城市雨水利用的技术经济与环境影响分析(胡晓亮 王启山 王效琴 吴立波 刘爱厂)
摘要:目前我国大部分城市都有不同程度缺水情况,而汛期的雨水又经常给很多城市带来洪涝灾害,这种矛盾的产生就是因为城市雨水没有得到充分的、科学的利用。对城市雨水利用的技术、经济与环境影响进行了详细的分析,并据此提出了城市科学舍理利用雨水的方案。
关键词:雨水;技术;经济;环境影响
中图分类号:tv213.9 文献标识码:a 文章编号:1004—7328(2007)04—0037—0
雨水利用有非常悠久的历史,早在公元前2000年,中东地区就有雨水利用的范例。我国也在很早就开始了雨水利用[1]。到了近代,随着地下水、地表水的开采利用技术的发展,人们雨水利用意识逐渐淡化。到2o世纪后半叶,随着城市化进程的加快,水污染的加剧,水资源短缺已经成为很多地区发展的制约因素,因此雨水利用又被重新重视起来。
1 城市雨水利用技术分析
从广义上讲,陆地上一切形式的水资源利用都是雨水利用,而我们现在所说的雨水利用是特指有目的地对降雨资源进行收集、调配和利用等过程。
城市雨水利用包括雨水的收集、储存、控制并高效利用等过程。雨水用途包括:补充地下水、绿化用水、景观用水、城市杂用(洗车、冲洗道路及建筑物、消防等)、居民杂用、工业用水,深度处理后还可以用作饮用。
1.1 集流系统
1.1.1 收集面
城市雨水收集面大致可分为2种:一种是不渗水集雨面收集(屋面、混凝土面、水泥土或三合土面、塑料薄膜面、原土夯实面等),它们通过径流方式收集到一起;另一种是渗水面收集(绿地、渗透地面等),这种收集主要为浇灌绿地、涵养地下水等。
集流面形式应根据各地的具体条件来选择。对于城市市区路面,如果条件允许的话最好使用渗水路面,并且要加大城市绿化面积,使绿地集雨并渗透地下,小区内或郊区庭院内为解决人畜用水的集流面应首先采用屋顶,还可在庭院内铺设混凝土作为补充集流面,混凝土面效率可达75%以上。对于以解决城市杂用、节水灌溉等为目的的雨水集蓄利用工程,集流面应因地制宜,尽量采用现成的集水效率较高的集流面,如公路面、场院、郊区土路等。必要时,也可以采用人工防渗集流面,如塑料薄膜集流面。薄膜集流面有2种铺设方法,一种是裸露式,这种方式集流效率很高,可达95% 以上,但塑料薄膜易老化,且容易被鸟琢破;另一种是在薄膜表面铺3~5 cm的沙,但效率降低。原土夯实集流面是一种完全就地取材的集流面,价格便宜,但集流效率较低,寿命较短[2]。
1.1.2 径流系统
我国现有城市市政工程中,城市排水系统主要有2种情况:一种是老城市中原有污、雨水合流制;另一种多为新建城市中的污、雨水分流制。要解决雨水大面积收集和大量贮存的问题,必须有具体的工程措施,对原有排水系统进行专项改造或新建专用排水系统。专用雨水收集系统除了要满足收集量的需求外,考虑到雨水的后加工和使用的要求,还必须作到在雨水人口处加设滤水格网,滤除城市中大颗粒固体垃圾,在管道全范围内采取措施防止雨水污染等[3]。
1.2 蓄水系统
蓄水系统是对收集的雨水进行贮存和调控的系统。城市雨水贮存从工程设施的地理位置上可以分为就地贮存和异地贮存。
就地贮存有以下一些情况:绿地收集的雨水主要为本绿地供水,多余的水渗透到地下水中。对于渗透地面收集的雨水直接渗透到地下,用来涵养地下水,如果雨量大而不能渗下的就排人径流收集系统。有的地方建设了屋顶花园,将雨水直接贮存到屋顶,如果雨水过多则渗流下来。还有一些不渗透集雨面较小,储水量不大,可就地贮存到水窖、塘坝、小水库等。
异地贮存主要是集雨面较大而不渗透的地面等收集的雨水通过专用雨水排水系统调到大的专用雨水贮水池或排放到河道、湖泊、水库或池塘内。贮水池可建在地上,结合城市规划,可建成湖面、水景等,兼有美化城市的功能;也可建在地下,如马路、广场或建筑物底下等,既不占用城市面积,又有利于防止污染,并且建在地面下可就近收集,减少管道长度,节省管网造价。
1.3 用水系统
城市收集储存的雨水可以有很多用途,根据水质和收集方式的不同,雨水的利用方式也不同
1.3.1 补充地下水
雨水补充地下水方法设施种类很多,大致可分为人渗补充地下水和直接回灌地下水两大类,如图1。
(1)入渗补充地下水。绿地收集的雨水主要为本地植物提供水分和涵养地下水。将用于城市绿化的草地和花池稍加改造变成浅水蓄水池,一般蓄水池深度可达10~20 cm,大面积草地可根据地势变化情况分块蓄水,这样雨季可蓄存一部分雨水,蓄存的雨水随着时间的推移可自动渗透地下。补充地下水;另外,由于贮存的雨水对草地和花池起到灌溉作用,因此可减少对草地和花池灌溉的次数和用水量,节省自来水[3]。在绿地建设中,应使绿地低于周围的地面或道路,不仅使绿地上的雨水能人渗下去,而且还能使周围地面上的雨后产流汇人绿地,补给地下水。研究表明,绿地与周围地面的高度。对绿地雨水利用的数量有很大影响[4]。
除绿地外,渗透地面、渗透管、渗透沟、渗透池(坑)等也是渗透补充地下水的常用设施。而且,城市要充分考虑增加雨水人渗的问题,应尽可能建设透水路面。
(2)直接回灌地下水。在雨季,利用城市中已有渗井或人工建成的渗井将雨水加压渗透地下,或在城市周围建设雨洪地下水回灌系统,发展地下调蓄,利用雨洪水和上游水库的汛期弃水进行地下水回灌,以补充地下水,抬高地下水位。这对于地下水超采已使地面沉降,甚至海水倒灌的城市尤其重要。
入渗式涵养地下
城市雨水利用的技术经济与环境影响分析(胡晓亮 王启山 王效琴 吴立波 刘爱厂)
本文2010-03-12 22:36:04发表“农林鱼水论文”栏目。
本文链接:https://www.wenmi123.com/article/153938.html
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