊,可以適當對棄流量設計進行增加。常見的棄流裝置包括兩種,一種可以將初期雨水進行匯聚,并進行儲存,這種裝置不要求很好的技術,并且結構簡單,能夠取得較為良好的效果,可以在小型用水部分進行設置,若是匯水面積較大,那么相應的就必須增加池容,建設成本便會增加;另一種裝置為切換式裝置,其可以將初期雨水在匯聚后直接排出,能夠節省棄流池橫版,能夠在大型收集系統中予以利用,但是由于開發技術嚴格,現場高程的限制等,對其效果影響較大。若水量較小,并且水質達到利用標準,那么可以將棄流水加以利用,若場館地下水位低且坡度小,那么綠地就可以進行雨水的滯留,此時棄流雨水可以排入綠地,而無需單獨進行處理;但是若棄流雨水較多,并且水質不能達到應用標準,則可以將其排入污水管道。(2)在整個系統中,溢洪控制也相對較為重要,另外調蓄規模也是核心內容。在設計的過程中應當保證溢流口可以適應調蓄池的排水功能,即便是滿池后,也能夠順利排走雨水,不會導致泛水現象,在溢洪設計中應當將標準同排洪標準相匹配。若有條件,可以適當的進行滲透設施的設置,將棄流水回灌地下。(3)水質的凈化室雨水收集系統的重要環節,關系到安全用水,雨水具有多變性,因而在利用過程中需要將其同安全性緊密相連,需要時刻關注水質變化,例如雨水中顆粒分布以及沉淀性,流量以及水質的變化,水中各類物質的含量等。需要依照雨水水質以及實際經濟條件選擇工藝。
2.2 優化設計
對雨水蓄積利用系統進行優化,需要依照以下設計程序進行。(1)在設計中需要依據場館的實際情況對雨水利用系統進行合理的規劃,并結合場區中的用水狀況對雨水量的蓄積進行分析,從而合理分配雨水以及水質標準。(2)通過對場館進行技術分析以及經濟分析,充分利用場地優勢以及特點進行科學合理的雨水利用系統設計,例如可以通過雨水的利用得到新的效益,并且對于實際應用中用量小且投入高的用水可以不考慮利用雨水。(3)依照現有雨水水質標準以及回用水條件等,對雨水處理設計的優化中必須結合經濟、技術兩方面。首先對于系統設計應當注意重現期,即雨水利用系統的設計中需要保證能夠合理調蓄雨水,并利用調蓄池滿足各方用水需要,同時提高設施的利用率。另外,在雨水的利用技術中,需要依照雨水利用情況的不同進行技術的選擇,系統的設計需要考慮到所應用的技術具有安全、經濟、實用的特征,這也是對雨水利用系統最主要的設計優化。
3 雨水利用實例分析
作為2008年奧運會主會場的國家體育場,其雨洪利用充分考慮了其所處位置的地形特點,用地范圍內可滲透回用的雨水先排入綠地,再通過土壤過濾等方式進行回收;可收集雨水的主要來源是場內雨水、屋面雨水及賽場周邊地面雨水,在蓄水池附近設置專用棄流池控制初期雨水。采用容積法棄流池,具有簡單易行的優點,但由于匯水面較大,需要采用多個棄流池,而且容積也較大,如果有條件采用切換式或高效率初期棄流裝置將會大幅度減少棄流池的費用。所收集雨水進行處理后進入回用水水池,處理工藝能確?;赜盟_到《國家體育場再生水水質標準,處理后雨水與優質中水的供水可根據雨季及非雨季的不同進行自動切換,以保證回用水的供給。設計中還采用了先進的自動控制技術。
國家體育場雨洪利用系統中的處理技術比較先進,安全可靠,雨水收集量大,回用用途較廣。由于設計標準較高,故雨水調蓄池容積較大;此外,考慮到不同用途對水質的不同要求,設計中采用了超濾、納濾等先進的處理技術,以滿足不同的水質要求,但同時使處理成本大幅提高,水質要求不太高的綠化、沖廁、洗車等用水也經過了比較復雜的處理,使得設備的運行、管理難度也相應加大。而且,雨水利用系統本身具有非連續性的特點,設備的閑置與腐蝕老化也是需要考慮的問題。另外,消防用水屬于應急用水,將其與中水合置于合用水池中也會增加系統的復雜程度。
4 結束語
在場館中,對雨水利用系統的優化最主要的是利用方案的優化,這是設計中最為核心的部分,而相比其他方面,處理工藝的選擇以及雨水用途的確定是最為重要的。在設計中應當依照實際的設計環境,對各種場合所需要的水質進行分析,從而保證雨水利用系統中所提供的水質要求符合使用需求。在方案的設計中,需要依照實際用水量以及水質要求,對處理流程以及利用方案進行合理的選擇、劃分,同時也需要對調蓄規模進行認定,從而提升效益投資比,不但提升經濟效益同時也滿足環境效益要求。
參考文獻
[1]胡茂川,張興奇,陳剛.城市屋面雨水利用潛力分析―以南京市河西地區某小區為例[J].長江流域資源與環境,2012(4).
雨水利用范文5
關鍵詞雨水利用;滲透地面;滲透溝;滲透井
中圖分類號:F291.1 文獻標識碼:A 文章編號:
1 引言
雨水作為一種最根本、最直接與最經濟的資源,對調節、補充城市水資源及改善、保護城市自然生態系統具有重要的作用[1]。雨水中污染物質相對較少,其利用工程建設較簡單,費用也少。在居住小區建設中采取各種措施、技術等手段,提高雨水的利用能力與效率,是傳統水利不可缺少的補充與延伸,是解決水資源危機的重要途徑[2],其意義深遠,不僅具有直接的經濟效益,更重要的是還有間接經濟效益、環境生態效益和社會效益。
2雨水利用技術淺析
將雨水“排放”變為雨水“生態循環”和“再利用”,有許多觀念,技術和管理模式。目前小區雨水利用主要模式有直接利用和間接利用,直接利用表現為雨水收集、雨水貯留、雨水處理等技術,雨水的間接利用表現為雨水滲透等技術。還可將小區雨水直接和間接利用結合起來,這樣就形成小區雨水利用的完整體系。
2.1雨水直接利用技術
雨水直接利用技術基本分為收集,凈化,儲存,供水與利用幾個方面,用途一般首先考慮綠化、沖洗道路、停車場、洗車、景觀用水、工地用水等雜用水,有條件時還可作為洗衣、冷卻循環、沖廁和消防等補充用水。
2.1.1 雨水收集
雨水收集利用技術是將來對來自屋頂、道路等的降水徑流收集,稍加處理或不經處理即直接用于沖洗廁所、澆灑綠地等。其中主要表現為對屋頂雨水的收集,通常有屋頂雨水集蓄利用系統和屋頂花園雨水利用系統兩種系統。
2.1.1.1 屋頂雨水集蓄利用系統
來自屋頂上和較清潔路面上的降水徑流除初期受到輕度污染外,后期徑流一般水質良好,可以收集經簡單處理后即可利用。對于屋面雨水,一種方式是雨水經過雨水豎管進入初期棄流裝置,初期棄流水就近排入小區污水管道,并進入城市污水處理廠處理排放,這樣既防止初期雨水中大量污染物對環境的污染,同時也為之后的處理利用創造條件。經初期棄流后的雨水通過儲水池收集,然后用泵提升至壓力濾池,最后進入清水池。另一種方式是雨水從屋頂收集不收集地表徑流后通過重力管道過濾或重力式土地過濾,然后雨水通過穩定的進口流入儲水池池中部含浮游式過濾器,處理后的雨水由泵送至各用水點用于沖洗廁所、灌溉綠地或構造水景觀等。其中典型方式見下圖。
圖2-1 屋頂雨水收集利用系統
2.1.1.2 屋頂花園雨水利用系統
屋頂花園雨水利用系統是削減徑流量、減輕污染和城市熱島效應、調節建筑溫度、控制非點源污染和美化城市的新生態技術。通常是根據當地的氣候條件,選擇合適的上層土壤以及植物,在屋頂建造一定面積的植被區,利用植被區對屋頂雨水進行過濾,然后再進行收集。其中應注意的是上層土壤應選擇空隙率高、密度小、耐沖刷、可供植物生長的潔凈天然或人工材料[3]。
2.1.1.3 雨水收集應注意的問題
1)平時屋頂和房檐雨水槽、雨落管和雨水儲存罐等維護工作,以保證收集的雨水有良好的水質。并且應盡量擴大集雨面積。
2)雨量大時排放多余雨水避免雨水漫流
2.1.2 雨水凈化
雨水在降落過程中,空氣中的溶解性氣體,溶解或懸浮狀固體,重金屬及細菌等會進入其中。研究表明,屋面徑流污染也比較嚴重,尤其初期雨水污染最為嚴重,水質渾濁、色度大。經試驗研究發現雨水水質不僅與降雨強度有關,也與屋面材料、空氣質量、氣溫、兩次降雨間隔時間等因素有關。因此,應依據不同的用水要求進行不同深度的處理凈化。其中常見的凈化方法有;
物理法一大致有沉淀與上浮、過濾格柵、砂濾等;
化學法一大致有絮凝、氧化還原等。
2.1.3 雨水貯存
雨水的儲存在雨水利用系統中也是很關鍵的,它和最后利用的水質量有著很大的關系,因此在雨水的儲存中應該注意以下幾各方面的問題:
1) 首先需考慮到防澇抗旱的功效,以達到基本的防澇抗旱作用為依據來合理設計能滿足雨水利用要求的儲存設施和建筑物。即有可靠的調儲容量和溢流排放設施。這里要強調的是,創新思路和巧妙的策劃十分重要。
2) 水量平衡。儲存系統設計應進行水量平衡計算。應根據工程的實際情況、往年雨水量和使用水用量的平衡和穩定、系統的技術經濟合理性等因素綜合考慮確定。系統中儲存池箱的調節容積應按雨水量及處理量的之間關系求算。
3) 宜采用耐腐蝕、易清垢的材料制作。鋼板池箱內、外壁及其附配件均應采取防腐蝕處理。
4) 配備自來水補水管應采取自來水防污染措施,補水管出水口應高于雨水儲存池箱內溢流水位并且安裝自來水水表。
2.2雨水間接利用技術
雨水的間接利用,是指將雨水下滲回灌地下,補充涵養地下水資源,改善生態環境,緩解地面沉降和海水入侵,減少水澇等雨水的間接利用是指雨水的滲透,這是合理利用和管理雨水資源,改善生態環境的有效方法之一。雨水滲透的目的包括將雨水回灌地下,補充涵養地下水資源,改善生態環境,緩解地面沉降、減少水澇等。雨水的間接利用方式主要有以下幾種下凹式綠地、人造透水地面、滲透管渠、滲透淺溝、滲透井及滲透池塘。
2.2.1 下凹式綠地
下凹式綠地具有蓄滲雨水、削減洪峰流量、過濾水質和防止水土流失等優點(武云甫,陳光吉等),是雨水利用的重要途徑之一。北京水利學會的專家周紀明指出,下凹式綠地如果下凹,對暴雨的攔蓄達到81%以上(蘇敏,1999)。下凹式綠地的建設,可以減少綠地的灌溉次數和灌溉量。此外,以往道路必備的大量配套雨水井和雨水管也可以大大減少。下凹式綠地的結構為,路面高程高于綠地高程,雨水口設在綠地內,且高于綠地高程而低于路面高程(葉水根等,2001)。這樣設置可使雨水徑流首先流入綠地,在綠地蓄滿后雨水才流入雨水口。在具體的規劃設計和建設時,應根據降雨產流的特點,確定綠地的高低、坡度和集蓄水池的位置、大小與結構,以充分收集和蓄存雨水,為就地利用雨水創造條件[4]。
2.2.2 人造滲透地面
人工滲透地面主要分為兩類,一類是多孔瀝青及多孔混凝土地面,另一類是草皮磚。它們可用于停車場、車輛較少的道路及人行道,特別適用于居民小區。
2.2.2.1多孔瀝青及混凝土地面
滲透式收集利用的基礎在于路面需采用滲透性強的混凝土和瀝青混合材料經特殊設計而成。典型的多孔瀝青地面表面瀝青層避免使用細小骨料,瀝青重量比為5.5%-6.0%,空隙率為12%-16%,厚6-7厘米。瀝青層下設兩層碎石,上層碎石粒徑1.3厘米,厚5厘米,下層碎石粒徑2.5-5厘米,空隙率為38%-40%,其厚度視所需蓄水量定,因它主要用于貯蓄雨水并延緩徑流[5]。
多孔混凝土地面構造與多孔瀝青地面類似,只是將表層改換為無砂混凝土,其厚度約為12.5厘米,空隙率15%-25%。多孔瀝青及多孔混凝土地面自年在美國使用以來,得到的支持,至今己廣泛應用于發達國家.
2.2.2.2草皮磚
草皮磚是帶有各種形狀空隙的混凝土塊,開孔率可達20%-30%,因在空隙中可種植草類而得名。特別多用于城區各類停車場、生活小區及道路邊。它除了有滲透雨水的作用,還有美化環境的效果,國內建材市場上有成品出售,便于采用及推廣,如圖2.5。草皮磚地面因有草類植物生長,與多孔瀝青及混凝土地面相比,能更有效地凈化雨水徑流及調節大氣溫度和濕度。試驗證明它對于重金屬如鉛、鋅、鉻等有一定去除效果。植物的葉、莖、根系能延緩徑流速度,延長徑流時間。草皮磚地面的徑流系數為0.05-0.35,取決于其基礎碎石層的蓄水性能、地面坡度等因素。
2.2.3滲透管
雨水通過埋設于地下的多孔管材向四周土壤層滲透,其主要優點是占地面積少,管材四周填充粒徑20-30mm的碎石或其他多孔材料,有較好的調儲能力,特別適于沿道路、廣場或建筑物四周設置。
2.2.4滲透溝
滲水溝是采用多孔材料制作或是自然的帶植物淺溝,底部鋪設透水性好的碎石層。淺草溝由上至下可分為兩層,上層為種植草類植物的淺水洼,下層為滲透渠。通常,水洼層鋪設活土,深度不超過,通過土壤與植物的處理作用凈化雨水,同時種植的植被綠色可以很好融入到建筑周圍的生態景觀當中,如圖一下層滲透渠一般填充高滲透性的棱柱狀顆粒,例如礫石或熔巖顆粒等,可儲存大量雨水,并逐漸將雨水釋放以補充地下水,超過滲透能力的雨水排入市政管網。圖一是結合滲透溝,滲透管的小區道路示意圖,兩種滲透方式的結合使用對小區道路的排水有更加明顯和直接的生態作用。
2.2.5滲透井
滲透井包括深井和淺井兩類,前者適用水量大而集中,水質好的情況,如城市水庫的泄洪利用。城區一般宜采用后者。其形式類似于普通的檢查井但井壁做成透水的,在井底和四周鋪設直徑為10-30mm的碎石,雨水通過井壁、井底向四周滲透。滲透井的主要優點是占地面積和所需地下空間小便于集中控制管理。缺點是凈化能力低,水質要求高,不能含過多的懸浮固體,需要預處理。適用于擁擠的城區或地面和地下可利用空間小、表層土壤滲透性差而下層土壤滲透性好等場合。
2.2.6滲透塘
滲透池的最大優點是滲透面積大,能提供較大的滲水和儲水容量凈化能力強對水質和預處理要求低管理方便具有滲透、調節、凈化、改善景觀等多重功能。缺點是占地面積大,在擁擠的城區應用受到限制設計管理不當會造成水質惡化,蚊蠅孽生,和池底部的堵塞,滲透能力下降在干燥缺水地區,蒸發損失大,需要兼顧各種功能作好水量平衡。適用于匯水面積較大、有足夠的可利用地面的情況。特別適合在城郊新開發區或新建生態小區里應用。
3 結論
隨著城市化發展,許多城市面臨水資源短缺的問題。雨水是一種最根本、最直接、最經濟的水資源,是自然界水循環系統中的重要環節,對調節、補充地區水資源和改善及保護生態環境起著極為關鍵的作用,因此雨水是實現水資源可持續發展的一條重要途徑。本文對小區雨水利用進行了一定程度的探討和研究,并總結了小區雨水利用的各種技術途徑, 希望能對具體區域的規劃設計提供一定的幫助。
參考文獻
[1] 鄭大華,城市綠色生態中的雨洪利用技術,講座課件
[2] 宋進喜,李懷恩,王伯鐸,等.西安市雨水資源化及其利用的探索[J].水土保持學
報,2002,16(3):102~105。
[3] 徐乾清.對雨水利用的幾點認識[A] 翟浩輝,劉昌明[C]中國雨水利用研究文集〔徐州:中國礦業大學出版社,1998.8~11。
雨水利用范文6
關鍵詞:雨水 利用 資源化 方向
一. 城市雨水利用的意義
雨水屬輕污染水,簡單處理后可用于市政雜用水、工業用水等。它比回用生活污水更便宜,且公眾可接受性強,是重要的開源措施,雨水利用具有較強的經濟和生態意義:
1.緩解水資源的匱乏、短缺,促進城市經濟的可持續發展。
2.隨著城市建設的發展,大量建筑物和道路使城市不透水地面面積快速增長,所需雨水管道、雨水泵站等設施的規模隨之增大;同時日益增長的雨水徑流增大汛期的出境水量,給城市防洪設施建設帶來沉重的負擔;雨水的排放還使城市地下水源因補給不足而枯竭,加重水危機。雨水收集處理后回灌地下,不但削減雨季洪峰流量,還能補充地下水。
3.對合流制城市排水系統,雨水利用可減少雨季溢流水量,減輕污水廠處理負荷,改善水體環境。
4.有利于自然界水循環,保護地下水儲備,防止地面沉降。
5.雨水的儲留可以加大地面水體的蒸發量,創造濕潤的氣候條件,改善城市水環境。
因此,將雨水這種寶貴資源作為一種優質的水源進行開發并有效、合理地利用勢在必行。
二. 城市雨水收集利用及處理技術
1.城市雨水的收集利用
(1)小區雨水收集利用系統
屋面雨水一般占城市雨水資源量的65%左右,易于收集且水質較好,是城區雨水利用的主要對象。屋面雨水經雨落管進入初期棄流裝置,初期棄流量約為2mm降水,防止初期雨水大量的污染物如COD、重金屬、揮發酚等對環境的污染。棄流雨水就近排入城市污水管道,并進入城市污水處理廠處理利用。
(2)城市硬化地面雨水收集系統
城市雨水可利用城市硬化道路、廣場、停車場等進行收集,硬化地面雨水收集工程宜選在前方具有較大匯水面積,地面具有一定坡度的地區。
(3)城市綠地、花壇、園林雨水積蓄
在城市綠地規劃設計和建設時,根據周邊雨水流動特點,確定綠地的高低、坡度和集蓄水池的位置、大小與結構,以充分收集和蓄存雨水,為就地利用雨水創造條件。周邊雨水徑流進入綠地,經綠地蓄滲、補充消耗的土壤水分后,多余的雨水流入雨水貯水池。
(4)雨水滲透收集系統
雨水滲透設施采用滲透管、井或透水地面,使地面的雨水能直接滲入地下。主要有散水法(滲水淺井、滲水管、滲水溝、滲水地面、滲水池)、深井法(干式滲井、濕式滲井)。
(5)雨水含水層儲存及回收
主要是收集城市暴雨徑流及經處理的廢水,然后將其回注到適當的含水層,以待日后回收再用?;毓嗲翱捎萌斯竦亟亓籼幚肀┯陱搅?。該工藝不但可以改進水質,而且可提高水資源的持續性。
2.雨水的輸送
雨水的輸送系統主要是指雨水的輸水管道。在整個城市的雨水利用系統中,輸水系統還包括城市原有的雨水溝、渠等。收集屋面雨水用雨水斗或天溝;收集路面雨水用雨水口;綠地雨水可用埋設穿孔管或挖雨水溝的方法;地面雨水經雨水口流入街坊、廠區或街道的雨水管渠系統,雨水管渠系統應設有檢查井等附屬構筑物。
3.雨水的處理
雨水屬輕度污染水,經過簡單處理即可達到雜用水水質標準。
一般系統設過濾池,還不能達標時,投加混凝劑或增加活性炭吸附等處理單元;或者在雨水回收路徑上設初級過濾和終極過濾網、在入蓄水池前設小型沉淀池等。
條件允許時,可進行生物處理。雨水收集后先被集中到第一級人工池里過濾、沉淀;然后到第二個種有類似蘆葦的水生植物豐富的濕地,經過這道工序后,雨水含氧量增加,可循環利用。
4.雨水的存貯
我國降雨時間分布極不平衡,特別是在北方,6~9月份汛期多集中全年降雨的70%~80%,且多以暴雨的形式出現。要想利用雨水必須設一定體積的調節池存貯雨水,其體積應根據具體的集雨量和用水量具體確定。
5.加壓系統
雨水貯水池一般設在地下,可以減少占地面積及蒸發量。這樣一來,用水器具高于貯水池水位,需要加壓系統。單幢建筑雨水利用系統用水量變化大,為節省能源可采用變頻調速泵,在城市或小區雨水利用系統中,用水量相對穩定,普通加壓泵即可。
三.雨水資源化方向
所謂雨水資源化就是通過規劃和設計,采取相應的技術及工程措施,將雨水蓄積起來并作為一種可用水源的過程。
1.加大城區雨水就地滲入量
綠地具有較好的滲水性,可以考慮將城區內的公園、苗圃、草坪等現有綠地改造成良好的滲水場地來接納居民區和道路上的雨水徑流,也可將現有的一些不透水的地面換成透水地面,如可在人行道上鋪設透水方磚,步行道下面設置回填砂石,徑流的低洼處鋪設礫料滲溝、滲井等,增加滲水量。
2.加大城市雨水的儲存和蓄集量
建造城市雨水儲存設施,匯集和儲存城市雨水并將其處理后作為城市飲用水或非飲用水的水源,在一定程度上可以緩解城市供水的壓力。
3.利用雨水回灌補充地下水
地下水一般利用雨水、自來水或中水進行回灌。其中利用雨水補充地下水資源是最經濟的方法,它不僅可以提高地下水位、阻止或延緩地面沉降,還可以改善生態環境。
4.利用雨水強化建筑屋頂綠化
大城市建筑密集區域,利用雨水資源進行建筑屋頂綠化可大大增加城市綠化面積,進而達到美化城市、凈化城市空氣、吸納城市噪聲、降低城市熱島效應、逐步改善城市生態環境的目的。
5.利用雨水改善城市區域水環境質量
我國城市區域內水環境質量普遍較差,地表水污染嚴重,絕大多數河段的水質已不能滿足其功能的要求。如果能開挖一定容積的湖泊或加深加寬原有河流,截留大量的優質雨水,既起到防洪的作用,又能對原有水體起到一定的稀釋任用,提高整個水系的自凈能力,從而改善地表水水質。
四.太原市雨水利用現狀
太原市對于雨水利用還處于探索階段,缺乏系統的規劃研究,城市規模的工程措施基本處于空白。
2007年,太原市在東山龍觀天下別墅區內進行了新型雨水收集利用試點項目建設,現已基本完成,是太原市居住小區首次嘗試雨水收集回用。太原市年平均降雨量約為456.8毫米,但隨著市區硬化面積的不斷增加,每年全市有5500萬m3的雨水白白流失。太原市首次在東山新建的龍觀天下別墅區內嘗試建立收集雨水回用系統,對該小區的屋頂及路面雨水進行收集,將雨水匯集在小區最低點,同時在收集點新建了一個容積為150m3的儲水池,還新增了雨水收集后的過濾加壓設備,不僅可以使雨水得到更有效的收集,還可以使回收的雨水潔凈程度明顯提高。這些水都可以直接用于綠化、灑掃、洗車以及景觀用水等,不僅有效補充了自來水的不足,還減少了污水處理的費用和過程。
此外,對于獨棟別墅,采用單獨收集,單獨利用的雨水利用方式,采用0.5 m3~5m3不同體積儲水罐,在每個雨水立管上設置重力過濾棄流裝置,起到截污和棄流的作用。收集后的雨水可用于附近綠地的澆灌,家庭洗車用等。
在別墅區部分路面和綠地還建立了雨水入滲回灌技術試點,即滲透鋪裝地面雨水入滲和雨水滲透井滲透管入滲系統。