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          城市雨水收集利用的技術進展及在我國的應用前景

          2019-05-22

            收集利用雨水已成為緩解城市用水緊張的一個重要選擇。本文由“海綿雨水”公司簡單介紹了國內外雨水收集技術的開發和應用情況,歸納了城市雨水收集利用的主要方式,適用區域和使用途徑,從系統管理、工藝設施等方面分析了存在的問題,并進行了應用前景的展望。


            1、雨水收集利用技術


            1.1雨水收集利用技術概述


            1.1.1雨水的傳統收集


            雨水傳統收集分為屋面雨水收集和地面雨水收集。屋面雨水收集的工藝設計由收集池、屋面排水溝和落水管、初期棄流裝置、調節池、過濾池、回灌池、輸配水及排水管道構成。


            地面雨水收集系統由收集池、初期棄流裝置、調節池、過濾池、回灌池、輸配水及排水管道構成。

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            1.1.2生態雨水的收集


            傳統雨水收集方法在前期建設和后期維護方面成本高,容易造成污染,影響美觀。人們對雨水的收集設施進行了改進,兼顧其經濟、社會、生態效益。


            (1)景觀湖。住宅區、公園、校園等區域都會建造景觀湖和景觀河道,對直接降雨進行容納和儲存,在洪汛期起到排洪、泄洪的作用。同時,景觀湖周圍的植被,可以緩解降水對地表的沖刷,也能通過吸收、吸附及微生物降解等作用,補充地下水。


            (2)植草淺溝。在地表溝渠種植草本植物,一方面溝渠可以對雨水進行疏導,防止城市內澇,另一方面植物可以通過過濾、沉淀、吸收、降解等途徑對雨水的污染物進行初步去除,這在綠化面積大、非透水性材料鋪裝的路面應用廣泛。


            (3)下凹式綠地。植被的標高普遍高于路面,導致降水難以通過植被下的土壤下滲。下凹式綠地有助于不透水路面的積水流入綠地,增加雨水的入滲量,同時,雨水經過顆粒物沉淀、植物吸附和微生物分解等作用,水質可以得到改善,減少了處理成本。


            (4)透水路面和植草磚。在鋪設路面時用半透水和弱透水材料取代不透水材料,可以增大地表對雨水的入滲作用,不僅可以補充地下水源,還能增加生活的舒適度,平衡生態系統。


            1.2適合雨水回收利用的區域


            1.2.1住宅小區


            住宅小區擁有眾多的建筑群,屋頂表面都是采用不透水材料鋪設,降雨時屋頂的積水會對建筑本身造成侵蝕,小區路面雨水匯聚后形成路面技術,給居民的生活造成不便,也會對小區的排水管網造成負擔。如果將這些雨水收集利用,建造人工湖、人工濕地,或者家用澆花、沖廁,可以極大地節約水資源。


            1.2.2道路


            道路具有硬化表面,有利用雨水的收集,但不利于雨水的儲存、處理和使用。典型的路面雨水收集利用系統主要由集水儲水系統以及傳輸、傳輸系統則是市政管網,灌溉系統由盲溝網絡構成。路面技術匯流至雨水箅子,過濾后流入地下盲溝網絡,雨水通過盲溝滲流對綠化帶進行灌溉,雨量超過盲溝負載時,多余雨水溢流到雨水管網。


            1.2.3公園、校園、各類園區


            公園、校園及各類園區主要采取鋪設生態型透水地面、修建下凹式綠地等手段,充分利用綠地,微地形等現有資源對雨水進行收集利用,使雨水通過入滲的方式補充地下水,既確保景觀,又降低前期工程建設和后期養護費用。


            1.2.4工廠區


            工廠區作為工業生產的發生區,污染物較多,在雨水回收利用時需要考慮工業生產中的污染物對雨水水質的破壞。以液化石油氣廠為例,考慮到液化石油氣在常溫常壓下比空氣重,會向著低洼處運動,生產區的排水系統采取防止液化石油氣排入其他地下管道或低洼部位的措施。


            1.2.5大型場館


            體育館等大型場館擁有巨大的屋面面積,當降雨發生時會出現大面積的技術,會使建筑主體承受壓力變大,也會造成腐蝕。因此,在大型體育場館的配套設施中都有雨水收集系統,將雨水收集后處理回用。例如,上海某網球中心的主賽場屋頂為水平旋轉移動式的開合式屋蓋,采用了開合式屋面雨水分步收集和排放的設計方案,將屋面雨水分為兩部分串聯收集和排放。


            1.3回收雨水的應用


            一般情況下,收集的雨水中含有主要污染物質是懸浮物(SS)和化學需氧量(COD),水質比較清潔,經過初期棄流之后,水質穩定,收集到的雨水經過沉淀、過濾、化學處理等步驟之后,根據不同的水質標準,可以回用于很多方面。


            1.3.1生活雜用水、工業用水


            在生活和工業生產中,有很多地方的用水水質要求并不高。雨水污染并不嚴重,水質比較穩定,收集后經過簡單處理可以回用為家庭、公共、工業的非飲用水,比如沖廁、洗滌、庭院澆灌,既節約了飲用水,又減輕了市政排水系統的負擔。


            1.3.2綠地灌溉


            收集的雨水不但可以為植物補充所需要的水分,雨水中還溶解了空氣中氣態的氮、磷、硫等營養元素以及懸浮顆粒物吸附的金屬元素、有機物等,可以為植物的生長提供必要的給養。雨水不但可以直接就地利用,還可以收集后用于集中灌溉。


            1.3.3補充地表水


            如今濱水景觀的開發越來越熱,水源的補充是一個亟待解決的問題,雨水在空間上分散,水質穩定,可以彌補再生水的不足。同時,由于人口增多,水資源的浪費現象十分嚴重,近年來很多河流和湖泊水位下降和甚至干涸,將城市中的雨水收集起來,對地表水體進行補充可以極大地緩解我國地表水資源急劇減少的問題。


            1.3.4回灌地下水


            地下水的過度開采會造成降水漏斗不斷擴大、含水層疏干、地面下沉、還是入侵、荒漠化和沙化等危害。因此,在豐水期或洪汛期,收集多余的雨水,經過凈化處理,對地下水進行合理的回灌,不到那可以增加地下水的儲量,還能減少地表徑流,防洪排洪。


            2、結語與展望


            2.1存在問題


            總結目前國內對雨水收集利用的實踐經驗,并與國外已經開展的研究進行對比,我國城市雨水回收利用在系統管理和具體工藝設施還存在一些問題。


            2.1.1系統管理


            只有一些基本法規,尚無相關的政策支持,回收水質沒有專門標準,技術規范尚未系統化建立,對地域性的水文條件調差不足,沒有完全掌握氣候狀況、地表徑流特征和污染狀況,沒有針對特定地區的特定方法,城市雨水收集利用設施尚未列入城市規劃,設施布局不合理,間接造成了浪費。


            2.1.2工藝設施


            已有的雨水收集池中沒有水質監測設備,無法對收集到的雨水進行實時監測,雨水回收利用系統工程建設沒有因地制宜,造成成本增加和資源的浪費,工藝設施投入大,后期維修維護的潛在成本較高,處理雨水時積累的污染物的處理沒有成熟的體系,也間接增加了成本。


            2.2前景分析


            隨著人們對水資源的需求越來越大,雨水資源將會成為未來水資源中重要的組成部分,并作為第二水源應用于生活中。雖然目前限于技術的發展,回收雨水只能應用于水質要求低的場所,擔當水處理技術發展到一定程度,雨水資源甚至可以取代地下水源,從而極大地改善地下水短缺的現狀。在多雨地區,降水會給城市居民生活造成很大的不便,雨水回收利用技術也是城市雨水管理的一個重要手段。


            目前我國水資源短缺,而且水資源的需求量大,雨水的收集利用技術可以極大地緩解市政用水、灌溉用水等對水資源的消耗,還能減少城市內澇、生態平衡破壞等環境問題。國內外對雨水回收利用的實踐都證明了雨水資源的巨大價值,并且在生產實踐中逐漸探索出成熟的雨水收集利用體系。在雨水收集利用技術發展的過程中,我國也不斷出臺相應的政策對雨水收集利用提供支持,制定出法律法規,使雨水回收利用有章可循,有法可依。


            上文就海綿城市廠家對城市雨水收集利用的技術進展及在我國的應用前景的詳細介紹,相信大家對這方面的內容有了一個較為深刻的認識,如果您還想了解更多關于這方面的知識,歡迎訪問我們公司的官網,點擊在線留言,或者電話聯系我們。

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