戚工: 159-8682-6295   叶工: 138-2314-6889

您现在的位置:
首页
/
/
/
把雨水作为重要水资源加以收集

新闻中心

资讯分类

把雨水作为重要水资源加以收集

把雨水作为重要水资源加以收集

  • 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:2018-03-29 00:00
  • 访问量:

随着人口剧增和经济高速发展,水资源短缺问题已成为世界各国普遍关注的问题。我国人均水资源约为世界人均的四分之一,水资源的供需矛盾已成为制约我国工农业生产和城市发展的瓶颈,而且时空分布非常不均匀,其中 81% 集中分布在长江及其以南地区,全年 85% 的雨水集中 6~9 月因此把雨水作为重要水资源加以收集,实行综合利用已经成为一个重要的新兴课题,全国各级政府都很重视这方面的工作。

 

雨水利用的意义

雨水利用有广义和狭义之分,狭义的雨水利用是指对雨水的原始状态或最初转化阶段(如地表水、地下水或土壤水阶段)的利用广义的雨水利用,对于一个区域来说,是指所有形式的水资源(包括河川径流和地下水等)都来自雨水。

 

城市雨水利用具有重要的积极意义:(1)雨水渗透能够适当提高地下水位,补充地下水,对于地下水超采城市来说具有重要的意义。(2)雨水的综合利用可减少城市街道雨水径流量,减轻城市排水的压力。(3)雨水用于工农业用水和生活用水,为城市提供新的供给水源,缓解水资源供需矛盾。

 

我国雨水利用现状

德国、英国、日本等国对城市雨水利用进行了大量的研究和工程实践,技术已相当成熟,而且发展非常迅速,目前已建立各种城市雨水收集、处理和应用系统。

 

当前我国城市雨水利用还处于发展初期阶段,个别城市和地区已经进入工程实施和推广阶段。 上个世纪末,我国城市雨水利用主要在缺水地区有一些小型、局部的非标准性应用。较典型的示例有山东的长岛县、大连的獐子岛和浙江省舟山市葫芦岛等雨水集流利用工程,我国大中城市的雨水利用基本处于探索与研究阶段。北京、上海、大连、哈尔滨、西安等许多城市相继开展研究,已显示出良好的发展势头。

 

北京城市雨水利用的研究和应用都发展非常迅速,曾获2002年北京市科技进步奖。总投资 6000 万元的“城市雨洪控制与利用”示范小区雨水利用项目在 2000年启动并于2004年底完成。2001 年国务院批准了包括雨洪利用规划内容的“21世纪初期首都水资源可持续利用规划”。北京市政府( 2000121日)66号令中明确要求开展市区的雨水利用工程,在 2008 奥林匹克场馆建设中也采纳雨水利用技术。因此,北京市的城市雨水利用已进入示范与实践阶段,将成为我国城市雨水利用技术的龙头。通过一批示范工程,争取用较短的时间带动整个领域的发展,实现城市雨水利用的标准化和产业化,从而加快我国城市雨水利用的步伐。

 

同时,我国其他一些省区发展较快,如甘肃的“121雨水集流工程”、内蒙古的“112集雨节水灌溉工程”、宁夏的“窖水蓄流节灌工程”等。这些省区雨水利用技术的研究与应用,取得了一批成果,产生了明显的经济效益、社会效益和生态效益,显示出强大的生命力,推动了我国雨水利用的发展。另外,国家水利部和建设部相继在 2001 年和 2006 年分别颁布了《雨水集蓄利用工程技术规范》(SL267-2001)和《建筑与小区雨水利用工程技术》(GB50400-2006),这些规范技术的出台标志着我国雨水的利用在逐渐成熟。

 

雨水利用方式及处理工艺

目前雨水的利用主要是在住宅小区、公园、别墅和学校等建筑群中收集水质相对较好的屋顶和路面雨水。

 

雨水利用方式

按雨水不同来源,其利用有两种方式:(1)屋面(顶)雨水集蓄利用。利用屋顶作集雨面用于家庭、公共和工业等方面的非饮用水,如浇灌、冲厕、洗衣、绿化等中水系统。(2)地面雨水集蓄利用。利用地形,将雨水收集、处理、利用或入渗土壤,回灌地下水。

雨水收集系统

按雨水利用的目的,其利用有以下两种方式:(1)直接利用。建立雨水的蓄积设施将雨水收集起来后处理,处理的雨水再利用,主要用于城市的绿地浇灌、路面喷洒、冲洗厕所、景观用水等,不仅增加了可用水资源量,减轻城市防洪排水压力,保证城市防洪安全,还可控制地面水体的污染,而且可有效地缓解城市供水压力。(2)间接利用。通过工程措施增加雨水的入渗量,雨水渗透回灌补充地下水,使雨水转化为土壤水和地下水蓄积待用,实现环境的可持续发展。

 

雨水利用处理工艺

雨水属轻污染水,与处理生活污水相比,雨水处理更加经济易行。雨水水质的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的水质。经简单处理后便可用于市政杂用水和工业用水,且工艺流程简单、水质更可靠、细菌和病毒的污染率低等优点。

 

对于雨水综合利用工艺可分为3个部分: 雨水收集、雨水处理和雨水利用。一般雨水简单的处理工艺如下:初期雨水弃流→雨水收集系统→雨水处理系统→储存→雨水利用系统,见图1所示。

雨水收集利用工艺图

雨水收集

雨水收集的方式有许多种型式,例如屋顶集水、地面径流集水、水网拦截和新建贮存池等。其收集方式因地势、地域等因素而有所差异。收集方式主要有以下2种

 

(1)利用屋顶收集雨水。从屋顶收集后的雨水经沉淀和过滤等简易处理后主要用于公共场所、企业和家庭的非饮用水(如冷却循环水、地面冲洗用水、绿化用水、厕所冲洗水等)。

(2)利用贮存池收集地面雨水。在学校、小区、大型公共场所等区域里面和道路两侧,兴建滞洪和储蓄雨水的蓄洪池,减少地面积水总量,并将积蓄的雨水用作喷洒路面、灌溉绿地消防、水景景观用水等城市杂用水,努力实现社区雨水零排放。 这些设施大多建在地下,以充分利用地下空间。

 

雨水处理

雨水收集后的处理过程,与一般的水处理过程相似,唯一不同的是雨水的水质较其他回收水水质好,一般雨水 pH值为酸性,初期降雨所带入的收集面污染物或泥砂,是最大的问题所在。而一般的污染物(如树叶等)可经由筛网筛除,泥砂则可经由沉淀及过滤的处理过程加以去除。

 

雨水处理工艺主要有:①生化处理系统;②人工湿地系统;③土壤渗滤系统。

 

雨水的处理主要采用化学方法,其步骤为:①沉淀(自然沉淀和混凝沉淀等);②过滤砂虑和微滤等);③消毒(紫外和漂白粉等)

 

 

雨水利用

雨水综合利用的主要措施是结合降水特点及地形、地质条件,采用雨水渗透利用方案,设计出一种从“高花坛”、“低绿地”到“浅沟渗渠渗透”逐级下渗雨水的利用模式。采用的渗透设施有渗透池、渗透管、渗透井、透水性铺盖、浸透侧沟、调节池和绿地等。还可直接在城市一些的建筑物上设计收集雨水的设施,将收集到的雨水用于消防、植树、洗车、冲洗厕所和冷却水补给等,经处理后的水质较好也可以供居民饮用。

 

雨水的利用除了可以作为街厕冲洗用水外,也可作为其它用水如空调冷却水、消防用水、洗车用水、花草浇灌、景观用水、道路清洗等均可使用,如未经消毒等处理不能用于与人接触的用水或饮用。于常武等,对大学校园类的地面覆盖结构的综合雨水利用研究实例表明,雨水资源综合利用系统可以满足本区域用水需要。另外,雨水回灌地下、雨水渗滤等利用,也可有效地缓解城市用水的紧张局面,实现用水的可持续发展。

 

雨水利用示例

雨水综合利用是一个系统工程。 在国外,如伦敦、柏林、丹麦等城市,雨水综合利用有很多成熟的案例,在国内也有一些典型示例。

 

北京国际体育馆雨水利用工程

作为 2008 年奥运会主会场的国家体育馆, 其雨水利用充分考虑了其所处位置的地形特点,用地范围内可渗透回用的雨水先排入绿地,再通过土壤过滤等方式进行回收;可收集雨水的主要来源是场内雨水、屋面雨水及赛场周边地面雨水,在蓄水池附近设置容积法弃流池控制初期雨水。雨水采用工艺流程如图2所示。

 

北京市某小区屋面雨水收集利用

小区总占地面积为2.9万 m 2,其中道路停车场占30%绿地占50%建筑占20%其屋面雨水处理工艺流程如图 3所示。

重庆江津市鼎山大道的水木年华·湖上组团工程

本工程地处江津市东部新城区,占地面积 12.8 万㎡,场地地势北高,沿路逐级降低,高差约28m。有雨水收集系统、储存净化系统和雨水利用系统(水景、喷泉、绿化、道路冲洗、环境卫生、洗车和消防用水),其雨水综合利用图4所示。

雨水综合利用的设计方案需对不同地域、不同气象条件的水资源状况、可利用雨量的大小进行综合分析,以优化设计雨水收集处理系统,关于雨水综合利用的形式及方法仍有待进一步研究。

 

问题与展望

我国水资源环境现状面临着严峻的考验,一方面是水资源的短缺,另一方面是雨洪径流白白流走,导致水环境恶化。围绕雨水资源的综合利用,我国开展了大量的理论探索和科学研究,如何高效利用雨水资源,实现雨水综合利用仍然还存在着一系列的矛盾与问题。

 

(1)雨水综合利用与排水设施规划建设的关系。近年来,我国不少城市发生暴雨洪水,很大程度上是因为基础设施,即排水设施(雨水源头控制、收集、利用和输送等)出现了问

题。虽然国内对城市雨水利用和雨水径流的研究起得了一定的进展,但这两个领域的研究还滞后于城市规划建设与发展。

(2)雨水综合利用与供水之间的关系。随着城市化进程的加速,供水压力日益剧增,供水设施规划建设与雨水综合利用的同时,加以妥善解决。

(3)缺乏相关法律法规、技术规范与管理。由于认识与研究上的不足,我国目前在城市雨水的利用及雨水径流污染控制领域并未形成实用的技术体系及相应的设计规范,亦缺少相关的法规、政策和管理体系,对城市雨水利用技术的科学性、系统性和标准化、规范化。

(4)没有足够重视、公众教育与参与意识不强。目前把解决城市缺水问题寄托于外部调水或超采地下水,没有把雨水资源作为缓解手段。同时,城市居民的教育和环保意识不够。

(5)与其他方面的关系。随着雨水利用技术的发展,城市雨水利用将走与生态环境保护、水土保持和城市可持续发展相结合的发展道路,今后的发展方向是雨水综合利用系统的优化和技术设备的集成等。

 

从城市雨水水质、雨水收集利用方案及与中水系统的关系、雨水的渗透方案及渗透装置、雨水的污染控制及净化措施、雨水利用与小区生态环境等诸多方面进行系统研究。 目前重点是对工程应用进行系统地总结,开发更多的实用装置和设备,建设工程的附属设施应与雨水利用工程结合,为大规模推广应用提供必要的技术支持。