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工业园雨水收集与利用

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工业园雨水收集与利用

工业园雨水收集与利用

  • 作者:深圳市海绵雨水利用科技有限公司
  • 来源:www.spongerain.com
  • 发布时间:2019-09-10 00:00
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工业园区是在一大片地上聚集若干工业企业的区域,它具有的特征如下:在大面积的土地上有很多建筑物、工厂以及各种公共设备;限制了常驻公司、建筑物类型和土地利用率的区域、有着详细的区域规划,对园区环境的执行标准和限制条件都有着明确的规定、为履行合同与协议和制定园区的发展计划提供良好的管理条件。
雨水利用
 
雨水利用的定义有两种:一种为狭义上的,一种为广义上的。从狭义上来讲,是指对天然雨水进行收集、净化等处理后再储存利用,广义上讲,是指在特定的区域内,通过各种工程措施和技术手段对雨水进行收集和利用,主要包括利用各种地形如湿地、雨水沟等方式对雨水实施调节储蓄及自然净化,改善自然生态环境,通过人工及自然渗透设施增加雨水下渗量,及时补充地下水资源,缓解地下水位下降的问题。
 
1、工业园区的分类和特点
 
工业园区是工业惬意比较集中的独立区域,它主要由生产厂房、动力及市政设施、仓库、维修和辅助企业、运输设施和防护绿带等部分组成。根据工业性质的不同,可以分为冶金工业、电力工业、建材工业、燃料工业、机械工业、化学工业和建材工业等,根据对环境污染的严重程度依次可以分为一般工业、一定干扰和污染的工业、严重干扰和污染工业以及隔离工业等。
 
工业园区是随着世界经济和国家工业化的进步而不断发展的,关于工业园区的特征可以大致的总结为以下几点:
 
(1)工业园区的建设目的是通过创造有利的投资环境吸引各类优秀的公司入驻工业园区,从而引进境外的资金,设备、人才、技术等来推动当地经济的发展。
(2)工业园区的企业会享受一定的优惠政策,包括税收、财政、经贸等方面。为了使审批外来投资项目更加便捷,国家政府还特意授予园区委员会相应的经济管理权,使其有所在地政府同等的经济事务管理权。
 
2、工业园雨水利用的可行性
 
随着国家对雨水资源利用的重视,各种政策也随之颁布,学者们也加强了对相关领域的研究,成功的实践案例也逐渐增多。但针对工业园区的雨水收集,国内缺乏相关的研究和实践案例,关于工业园雨水利用的可行性可以概括为以下几点:
 
(1)雨水作为一种廉价的自然资源相比与其它水资源具有总量多、易于收集、净化成本低的特点。国内外相对与雨水收集与利用的研究逐步的成熟,有了比较先进的雨水处理技术,并且有很多成功的实践案例。工业园的雨水收集和利用完全可以从已有的成果中寻找借鉴并加以创新。
(2)由于工业园性质的特殊性,在工业生产中需要大量用水。对于一些水质要求不高的工序和生活杂用水,可以将雨水进行简单的处理后再加以利用。
(3)工业园内有大量的工业建筑,可以采取措施将屋面和屋顶绿化雨水加以收集利用,比如可以设置屋面雨水汇集管,通过管道将雨水排入绿地。
(4)工业园中也会有部分绿地的存在,可以利用绿地自身对雨水的存储和净化功能。除此以外绿地中的自然、人工水体,下凹地形都是雨水收集的良好场所。
 
3、工业园雨水利用的原则
 
我们在进行工业园雨水收集时,需要考虑到以下的雨水收集原则;
 
(1)整体性原则。制定雨水利用方案要根据工业园的现实情况来,除此以外工业园的周边环境也至关重要。雨水收集会涉及到景观功能、生态功能、社会功能等,这就要求我们整体把控,而不是仅仅只考虑到细节方面的问题。
(2)可持续原则。雨水利用方案的实施会涉及到资金、人员、自然条件等现实因素,故在制定方案时要符合可持续发展的要求,要兼顾近期目标和远期目标,采用生态化的措施逐步进行。
(3)循环利用原则。雨水利用应该具备减少雨水径流污染和控制洪涝灾害的作用,利用雨水进行植物造景、对生活用水、工业用水的水源进行补充,最大限度的减少自来水的消耗。雨水利用方案的制定应该从减少雨水排出量、消减洪峰出发,尽可能的减少雨水污染物的排出。
 
4、工业园雨水利用的特点
 
4.1面广量大
 
工业园聚集了很多的工业企业,占地面积一般较大,因此对工业园进行雨水利用设计能够带给很好的效益。同时工业园内设置了大量的厂房、车间,因而建筑的雨水利用是工业园雨水利用的重要内容,可以在建筑屋顶设置屋顶花园或是简单的屋顶绿化来对屋面雨水进行收集利用,多余的雨水还可以通过设置的落水管输送到周边的绿地和其他雨水利用设施。
 
4.2管理粗放,雨水收集方式多样
 
工业园由于工业生产的缘故,可能需要耗费更多的水资源,同时在生产的过程中也会带来大量扬尘、气体污染等,在进行工业园的雨水收集和利用的时候可以偏向于选择既可以收集雨水又可以净化环境的措施,比如可以设置人工湿地这种管理粗放的景观,在植物种植方面,尽量选择抗性强,具有较强的净化能力的植物。
 
相比于居住区、公共绿地等,工业园的人群较为单一,主要使用人群为公司员工以及合作人员,对景观的要求相对较低,在进行利用设计时干涉的因素较少,因此可以选择多种雨水收集方式,像设置台阶绿地、雨水花园、旱溪等都是切实可行的。
 
4.3雨水收集后利用程度高
 
相比与其他场地,工业园的雨水利用渠道更广,并且很多渠道对水质的要求不高,收集后的雨水可以用来进行设备清洗、植物灌溉、工业生产等,因此可以对雨水进行更有效的利用。
 
5、雨水收集相关理论
 
5.1低影响开发
 
低影响开发LID作为目前国际上城市水环境保护和可持续发展的新策略,于20世纪90年代由美国马里兰州环境资源部提出。美国住房和城市发展部把低影响开发定义为“一种使用各种规划与设计技术来保护自然资源系统,并减少基础设施成本的土地开发方法”。它主要采用小型、分散、多样的技术从源头上收集、渗透、蒸发以及截留雨水,旨在维护改造地区的水文机制,缓解暴雨径流和雨水污染所带来的负面影响。
 
低影响开发强调通过规划的手段去保护场地原有的自然水文功能,关于低影响开发的规划理念主要包括;用水文学作为场地分析与规划的综合框架、微观管理思想、源头控制思想、利用简单和非结构性的方法,创造多功能的景观和基础设施。
 
虽说西方的相关文献还没有对LID的设计过程进行系统的总结与分析,但根据美国住房和城市发展部以及美国马里兰州的环境资源部发布的有关文件,可以将LID设计过程总结为;LID场地的评估与分析、降雨事件的确定、LID场地设计目标的确定、非结构性场地规划方针的确定和LID场地最终规划方案的确定。
 
5.2可持续排水系统
 
传统的排水系统是直接将污水排到城市下游,来防止雨洪灾害、保护城市公共水域的水质,结构往往是为了保护局部的生活环境,而影响了水循环的平衡,造成了一系列的问题。为了缓解这种情况,英国在1999年5月建立了可持续城市排水系统SUDS。关于可持续排水系统的原则有以下几点:
 
(1)源头控制的原则。可持续排水系统采用的是从源头减少雨水径流的方法,减小径流污染,同时也减小了污水处理厂和其他水质净化设施的压力。
(2)低影响开发的原则。可持续排水系统可以有效的维持城市雨水循环,为动植物创造良好的自然生境,在避免城市洪涝灾害的同时,创造丰富的水体景观。
(3)雨水综合利用的原则。相比与传统的排水系统更加注重雨水的收集和利用,收集的雨水可以用于绿化灌溉,相比与传统的排水系统更加注重雨水的收集和利用,收集的雨水可以用于绿化灌溉,或者初级净化后用于简单的生活用水。
 
虽然国外已经制定了一系列关于可持续排水的条例,但是对于不同地理位置、不同气候条件等,其设计环境和技术参数也会有差别,我们应该充分考虑我国实际情况,制定一套适用的可持续排水规范与条例。
 
5.3水敏感城市设计
 
为了缓解长期干旱问题,对稀有的雨水资源进行收集利用,维持城市的水循环平衡,澳大利亚于20世纪90年代提出了水敏感城市设计WSUD。水敏感城市联合指导委员会将水敏感城市设计定义为结合了城市水循环(供水、污水、雨水、地下水)、城市设计和环境资源保护的综合性设计。
 
水敏感城市设计是通过将城市规划学和城市设计学相结合来对场地进行整体的分析,来寻求保护水资源的方法,从而使得水生态系统与城市能够共同和谐的发展。WSUD包括工程措施和非工程措施,其目标是减少城市各项减少中的自然水文循环的影响。关于设计原则可以分为以下几点:
 
(1)保护自然水系统。通过对改造场地进行分析,来对现存的水资源进行保护和提升。
(2)雨洪处理和景观设计相结合。在收集雨水的同时,通过精心设计水体景观来提高场地的观赏效果。
(3)地表水净化。通过景观绿化,或者其它水体净化设备来净化地表水。
(4)控制地表径流和洪峰流量。通过调节场地内雨水滞留面积以及渗水面积来把控场地的洪峰流量。
 
5.4绿色基础设施
 
绿色基础设施GI的概念在20世纪90年代由联合政府提出,它是关于开放空间规划和土地资源保护的策略,它将水道、森林、绿道、湿地、野生动植物、公园和其他地域形成的绿色网络,看成支持城市发展的必要的基础设施。
 
关于绿色基础设施的构建原则,可以概括为以下几点:
 
 
(1)绿色基础设施作为保护和发展土地的框架,应该在土地开发之前进行规划和保护。
(2)GI不应该受限于行政管理,要将地方层级、区域层级或者国家层级的绿色基础设施进行整体的规划,不能拆开了分别策划。
(3)保证连通性是进行绿色基础设施规划的关键,要建立功能性自然系统的资源、特性和过程之间的连通。
(4)应该建立在科学的规划理论和实践的基础上来对绿色基础设施进行规划,要将地理学、景观生态学、保护生物学和景观设计学等学科相互综合。
 
借鉴国外相关案例的经验,GI的构建可大致分为五个步骤:(1)通过制定目标,来明确需要保护的生态要素,制定清晰的目标可以尽可能的提高构建的效果。(2)寻找有价值的生态类型的资料,并将它们进行分类和归纳。(3)辨认并连接体要素,划分连接廊道与网络中心,(4)通过生态价值和开发难易等因素的综合评价来确定不同的优先级别。(5)加大宣传,增加公民的环境意识,寻求公民和各方组织的参与和支持。
 
6、案例分析
 
6.1格雷服装产业园
 
格雷服装创意园位于中国河北衡水经济开发区,是集生产、办公、研发展示和生活于一体的独立企业园区,整个园区占地面积20.5公倾。
为了遵循自然,保护场地的现存的水文条件,以低影响开发作为格雷服装创意产业园设计的主要出发点。在场地入口区预留了大面积草坪,设计成下凹式绿地以收集园区雨水,除此以外广场上的绿地高度要比周边的铺装低几十公分,形成了下凹式绿地。下凹绿地还能够利用绿地本身对水体的涵养功能,从而减少绿化灌溉。园区绿地内还设置了大量的增渗设施,比如PP透水管材,渗透框以及渗槽等多种措施,目的都是为了尽可能的增加绿地对雨水收集效果。
 
在产业园的食堂南侧设置了面积为3375平方米的雨水花园,用来吸纳周边道路、广场和绿地的雨水径流,增强场地对雨水的利用。为了对雨水进行吸收、渗透和过滤来实现雨水的资源化管理,设计师们对雨水花园的植物种类进行了精心的选择,并将其垫层进行改造,在雨水花园的保障方面,设计师们不仅仅用到了垫层处理相关的技术手段,还注重了耐水淹植物的选择和配置,选择观赏草等低维护品种,既契合园区气质,又可以节约后期维护成本。
为了缓解员工的工作压力,加强场地对雨水的收集与利用,在产业园的中庭景观中运用了大面积的水景,并在水景的周围设置了雨水井,当雨水量过多时,可以溢出流入周围的雨水井,然后被传输到绿地或者其他的雨水利用设备。除此以外。园区的大面积使用了透水铺装也有效的增加了对雨水的利用。
 
6.2长沙中部智谷产业园
 
中部智谷产业园位于长沙经济技术开发核心区域,是长沙市重点招商引资项目。产业园占地面积为168.8亩,其中建筑面积约为36万平方米,是由湖南皇越投资有限公司斥资15亿元全资开发的,集企孵化、科研办公、企业总部、生产制造以及生活配套等多功能于一体的企业园。
 
中部智谷产业园的雨水利用途径与方法可以从以下几个方面来分析;
 
(1)绿地的雨水渗蓄
 
园区内的绿地微地形经过了精心设计,大量的下凹绿地可以对雨水进行收集和净化,达到利用雨水、减小灌溉的目的,为了加强对雨水的利用,让其有效的在绿地中下渗,还在园区的绿地中设置了大量增渗设备:pp透水管材、渗滤框、渗槽等。
 
在树阵广场区,树池和广场周边的绿化带都比铺装低50~100mm,从而形成下凹绿地,加上精心的竖向设计使得广场上的雨水可以随着坡度流入绿地中被消化吸收。在面积较大的绿地中,设置了一定数量的雨水口,用来防止暴雨时节形成洪涝,不过设置的雨水口会高于绿地约50mm,因而只有超过绿地消化能力的雨水才会进入雨水口排入市政管道,这样既可以保证雨水的下渗,又可以防止洪涝灾害。
(2)铺装的雨水渗透
 
中部智谷产业园的园路、铺装、停车场等都采用了大量的透水铺装,如透水混凝土、嵌草铺装、碎石路面等。这些透水铺装的设置很好的促进了园区的雨水利用,除此以透水铺装还可以增加雨水下渗,补充地下水还能对雨水起到一定的净化作用。工业园中的停车位一致采用的是嵌草铺装,景观上可以提升观赏效果,功能上可以形成雨水的渗透利用,减少地表径流,入口广场的竖向也经过了精心的设计,使得落在广场上的雨水可以随着铺装坡度流入周边的绿地或是广场周边设置的雨水井中。
(3)建筑的雨水利用
 
产业园设置了大量的生产建筑,建筑的占地面积达到了园区面积的百分之三十,因此建筑的雨水收集是该产业园很重要的部分,大部分的建筑外围都设置了落水管,对屋面的雨水进行收集,将其排入绿地或者雨水桶加以利用,从而减少对自来水的消耗。
本章小结
 
本章主要介绍了工业园区及雨水利用的基本概念,并分析了工业园雨水利用的可行性,总结出了工业园雨水利用的原则。关于工业园雨水利用的可行性,已经有诸多成功的案例可以说明,本章通过对案例分析,可以看出工业园雨水利用的优势和潜力。
 
工业园的雨水收集利用应该是从工业园所处地区的区域特点以及工业园自身的特点出发,在工业园规划设计层面,研究在工业园进行雨水利用的有效模式。因此,从工业园的绿地、建筑、铺装等要素出发,研究整个工业园的雨水利用将是下文的重点研究内容。
 
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