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城市雨水资源收集利用系统有着不可忽视的价值

作者:深圳市海绵雨水利用科技有限公司来源:www.spongerain.com 浏览次数: 日期:2019年5月10日 10:00
就目前情况看,城市雨水利用系统建设在全国尚处在起步阶段。但随着全国人民环保意识的增强,城市雨水利用会逐步发展起来,这一点已被西方发达国家所证实。城市雨水利用不仅可以解决部分城市的水资源短缺问题,也为水资源的长期可持续发展提供了一个有效途径。如果能在雨水收集利用、设备生产、设施建设、运行管理、中水利用等方面形成一个成熟的产业链,必将在全国产业发展多头并进的情况下,引出一个利润丰厚的朝阳产业。
 
城市雨水综合利用是一种新型的多目标综合性技术,在缓解城市水资源紧缺、改善城市生态环境、提高水资源承载力及减轻城区防洪压力等方面有着重要作用。合理开发利用水资源是解决我国当前水资源紧缺与城市发展之间矛盾的方法之一,随着人们对雨水利用认识的提高,结合我国雨水资源利用的条件,政府制定相关的政策、法规和规范来促进雨水利用的推行,将能够有效地促进我国水资源可持续的发展和利用,同时能够加快城市发展。
 
城市水资源作为基础性水源,其统筹规划和合理利用是推进城市实现现代化高度发展的依赖性基础。城市雨水资源化不仅可以缓解城市供水需求压力,节约水资源,带来直接的经济效 益,而且能够改善和美化城市生态环境,进一步提高城市的承载能力,促进城市的可持续发展。
 
在1998年的“国际雨水利用学术会议中国第二届水大会”上,水利专家们指出,就地充分利用雨水资源,采取各种有效措施提高雨水利用能力和效率,是传统水利发展中不可缺少的补充和延伸。
 
一、城市雨水资源收集与利用研究的必要性
 
(一)洪涝灾害严重
一方面是水资源的匮乏,另一方面却是洪涝灾害的频繁。强度大、频率高的降雨极易形成洪涝灾害。在城市化过程中,不透水地表铺砌面积的不断扩大和建筑密度的提高,使地面径流成时间缩短,峰值流量不断加大,排水系统的雨季流量与旱季流量的比值上升,产生洪涝灾害的机会增加、危害加剧。
 
(二)水污染加剧
如今,全世界范围内水质污染现象严峻,主要是人类活动、工矿企业排放污水、废水的总量增加,含有的有机污染物种类繁多,在污水处理厂未能完全化解有毒有害物质,直接排放到河川、大海,造成流域、海域的大面积污染,有些渗透到地下,造成了地下水的严重污染。
 
(三)地面沉降
近年来,由于城区地下水的集中开采,使地下水水量急剧减少,地下水位逐年降低,导致了区域性地下水位下降,以城市为中心的地下水位下降“漏斗”发展迅速。由于地面沉降,造成城市重力排污失效,地区防洪、防汛效能降低,管道、公路、铁路断裂、建筑物开裂,威胁城市建筑的安全。
 
二、城市雨水资源收集与利用研究的可行性
 
(一)城市雨水资源量分析
我国具有丰富的雨水资源,年平均降水总量达6.2X10 4亿m³,除自然蒸发和渗透外,城市雨水收集利用的潜力巨大。充分利用雨水资源,把雨水作为城市第二水源加以开发利用缓解城市水资源短缺,改善城市生态环境势在必行。如北京的年均降水量为590mm左右,经过计算,城区每年可利用的雨水量达2.3亿m³,相当于110个昆明湖的水量。尤其是每年7月下旬到8月上旬的主汛期中,只要有集雨设施,每场雨水都能留住。但现实情况却是,北京目前建设的集雨工程只有47个,一年的雨水收集量只有100m³,河道中蓄积的雨水也只有500m³左右,再加上其他方式,每年收集的雨水不到10个昆明湖的水量。
 
(二)城市雨水资源的水质及技术可行性分析
雨水中杂质的浓度与降雨地区的污染程度有着密切的关系。雨水中的杂质是由降水中的基本物质和所流经的地区造成的外加杂质组成,主要含有氯、硫酸根、硝酸根、纳、氨、钙和镁等离子浓度大多在10mg/L以下和一些有及物质(主要是挥发性化合物)同时还存在少量的重金属。不经处理或简单处理的雨水应用于城市绿化用水和洗车用水《生活杂用水水质标准》(GJ25.1-1989)工业循环冷却水(国家环保总局建议的冷却回用水水质标准)以及景观娱乐用水是完全可以的。
 
收集雨水径流,简单处理后可用于冲厕、洗车、绿化等,利用透水地面、生态池等,拦蓄雨水回补地下水。可实现补源和防洪相结合,建立雨水利用生态小区,可做到雨水不外排,保证花草灌溉等等。
 
(三)城市雨水收集利用的经济可行性分析
雨水的收集与利用作为公益事业,不仅具有环境效益和社会效益,还有巨大的直接和间接经济效益。
 
(1)节省巨额市政投资。小区雨水收集利用工程可以减少需由政府投入的用于大型污水处理厂、收集污水管线和扩建排洪设施的资金。将地面雨水就近收集并回灌地下,不仅可以减少雨季溢流污水,改善水体环境,还可以减轻污水厂负荷,提高城市污水厂的处理效果和效率,雨水蓄水池和分散的渗渠系统可降低城市洪水压力和节省封闭路面下的排水管网负荷。
(2)节省市政和居民用水开支。雨水收集利用运用费低廉,效益十分突出。以2006年北京市为例,使用1m³的自来水费用(含污水处理费)为2.8元,而从运行管理和小区用水费用支出分析,投入收集1m³的雨水的年运行费用不足0.10元。
(3)具有良好的产业前景,能形成新的经济增长点。雨水收集利用的市场前景巨大。雨水收集利用设备产业可以吸引大量的民间资本进入,形成一个吸引民间资本的新产业,这项产业在减少政府财政支出,促进经济增长,吸纳就业,促进小城镇建设等方面都会发挥积极作用。就目前情况来看,雨水收集利用系统建设在全国刚刚起步,但随着全国人民环保意识的增强,雨水利用是大势所趋,这一点已被西方发达国家所证实。如果在设备生产、设施建设、运行管理、中水利用等方面形成一个成熟的产业链,可引导出一个利润丰厚的朝阳产业。
(4)城市雨水水质分析。雨水是轻污染水,除初期径流收受到部分污染外,后期径流污染很少,比处理轻污染的生活污水更经济。简便易行。据国外研究资料,雨水水质的化学需氧量(COD)较低,溶解氧(DO)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可回用的生活污水的水质,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,出水的公众可接受性强。
 
三、城市雨水利用是实现水资源可持续发展的重要途径
 
在城市化过程中出现的水资源的供需矛盾,其唯一的解决原则是“开源节流”就一个地区范围而言,开源节流措施有营造蓄水林与防护林网,加强水土保持,调节径流,涵养水源,增加地下水的补给,扩大及完善地面径流的调蓄系统,减少蒸发、径流损失和沿途渗漏损耗提高水资源的可利用程度,扩大可利用水资源范围,如各种类型地质水和海水利用,以及水的再利用,跨流域或地区调水,提高供水工程系统的供水能力,节约用水。人类开发水资源途径逐渐增多,针对传统开发利用水资源存在的问题,选择可持续的水资源开发利用途径非常必要。下面就对几种水资源开发途径方案具体分析如下:
 
(1)跨流域调水
近些年,由于我国北方地区的城市缺水严重,为了解决这些地区的供水紧张问题,先后提出了引黄济请、藏水北调等一系列南水北调工程。尤其是为了解决华北、内蒙古等地区用水需要,“十五”规划提出了南水北调工程具体实施规划,将长江流域分东、中、西三线北调。但由于流域距离调水是一项耗资巨大的工程,即使完成,也只有解决部分城市的用水问题。
 
(2)海水淡化
海水水量充沛,如果能采取有效措施处理利用,对于缓解沿海地区淡水资源的紧缺状况确实具有十分重要的意义。但是,海水的淡化成本较高,吨处理成本达5-8元,在我国大量使用海水淡化技术目前还有一定的困难。再者,对于内陆离海远的地区解决水资源短缺,也很不实际。
 
(3)污水回用
 
目前,我国许多城市也采取将污水净化处理回用于市政、生活杂用水。但由于污水的特点,里面含有细菌、病毒、挥发性气体等指标难于处理。即使在处理后,水质符合饮用水水质标准而作为生活用水时,除昂贵的处理成本外,还应该考虑到人们的心里感受。
 
结论
 
从以上分析可知,雨水收集利用系统是实现水资源可持续发展的一条重要途径,它具有很广泛的社会、经济和生态效益,因此有着不可忽视利用价值。

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