城市园林雨水利用发展

城市园林雨水利用发展（共8篇）

城市园林雨水利用发展 篇1

我国水资源匮乏, 在世界贫水国家排名中, 名次第12。近年来, 随着科技的发达, 社会的发展, 越来越多的人涌入城市, 导致城区水资源缺乏现象日趋严重。雨水可以有效的补充城市水资源、解决城市水资源短缺, 改善城市生态环境, 为了积极保障我们的水资源, 我国须有目的采取各种措施, 对雨水资源形成更加有效的回收利用。

1 城市雨水利用的近况、意义

利用相关技术, 合理有效地对自然资源雨水开展保护与利用, 我们定义为雨水的利用。前期, 我国雨水利用主要应用于农村地区, 因为那里相对于城区, 水资源更加匮乏;上世纪80年代开始, 我国开始研究城市雨水利用工程, 通过不断学习国外成熟的经验、技术, 经过近十几年的发展, 也取得了不菲的成绩。2001年, 北京城区开展“21世纪初期首都水资源可持续利用规划”, 在北京市的引领下, 雨水利用工程在全国引起广泛重视。2006年青岛市着手建设雨水收集系统和储存设备, 将雨水收集并净化处理后, 用于清洁、农业灌溉、洗车、绿化、补充地下水资源等用途, 并计划全市范围内加快雨水利用工作进程, 现如今, 青岛鲁信长春花园小区和山水名园小区已成为比较有名的雨水利用示范小区, 平均每年可收集雨水20万吨, 节约资金约40万元。北京鸟巢体育馆和上海世博会展览区, 都加入了水的回用设计, 是城市雨水利用的榜样。借此文章从以下几个方面论述雨水利用的意义:

1) 延缓城市缺水现象。我国水资源分布不均, 供需矛盾严重, 缺水城市越来越多, 近年来随着全球“温室效应”的影响, 干旱天气日渐增多, 有效收集城市范围内的雨水, 必将成为解决城市干旱缺水问题的有效方法之一。

2) 补充地下水源。采取措施, 将雨水下渗回灌地下, 以填充涵养地下水源, 同时保证城市地质安全。

3) 完善城市生态环境。在城市公园及居民小区内等绿地区域, 可以利用城市人工水塘、河湖等收集雨水, 人们可以在自然水景观旁边休闲, 观看美丽景色, 同时还可以净化空气, 给人们带来美感。

综上所述, 雨水的回收和利用可以帮助缓解城市水资源短缺、补充地下水源、减少城市水涝、提升城市生态环境等目标, 所以我们应该珍惜雨水资源, 采取相关措施, 积极、合理、充分地利用城市雨水资源。

2 雨水利用存在的问题

虽然我国一直积极投入城市雨水利用的建设工程, 但从总体上看, 与发达国家的差距较大, 很多方面仍不完善与成熟, 主要存在的问题有:

1) 缺乏雨水利用观念。我国水资源分布不均, 南方大多是水城市, 北方干旱城市较多, 导致南方城市居民在用水过程中存有浪费现象, 缺乏节水意识。随着城市化进程的发展, 越来越多的人走向城市, 导致城市水资源匮乏, 加速高效利用雨水迫在眉睫, 然而我国公民对雨水利用意识仍较淡薄。

2) 没有统一的雨水利用方面的规划设计。城市雨水利用牵涉多个研究领域, 是一门多学科的研究, 所以雨水利用必须要求统一、协调、综合的规划思想, 需要从整体着眼布局, 但是目前我国大部分城市的雨水利用规划统筹性较弱, 没有遵循统一的原则。

3) 雨水利用技术过时。因为我国开展雨水利用工作时间较短, 与发达国家的雨水利用技术相比较, 我国城市雨水利用技术较为落后, 在雨水的收集、用水等方面都不完备, 例如:随着我国城市化进程的加快, 城区可渗水面积连续缩水, 但是大部分雨水规划理念仍是直接排放或疏导的设计体系。

3 雨水利用的发展前景

目前, 国际上城市雨水利用技术娴熟, 制度完善, 许多发达国家都采取多种技术回收并利用城市雨水, 取得了一定的经济、环境效益, 其中德国和日本的城市雨水利用技术处于领先地位。参考发达国家雨水利用方面经验的基础上, 我国努力发展雨水利用工作。关于我国雨水利用方面的前景、发展方向, 文章开展如下探讨:

1) 技术国际化。随着信息时代的发展, 科技的发达, 智能信息化技术为雨水利用工作提供了很好的服务平台。许多发达国家的城市雨水利用技术娴熟且制度完善, 国际共享针对不同情况采取适用的集成设备和雨水利用技术大势所趋, 指日可待。

2) 技术全面性发展。城市雨水利用包括雨水资源的回收, 利用, 延缓城区雨水洪涝等方面, 关系到多个研究领域, 是一门多学科的研究, 因此雨水利用本着全面的规划思想, 逐渐发展成一项全面性技术。

3) 产业标准化。随着国外雨水利用技术的成熟化, 我国越来越重视城市雨水利用工程, 依据许多发达国家雨水利用设置的标准, 结合我国实际, 开启我国城市雨水利用的标准化研究。

依据城市雨水利用发展趋势, 并结合当前我国雨水利用形势, 提出以下发展建议:

(1) 健全雨水利用方面的法律法规。由于目前我国关于雨水利用方面的政策法规尚不成熟, 为了更加有效的实施这项工作, 亟需完善雨水利用方面的法律法规, 明确雨水处理, 收集等技术标准, 促进雨水有序合理地高效利用。

(2) 提升雨水利用意识。政府加大宣传力度, 激发市民对雨水自然资源的重视程度, 认识到雨水的利用价值, 有意识地收集雨水, 变废为宝, 例如将雨水用来冲洗厕所, 浇溉花草等, 间接做到节水。

(3) 加强技术更新, 尽早实现雨水利用产业标准化发展。雨水的收集利用是一项技术要求极高, 牵涉多个领域的系统工程。为了确保雨水利用的高效、合理有序, 我国应积极向国外学习先进的技术, 创新的理念, 加大雨水利用工程的技术投入, 早日实现我国城市雨水利用产业化。

摘要：目前, 随着城区人口增多, 城市化进程加快, 城区缺水现象日趋严重, 本文从城市雨水的利用近况、意义及存在的问题展开讨论, 同时对雨水利用方面的前景、发展方向提出可行性方法。

关键词：城市雨水,利用意义,问题,发展

参考文献

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[2]倪华明, 刘晨, 朱刚, 徐亚同.城市雨水回收利用现状及发展—上海案例[J].科普论坛, 2012, 02.

[3]程仕敏.雨水利用规划管理策略和建议[J].经营管理, 2011, 35.

城市园林雨水利用发展 篇2

摘要：针对我国部分干旱缺水地区水资源的特点，分析了城市雨水利用的紧迫性、发展概况、存在问题及应用前景，阐述了目前国内外雨水资源化的理论与实践进展情况。结合我国实际情况，对雨水资源利用今后的工作提出合理化建议。研究表明，城市雨水利用不仅是开源节流的良策，也是改善生态环境、形成区域健康循环的有效措施。

关键词：雨水收集雨水利用

中图分类号：TU991.11+4文献标识码：A文章编号：

1城市雨水导致的问题及产生原因

1.1城市暴雨导致内涝的问题

近年来，我国许多城市深受暴雨内涝之害。短时间的暴雨使得城市出现大面积淹水现象，不仅造成了巨大的经济损失，还严重干扰了城市正常秩序，给居民生活带来很多不便。例如，5月23日，深圳全市平均降雨约110毫米，而两天来深圳全市累计雨量普遍在100毫米～300毫米之间，其中最大降雨出现在宝安区大浪街道，高达263毫米。大雨造成深圳多处街道、民宅、工厂遭到水浸。据统计，受灾严重的大浪、龙华、观澜、石岩等街道以及部分交通干线共出现30余处不同程度的积水和内涝，最深处水深约1米。道路中断、车辆抛锚、小区淹水、市民出行困难，城市应急系统受到严峻的考验。由于城市建筑与路面等不透水地面的面积不断扩大，城市水文过程急剧变化，类似这样的城市内涝现象，比比皆是，并呈逐年加剧的趋势。

1.2城市暴雨导致内涝的原因

近年来，全国众多大城市常出现严重积水危害，究其原因主要有以下几个方面。

1)城市不透水面积不断加大。城市化进程使得城市面积不断加大，相应的城市不透水面积也在加大。大面积土地被城市建筑、水泥、沥青路面等覆盖，雨水入渗到地下的途径被人为阻断，只能依靠城市排水管道。这就使得原本可渗入地下的水资源，反而成为灾害的根源。

2)对城市雨水资源性质认识不够。目前市政建设与规划部门未充分认识到城市雨水的资源性与宝贵性，似乎理所当然的把城市暴雨作为灾害，只是一味地想办法把雨水排走。据统计，全国600多个城市中，有400多个城市供水不足。其中，北方很多城市地表水不够用，人们大量抽取地下水，造成地下水超采，引起一系列环境地质问题;南方城市，当地表水被污染时，也有利用地下水的需求，长江下游和珠江三角洲地区，亦是如此。由此可见，城市建设陷入了一个矛盾的怪圈，一方面要花大量的人力和物力将雨水排走，白白浪费大量淡水资源;另一方面却又面临严重的水资源短缺问题，比如深圳，是我国降雨量排在前列的城市，但是它却是全国七大缺水城市之一，每年因为没有合理收集利用而流失掉的雨水达15亿吨。

3)城市排水系统的设计重现期较小。如果把城市排水系统提高到10a至50a一遇，在经济上并不合算。因此，当城市雨水排水系统遇到重现期较大的暴雨时，就会大大超过其设计负荷，仍然会导致道路积水等问题，出现年年投资，年年积的问题。可见单从改善排水系统并不能解决城市暴雨致灾问题。

2我国城市雨水利用的现状及存在的主要问题

2.1国内城市雨水利用发展概况

我国城市城区雨水利用总的来说技术还较落后，缺乏系统性，更缺少法律法规保障体系。目前主要在缺水地区有一些小型、局部的非标准性应用。比较典型的有深圳侨香村经济适用房示范性工程(如下图所示流程图)、深圳体育学校等雨水回收利用工程。而的奥运场馆“鸟巢”、“水立方”等比赛场馆，在建设过程中都把雨水收集利用放在首位，其中“鸟巢”馆的雨水收集利用相当于一个小型污水处理厂1年的污水处理量。

侨香村经济适用房雨水收集和利用流程图

2.2雨水利用目前存在的主要问题

1)认识问题。虽然雨水收集和利用系统在国外非常普遍，但在国内还处于初始阶段。对于产品长期的环保效益没有准确的认识，还需要时间来进行宣传和推广。

2)成本问题。建造雨水综合利用比普通建筑排水系统价格要高，利益为先的开发商，很少去选择成本较高的雨水综合利用。

3国外雨水利用发展状况及评述

3.1国外城市雨水利用发展状况

由于全球范围内水资源紧缺和暴雨水水灾害频繁，近来美国、加拿大、日本、澳大利亚、德国等约40多个国家和地区在城市和农村开展了不同规模的雨水利用研究，。其中，美国和日本等经济发达、城市化进程发展较早的国家，城市雨水利用发展较快。

在澳大利亚，政策先行成就了雨水收集和利用的普及。澳大利亚几乎每家每户都安装了雨水收集容器，雨水被用来浇花、洗车、冲厕等非饮用水方面。

德国是欧洲开展雨水利用工程最好的国家之一。德国的城市雨水利用主要是通过3种形式：屋面雨水集蓄系统，集下来的雨水主要用于家庭、公共场所和企业的非饮用水;道路雨水通过下水道排入沿途大型蓄水池或通过渗透补充地下水;生态小区内沿着排水道建有渗透浅沟，表面植有草皮，供雨水径流流过时下渗，超过渗透能力的雨水则进入雨水池或人工湿地，作为水景或继续下渗。德国制定了一系列有关雨水利用的法律法规，对雨水利用的措施给予支持。

3.2国外雨水利用情况评述

综上所述，在世界很多国家，都有收集雨水解决生活和生产用水的成功做法。发达国家城市雨水利用的主要经验是：建立了完善的屋顶蓄水和由入渗池、井、草地、透水地面组成的地表回灌系统;制定了一系列有关雨水利用的法律法规;收集的雨水主要用于冲厕所、洗车、浇庭院、洗衣服和回灌地下水，都取得了良好的效果。因此，发达国家在城市雨水资源化和雨水的收集利用方面的经验和方法，对解决我国缺水问题很有借鉴意义。

4我国城市雨水利用的潜力

有资料表明，我国的年平均降水量是650mm，我国的国土面积为960万km2，可以推算出我国每年的原生水资源(总降水量)量约为6.24万亿m3。在沿海城市，雨水收集利用具有更大的潜力。上海年平均降雨量1124mm，全市每年的降雨总量应为70亿m3，扣除蒸发、渗透等因素，水务部门估计，全市每年白白流失的雨水总量约在24亿m3左右。深圳年均降水量1900mm，每年从天而降近40亿m3雨水，而深圳各大水库雨水蓄水量不到总降雨量的1/8，因此每年至少有35亿m3的雨水白白流失。

5我国城市雨水收集与利用应采取的.主要措施

5.1城市雨水收集储存措施

1)排水系统采用雨污分流制。鉴于雨污合排的种种弊端，采用雨污分流是值得大力推广的。但是，要修建2套完整的管网，费用非常昂贵，目前只能在经济发达城市或者在待建或重建排水系统的城市推广。采用雨污分流的排水系统，可以利用雨水下渗管道，沿线补给地下含水层，也可将雨水引到适当的地点集中入渗补给含水层或直接加以利用。

2)增加城市透水面积。以前大多数城市采用水泥或沥青路面，雨水不能渗进地下，加剧了城市内涝的风险。现在国内外很多城市采用各种改善措施增加城市透水面积，例如，采用多孔沥青或多孔混凝土路面，在人行道、广场或休闲区铺设草皮砖，增加城市绿化面积，立法规定建设区内的最低可渗面积率等，使得雨水可以快速入渗进入地下含水层。

3)重视小区雨水储存。国内很多城市小区的屋顶雨水收集系统已经比较完善了，但是却没有相应的处理和回收系统，收集的雨水得不到有效的利用。例如深圳宝安国际机场的航站楼建有17.6万m2完善的雨水收集系统，在暴雨时节1h可收集雨水500m3，但是却任其自然流走，但是在我司设计的扩建新航站区内的工程，拟采用处理后的雨水作为冲厕水源。如果这些雨水能有效处理和加以利用，将比处理利用轻污染的生活污水更为经济、更为简便易行，而这只需要增加雨水储存入渗设备就可以办到。

4)广泛利用城市低洼地。我国降雨时间集中，为了避免道路积水和暴雨径流的增加，需要在短时间内将雨水暂时蓄存起来。这就需要利用城市低洼地，如地下停车场、运动场等将雨水暂时收集起来。为了能使这些低洼地尽可能多地贮留汛期雨水，在规划设计时应尽可能进行综合考虑，使这些场所在雨期与无雨期的功用发挥到最优。如日本在低洼地修建运动场，雨季用来蓄洪，有的则在运动场下面修建地下水库。此外，有条件的区域也可以利用低地的浅层含水层蓄存雨水。

5.2城市雨水利用措施

通过很多的成功案例，可以总结出城市雨水利用的几种方式：

1)从屋面、周围道路、广场收集雨水，流入地下贮水池作简单处理，用于家庭、公共和工业等方面的非饮用水，如浇灌、冲厕、洗衣、冲洗路面、冷却循环等等。

2)采用屋顶绿化的形式留住雨水，削减径流量，减轻城市排水管网压力，减轻污染，缓解城市热岛效应，调节建筑温度，美化城市。

3)花园小区城市雨水利用，绿地入渗，维护绿地面积，同时回灌地下水。

城市园林雨水利用发展 篇3

关键词：水资源匮乏,雨水资源化,利用

1 引言

随着城市规模不断扩大，城市需水量大大增加，且不透水路面面积也逐年增大，导致城区地面下渗能力下降，雨水贮存能力不断降低，地表径流系数加大、汇水时间缩短，许多城市出现了雨季“看海”的现象，同时地下水位逐年下降，影响了整个区域的水文循环，加剧了城市供水的紧张。另外，我国大多数城市采用雨水管道排除雨水，不仅使大量水资源白白流走，且地表径流雨水顺着城市排水管道进入河、湖等水体，加剧了城市地表水源的污染[1,2]。

随着水资源危机的加剧以及人类对城市水环境系统认识的加深，雨水作为一种特殊自然资源的价值逐渐被广泛认知[3]。雨水是自然界水循环系统中的重要环节，合理地开发利用雨水资源对修复自然界水循环十分有效。与海水淡化技术、跨流域远距离调水相比较，雨水资源化利用是经济、广泛、简便、快捷，且行之有效的途径[4]。

2 雨水资源化可行性分析

2.1 雨水资源化利用概述

雨水利用是水资源开发最早的方式[5]。80年代初，国际雨水收集系统协会IRCSA成立，指出雨水资源化利用将成为解决21世纪人类水资源短缺的重要途径[6]。雨水资源化是指通过各种人工生态化措施改善雨水径流的形成、组分、输送途径和储存方式等，尽量减少人类活动对水循环系统的破坏或干扰，维持更接近自然条件下的良性循环，改善城市水资源的赋存条件和生态系统[7]。与传统的雨水简单收集利用不同，城市雨水资源化利用不仅是狭义的雨水利用，还可减缓城市洪涝和地下水位下降、控制暴雨径流污染、改善城市区域环境等[8]。

2.2 城市雨水利用的潜力分析

我国大部分城市都存在不同程度的水资源短缺现状，北方的城市尤为严重，北方多年年平均降雨量为590 mm，南方则为1340mm，且大部门城市降雨在季节上都存在分配不均的现象。北方城市的雨水资源总量比南方少，从雨水资源量计算，南方城市雨水资源具有更大的利用潜力[9]。

2.3 城市雨水资源化可行性分析

城市雨水经过有效地回收处理后可回用，如道路冲洗、绿地灌溉、景观用水和清洗用水，从而减少整个城市的需水量，减缓了水资源短缺的局面，同时大大减轻了城市排水管网的供水压力；对社区和用户而言，雨水回收利用可减少生活开支；对整个城市而言，不仅可以减少地下水资源的过度开发，也可减少用来开发地下水而配套的设施和基建费用；多余的雨水还可回灌地下水，缓解城区因过度开发地下水资源而导致的地下水位下降；另外，城市雨水资源若能得到有效利用，还可降低暴雨引起的城市内涝灾害和土壤侵蚀。另外，1m3的自来水（含污水处理费）为3元，而收集1m3雨水的年运行费用不足0.10元。因此，雨水资源化利用是一种环保、经济的用水方式，同时也可实现城市的可持续发展[10]，与国家倡导的“海绵城市”理念不谋而合。

3 城市雨水资源化利用技术

目前我国雨水资源化利用技术还处在初级发展水平，而欧美、澳大利亚等国家已经形成较成熟的技术和管理条例。在我国城市雨水利用决策时，除借鉴发达国家经验，各城市须根据当地自然条件，尽可能统一规划，组团开发，因地制宜地选择雨水利用方案。

3.1 断接技术

断接作为低影响开发（LIDs）中有效的技术之一，主要通过断接不透水区域，减少不透水区域面积，强化雨水下渗来减少进入排水系统的城市地表径流。不透水区域不具有减缓径流速度和增加渗透的功能，因此即使是特别小的降雨也会产生径流并排往最近的排水系统。Lucas等[11]通过SWMM模型模拟了在改良土壤上的断接情况，结果表明没有使用断接技术时最大流量是10.72 cfs（立方尺/秒），总流量是438,700 ft3（立方英尺）；使用断接方案时最大流量是6.089 cfs，总流量是63,300 ft3。这种技术既实现了雨水的资源化利用，又降低了城市排水系统的负担。

3.2 生物滞留技术

生物滞留技术是利用浅洼地种植本土植物，通过植物、土壤等的过滤、吸附和过滤等作用，对降落在不透水表面，如屋面、路面等的雨水中的污染物进行截留和处理。常见的滞留池有湿式滞留池、干式滞留池和双重滞留池。生物滞留技术具有处理效果好、灵活多变、易于改造的特点，可应用于住宅区、商业区、工业区、停车场等（如图1），取代道路、小区等区域传统绿化带，更具有生态效益和环境效益。

3.3 下凹式绿地

我国道路大部分是沥青、水泥等路面，渗透能力较差，且道路汇水面积小，因此大量雨水资源排入城市排水管网，加大了城市污水处理厂的处理负荷，遭遇暴雨时还易引发城市内涝，并且需投资巨大的人力灌溉道路周边绿化带。

下凹式绿地是指比周边地势低5cm～20cm的绿地，可汇集路面、建筑物等产生的雨水，是一种具有渗蓄雨水、削减洪峰流量、减轻地表径流污染等优点的生态型措施，如图2。在设计时，应注意出水口高程的选定，一般来说应高于绿地而低于周边地面；同时依据不同的目的对土壤进行改性，可向土壤中掺入炉渣、陶粒等。下凹式绿地可在不增加投资的前提下，使大量雨水汇入道路绿地，增大雨水就地入渗率，不仅能够节约绿化用水，而且可在一定程度上预防城市洪涝灾害。

3.4透水性铺装

透水性铺张主要用于加大降雨原位入渗量，有效补充地下水。可将城市部分停车场、广场、便道、单位庭院的路面由原来的水泥、沥青等不透水性地面，改换成透水路面，上层采用透水铺砖，下层设渗沟、渗井等，内填砂石、砾料等填料，增加雨水入渗量，可减低暴雨径流的流速、流量，延长滞时，从而尽可能多的留住雨水。

上述各种技术的原理、处理效果和适用性各不相同，在实际中可根据各地降雨特征、地形坡度、面积、造价和环境影响等影响因素，结合各种措施的特点合理选用，亦可将不同的雨水资源利用方法结合形成组合措施，发挥各自的优势，提高处理效率，延长工程寿命。

4 雨水资源化利用发展趋势

未来城市雨水资源利用主要有三个方面：（1）大力推进雨水收集利用工程，将雨洪控制利用作为城市供水系统中重要的辅助性工程，补充部分工业用水和生活杂用水，减少自来水的需求量，缓解城市供水压力；（2）践行国家大力提倡的“海绵城市”理念，有效恢复城市地下水的采补平衡；（3）积极开展雨水综合利用，利用城市中各种自然水体、绿地、广场、屋面等空间，有效调蓄、净化和利用城市径流雨水，改善整个城区的水循环系统。

参考文献

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[8]车伍,李俊奇.城市雨水利用技术与管理[M].中国建筑工业出版社,2006

[9]车伍,等.我国城市降雨特点与雨水利用[J].给水排水,2007,33(6):45-48.

[10]许励敏.城市雨水资源化的探讨与应用[J].中国水运,2010,10(3):158-159.

节水型园林绿地雨水利用探析 篇4

自从国家确立了城市建设生态可持续发展的目标后, 全国各级城市都加大了城市园林绿地的建设速度, 绿地面积快速增长, 与之相伴而来的是园林绿地用水量急剧增加。然而我国是一个水资源极其短缺的国家, 全国660多个城市中, 有400多个存在供水不足的问题, 且水资源时空分布不均, 南多北少, 夏多冬少, 这就造成了一些城市园林绿地无水可用的局面。因此, 在城市园林绿地建设中, 如何有效地利用雨水这“天赐之水”, 减少城市水源的消耗, 把雨水利用与景观营建结合起来, 将“耗水型”园林变为“节水型”园林越来越成为人们关注和研究的热点。

2 园林绿地雨水利用的基本途径

2.1 加大雨水就地入渗量

城市绿地是最好的渗透设施, 雨水回灌绿地能减小路面径流量, 有效地补充地下水, 越多的绿地面积, 就能获得越大的雨水利用量。但是城市园林绿地中由于使用的需要, 有些地方必须采用硬地铺装, 如广场、园林建筑、道路、停车场等, 针对这些场所人流活动和功能的不同, 利用渗水性生态地面或人工渗水设施, 也能取得较好的雨水渗透效果。

园林绿地中的硬质铺装应改变过去常用的迅速疏导路面积水的做法, 用透水性生态铺装使雨水回灌地下。透水性生态铺装有嵌草路面和草皮砖、各种疏松粒料、多孔沥青与多孔混凝土等。嵌草路面和草皮砖是在路面中留出一定的间隙填充草皮或地被植物, 孔隙率可达20%～50%, 能较好地与植被相结合, 在公园次干道、游步道中可广泛运用。各种疏松粒料如卵石、碎石、木屑等, 透水性好, 可以作为装饰材料来填充树池或公园游步道边, 但附着性差, 管理不易, 适宜公园小范围使用。在公园主路、停车场可采用多孔沥青与多孔混凝土, 同样能达到较好的渗水效果。

当一次降雨的降雨量超过土壤的渗透能力时, 会在地表形成径流, 此时可采用人工修建渗透设施的方法增加雨水的渗水量。人工雨水渗透设施包括渗井、渗管、渗透沟槽、渗水水池等。

2.2 建设漏水型园林水体

园林无水则不活。水体是城市园林绿地中不可缺少的、最富魅力的一种园林要素。园林绿地中一般都有诸如溪流、河道、人工湖等水景, 充分利用这些水体, 能很好的储存雨水。目前的园林水池设计出于水源或管理上的考虑将水池池底和池壁固化, 形成密封的不透水水池, 这种水池切断了水体与外界的自然交换和渗透, 这样园林用水除了在雨季能有充足的水源, 其他时间段都需要用自来水进行水源的补充, 极大地浪费了水资源。

较好的做法应该是在进行园林设计时, 结合场地地形的变化, 有意识地设计一些低洼地, 让雨水自然流到低地中, 形成园林水面。水底和水岸应保持或部分保持渗水的功能, 建造生态河岸或人工湿地, 提高水体自净等生态功能, 这种方法将雨水储存与园林景观设计相结合, 生态效益和景观效益兼备。

2.3 建设下凹式园林绿地

在现行的城市园林绿地中, 绿地的标高大多高于路面或者与路面等高, 雨水很快从绿地流向硬地, 雨水冲刷带来的泥砂污染了硬地, 淤塞了下水道和河床。而且园林道路由于幅宽较小、线路较长, 埋设管道收集雨水的投资比较大, 在汇水面积较小时经济性差, 既浪费灌溉用水, 又不利于汇集路面径流。针对这一情况, 可以设计建设下凹式绿地。

叶水根等 (2001年) 对在设计暴雨条件下下凹式绿地的蓄渗、减洪效果的计算结果表明, 在1倍汇水面积的情况下, 对于10年、50年和100年一遇的暴雨, 下凹式绿地的降雨拦蓄、减峰效果较为明显。可见, 合理降低绿地高程能够取得调蓄径流的效果。另有研究表明, 下凹式绿地的蓄水能力随下凹深度的增加而增强, 当下凹深为150 mm, 集水区面积/绿地面积=5时, 最长蓄水时间为21 h, 小于绿地一般植物耐淹时间, 不影响绿地植物的生长。

典型的下凹式绿地结构为:绿地高程低于路面高程, 雨水口设在绿地内, 雨水口低于路面高程的绿地并高于绿地高程, 或将道路铺装呈倒“V”状。下凹式绿地汇集周围道路、建筑物等区域产生的雨水径流, 雨水径流先流入绿地, 部分雨水渗入地下, 绿地蓄满水后再流入雨水口。也可借鉴“绿色街道”的做法, 在降低绿地标高的同时, 在道路与绿地之间开挖一定宽度和深度的浅沟, 使沟中的雨水最后注入种有一系列植被的洼地, 并在这里经植物净化渗入到土壤中。

3 杭州某绿地雨水利用案例分析

以杭州市下沙某公园为例。该公园位于浙江理工大学下沙校区以北, 杭州职业技术学院以南。西邻文泽路, 东接文渊路。该绿地用地规整, 地势平坦, 占地面积约187 000 m2, 是周边四所高校师生和众多居民休憩、交流、观赏的空间。

3.1 水体处理

本公园设计水体之初就对雨水的收集和利用进行了考虑, 场地原本地形起伏不大, 所以通过地形改造, 将局部地形进行抬高, 营造一个较大面积的人工洼地, 形成公园主水体。 湖底下部铺设碎石等形成蓄水层, 为水景的存在和运行保持了部分可利用的雨水。湖岸边种植耐水湿植物, 形成具有野趣的小型湿地, 实现在丰水和枯水季节均有良好的景观。

3.2地形处理

在公园中以树木为主的大片绿地, 根据不同林木根系分布规律, 设计集水地形, 形成集水坑塘, 使得周围硬地表面的雨水流入绿地中并下渗。为了避免道路雨水直接汇集于绿地可能会对植物生长产生危害, 在绿地根系周围铺设透水率较小的渗水管, 这样既不会造成道路两边绿地积水, 又节约了大量灌溉用水, 植物生长茂盛, 也使地下水位得以提高。公园多处的花坛、花池也设置于地面以下20 cm左右的坑洼地中, 利用雨水灌溉。

3.3植物设计

植物选择和配置上, 多运用杭州当地乡土树种, 增加植被层次, 形成以乔、灌、草组成的植物群落, 减少人工草坪面积, 全园仅在主入口处设置了一些草坪。在公园的水体加强湿地植物的种植, 推行生态河岸的设计, 更好地发挥了生物净化功能, 提升了公园景观效果。

3.4道路铺装

因景观和功能的要求, 园内次干道和游步道采用了陶瓷烧结透水砖和草皮砖, 树池利用卵石和碎石进行填充, 在公园西面的广场上采用了多孔沥青的铺面, 实现了道路铺装的透水设计。

4结语

城市园林绿化本是创造环境效益的公益性事业, 不应在水资源利用问题上给社会经济发展造成压力。我们应当在城市建设中充分利用公园等大型绿地的优势, 合理利用雨水, 提高雨水收集和利用技术, 实现水体良性循环, 减少绿地的养护成本, 营造优美的水景观, 建立节水和景观双收益的生态节约型园林。

参考文献

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园林绿化中雨水的收集与利用 篇5

随着城市化进程的不断推进,城市生态与环境问题日益突出,城市园林绿化作为维护和改善城市生态环境重要载体和有效途径,创造出巨大的生态、环境、社会和经济效益,同时也需要消耗相当的资源和经费,其中水是保证园林植物正常生长和其效益发挥的重要资源之一。伴随着长春市城市绿化建设的迅速发展,绿地面积的日益增加,园林用水量也逐年提高。但长春市的园林绿化大多以自来水为水源,且利用率低,这使得城市有限的水资源更加紧缺,造成园林绿化中水资源的极大浪费,也加剧了城市水资源的匮乏。园林部门可利用建筑、道路、湖泊等收集雨水,用于绿地灌溉、景观用水,或建立可渗式路面、采用透水材料铺装,直接增加雨水的渗入量。我国的园林绿化事业要更好地发展,就必须改变水的利用模式,使之从“耗水型园林”向“节水型园林”过渡。

2园林绿地雨水收集与利用的意义

随着城市建设和经济的发展,人民生活水平不断提高,长春市绿地面积发展迅速。长春市政府提出把长春市建设为生态园林城的口号。因而,长春市的绿地面积将会在现有的基础上进一步发展。绿地面积的增加必将导致园林用水量的加大,使本就紧张的淡水资源更加紧缺。

长春市地处中纬度的欧亚大陆东岸,属中温带半湿润大陆性季风气候,年平均气温4.6℃,年平均降水量571.1mm,年平均日照时数2610.3h,年平均日照百分率为59%。近年长春市降雨量时空分布极不均衡,加上地表土壤储水能力薄弱,天然涵养林不断遭到破坏,引发一系列生态问题。

水体一直是园林中非常重要的构成因素,由于水资源紧缺,目前除主要公园及部分高档社区外,长春城市园林绿地中很少有良好的景观,或因顾忌到后期高额的水费等管理投入而不敢建设,或在建设后处于长期空置状态,水景成为广大市民可望而不可求的奢侈品,邻水楼盘也成为不少高档居民区开发项目的炒作热点。

雨水资源的收集利用,是城市充分利用有限水资源的一个重要途径,通过不断扩大的园林绿地收集雨水,用于园林灌溉、消防及景观用水,可有效减少园林用水对当地淡水资源的压力。缓解水资源的供需矛盾,同时通过相应的措施,滞留、储蓄、下渗部分雨水,还可以减缓城区雨水洪涝和地下水位下降,控制雨水径流污染,改善城市生态环境,因而,园林绿地雨水收集与利用的研究,对长春市建设生态型园林城市的发展目标具有深远意义。

3 国外雨水收集系统的实践

3.1 美国雨水收集系统

雨水管理在美国已有30年的历史,主要是针对雨水的收集、储存和净化。与传统的排水概念相反,美国在20世纪80年代初对所有新开发区的雨水下泄量进行规划,即暴雨洪水洪峰流量不能超过开发前的水平。同时,为了保证雨水质量,排向市政管道的雨水必须经过一定时间(至少24h)的沉淀和过滤,对暴雨洪水的蓄水能力和过滤设施是工程批报必不可少的部分,滞洪设施的最低容量均能控制5年一遇的暴雨径流。对一些硬质的市政设施采取软化的措施,如在停车场采用嵌草砖路面,提高雨水的下渗量。在停车场及道路沿线两侧设置地下蓄水层,以扩大地表收集雨水的能力。

3.2 德国雨水收集系统

德国是雨水利用体系建立较完善的国家,在20世纪80年代末把雨水的管理与利用列为水污染控制的三大课题之一,修建了大量的雨水池用以截流、处理或利用雨水,利用天然地形地貌及人工设施来渗透雨水。目前已形成了成熟和完整的雨水收集、处理、控制和雨水渗透等技术体系及配套的法规体系。

4长春市园林绿地雨水收集与利用方法

4.1 构建下凹式绿地

下凹式绿地指路面高程高于绿地高程,雨水口设在绿地内,且高于绿地高程而低于路面高程的绿地,这样设置可使道路、建筑物及铺装区上的雨水径流,首先流入绿地,绿地蓄满后再流入雨水口。以充分发挥植物根系对雨水径流中的悬浮物等杂质的净化作用。提高下渗雨水的质量,并且绿地渗透能力强,在一定程度上可弥补降水与渗透的不平衡,消减径流和洪峰的流量,叶、水、根等对设计暴雨条件下,下凹式绿地的蓄渗、减洪效果的研究表明,在1倍汇水面积的情况下,对于10年、50年和100年一遇的暴雨,下凹式绿地的降雨控蓄率分别为87.15%、58.48%、50.75%。其减峰率分别为71.04%、46.82%、和41.52%。蓄渗减峰效果极为明显。可见通过合理的地形设计,构建下凹式绿地。增加雨水在绿地中的滞留时间,提高雨水在土壤中的储存及入渗量,节约园林用水,增加地下水资源量,同时可以充分利用土壤对雨水的截污过滤作用,提高下渗雨水的质量,改善地下水环境。

4.2 应用透水性铺装与结构

对道路、广场及停车场,透水性铺装材料可起到收集雨水,并回灌地下水的明显效果。在日本,1999年初,仅东京就铺设透水性铺装49.5hm2,使东京市区雨水流出率由51.8%降低到5.4%。近年来研发了陶瓷透水砖,由其铺设的场地在下雨时,能使雨水快速渗透到地下。增加地下水含量,调节空气湿度,净化空气,对缺水地区尤其是高强度陶瓷透水砖,强度高、耐滑、防滑性能好。可用于停车场、人行道、步行街等。透水沥青路面,透水率可达到1500mm/h,渗透能力是一般亚粘土的60倍。使用寿命较传统沥青路面可延长5年以上。各项性能都比传统沥青路面高,且不会增加投入,因此在园林绿地设计中广泛使用。合理选择透水性铺装材料,可以有效减少因硬度铺装面积的扩大对城市降雨径流及生态环境的影响,在不降低场地设计功能的情况下,促进降雨下渗,以控制地下水位的不断下降,改善地下水环境。

4.3 充分利用景观水体

园林绿地中,一般有喷泉、溪流、河道、人工湖等水景。充分利用这些景观水体,配以适当的引水设施,能很好地储存雨水。在由大量软性透水性下垫类型组成的公园区域内,靠其景观水体自身的天然调蓄作用,可以调蓄公园内几年一遇的天然降雨,对于景观水体通过合理的结构设计,可以最大限度地收集汛期雨水,甚至可以实现园区降雨的零排放,通过适当的净化处理在满足景观用水的同时,用于园林灌溉、道路洒水、以及消防用水等。可以有效减少园林绿化用水,改善城市环境,提高城市可用水资源的总量,缓解城市水资源危机。

4.4 利用植物群落蓄积、净化雨水

水生植物在美化水体景观、净化水质、保持河道生态平衡方面具有显著功效。为了防止“水华”,可以采取人工收藻、水体交换、水中曝气等措施,并根据河湖水质的污染成分有针对性的选择当地水生植物加以培植,并移植到湖泊、河道中。

自然的植物环境是由乔灌草形成的生态群落,能够很大程度上涵养水分、保持水土、减少地表径流、促进大气中水循环。目前城市绿地中过多的人工草坪,其根系浅,雨季不能吸收大量的降水,平时还要人工浇灌,浪费珍贵的水资源。因此在城市绿地中应以乔灌草组成的群落为主,维护良好生态环境。

5 结语

在城市园林绿地中进行雨水收集再利用是非常必要且切实可行的。合理地利用能够明显减少长期养护管理中水资源的费用、丰富园林绿地的综合功能。建设城市节约型园林绿地就是在科学地分析城市环境条件的基础上,运用最高效的投入和技术措施,建设能够保持后期养护管理中最少的资源消耗和成本投入,并长期而持续地获得最大生态、景观、社会服务等综合功能的绿地。城市园林绿地综合功能的可持续发挥是节约型园林技术的基础和条件,高效率的投入和技术措施是节约型园林技术的核心,后期维护的低消耗、低投入是节约型园林技术的关键。

摘要：阐述了长春市园林绿地雨水收集与利用的意义及途径,介绍了下凹式绿地、透水性铺装、雨水蓄水池等雨水利用方式,通过合理的工程设计、雨水利用方式设计及铺装材料的选择,可以充分实现园林绿地雨水的生态与经济效益。

关键词：园林绿地,雨水集蓄与利用,生态节约

参考文献

[1]车武,李俊奇.对城市雨水地下回灌的分析[J].城市环境和生态,2001,14(4):28.

[2]王浩,杨爱民.国内外城市雨水利用情况评述[Z].北京:北京市科学技术协会,2002.

城市雨水利用研究 篇6

城市是一个国家文明的象征,是人民生活改善的标志,是经济建设和发展的主体。如此纷繁的功能,决定了城市对水资源的需求量必然是巨大的。长期以来,产业结构的不合理、经济增长方式的粗放及水资源的低价甚至无偿使用,导致许多城市面临水质型缺水和生态型缺水的局面。因此,对水资源进行合理开发、高效利用、全面节约、有效保护和综合治理,已成为一项重要的战略任务。加强水资源管理,控制水资源污染,从根本上解决我国水资源短缺问题,越来越成为制约我国经济和社会发展的重要因素。

我国是一个水资源相对贫乏、时空分布又极不均匀的国家。水资源年内年际变化大,降水及径流的年内分配集中在夏季的几个月中;连丰、连枯年份交替出现,造成一些地区干旱灾害出现频繁和水资源供需矛盾突出等问题。我国水资源总量28000亿m3左右,居世界第6位,但人均水资源占有量只有2300m3,约为世界人均水平的1/4。全国水资源的81%集中分布在长江及其以南地区,而淮河及其以北地区,水资源量仅占全国的19%。总体来说,水资源的分布是南方多于北方,东部多于西部。由于我国水资源分布的差异以及水资源污染的日益加重,我国城市的水资源正在面临着不足和短缺等问题。造成城市水资源不足和短缺的主要原因:一是水资源总量先天不足,人口多,人均水资源少。二是水源水质日趋恶化,不能满足水体正常循环使用的功能要求,大大减少了有效水资源的利用状况。城市中的一部分污水没有经过处理直接排入江河湖海中,造成天然水体的污染,破坏了天然水体的良性循环。目前,全国城市水源只有30%符合卫生标准,全国七大水系有一半以上被污染,流经42个大中城市的44条河流中大约有93%被污染。

2 国内外城市雨水利用现状

2.1 我国城市雨水利用情况

我国城市城区雨水利用的思想具有悠久的历史,北京北海公园团城古代雨水利用工程就是一个典型的实例。团城地面采用铺装倒梯形青砖和设置地下排水廊道的做法,充分利用了天然降水,并为古树营造了适宜的生长环境。而真正意义上的城市雨水利用的研究与应用发展于20世纪90年代。总的来说技术还较落后,缺乏系统性,更缺少法律法规保障体系。20世纪90年代以后,我国特大城市的一些建筑物己建有雨水收集系统,但是没有处理和回用系统。比较典型的有山东的长岛县、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。目前,我国大中城市的雨水利用基本处于探索与研究阶段,并且已经成为一个十分热门的课题。天津、青岛、上海、大连、南京、武汉、成都、哈尔滨、西安、昆明等许多城市相继开展研究或应用,显示出良好的发展势头。由于缺水形势严峻,北京市开展的步伐较快。北京建筑工程学院和北京城市节水办公室从1998年开始立项研究,于2001年4月通过鉴定,并建成了几处示范工程;北京市水利局和德国埃森大学的示范小区雨水利用合作项目于2000年启动,年底,北京市政府下达66号令明确要求开展市区雨水利用工程;2004年8月,北京市第一个利用收集的雨水进行绿地灌溉的蓄水装置在朝阳区双井街道双花园社区投入使用;在2008奥林匹克场馆建设中也采纳了雨水利用技术。因此,北京市的城市雨水利用已进入示范与实践阶段。通过一批示范工程,带动整个领域的发展,从而加快我国城市雨水利用的步伐,实现城市雨水利用的标准化和产业化。

2.2 国外城市雨水利用情况

在地球上现有的淡水资源显得越来越短缺的今天,雨水作为一种极有价值的水资源,早已引起世界许多国家的重视。其中,发展较快的是德国和日本等国家,他们各项雨水利用技术已达到了世界领先水平。

2.2.1 德国的雨水利用

德国的城市雨水利用方式有三种:一是屋面雨水集蓄系统;二是雨水截污与渗透系统;三是生态小区雨水利用系统。另外,德国还制订了一系列有关雨水利用的法律法规,对雨水利用给予支持。如目前德国在新建小区之前,无论是工业、商业还是居民小区,均要设计雨水利用设施,若无雨水利用措施,政府将征收雨水排放设施费和雨水排放费等。

2.2.2 日本的雨水利用

日本于1963年开始兴建储蓄雨水的蓄洪池,还将蓄洪池的雨水用作喷洒路面、灌溉绿地等城市杂用水。这些设施大多建在地下,而建在地上的也尽可能满足多种用途。近年来,各种雨水入渗设施在日本也得到迅速发展,包括渗井、渗沟、渗池等,这些设施占地面积小,可因地制宜地修建在楼前屋后。日本于1992年颁布了“第二代城市下水总体规划”正式将雨水渗沟、渗塘及透水地面作为城市总体规划的组成部分,要求新建和改建的大型公共建筑群必须设置雨水就地下渗设施。

2.2.3 其他国家的雨水利用

美国强制“就地滞洪蓄水”;伦敦世纪圆顶用雨水冲厕所;丹麦居民用水22%靠天降;澳大利亚人行道铺的都是透水砖;以色列几乎每一滴雨水都被用各种各样的集雨器具积存起来;法国、比利时等欧洲国家都把雨水当作不花钱的矿泉水每天饮用等。

综上所述,国外发达国家城市雨水利用的主要经验是:制定了一系列有关雨水利用的法律法规;建立了完善的屋顶蓄水系统和由入渗池、井、草地、透水地面组成的地表回灌系统;收集的雨水主要用于冲厕所、洗车、浇庭院、洗衣服和回灌地下水。

3 城市雨水利用技术研究

3.1 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、截水网等。其收集效率会随着收集面材质、气象条件(日照、温湿度等)以及降雨时间的长短等因素而有所差异。

建筑工程中的雨水收集有三种方式:如果建筑物屋顶硬化,雨水应该集中引入绿地、透水路面,或引入储水设施蓄存;如果是地面硬化的庭院、广场、停车场、公园、步行街、人行道和单位的硬化地面等,应该选用透水材料铺装改建或新建成透气、透水、长草的生态地面,既可以吸收雨水,增加地下水的补给,又可以增加地面的吸光、降温能力,从而改善生态环境;如果地面是城市主干道等基础设施,应该结合沿线绿化灌溉建设雨水利用设施。此外,居民小区也将安装简单的雨水收集和利用设施,雨水通过这些设施收集到一起,经过简单的过滤处理,就可以用来建设观赏水景、浇灌小区内绿地、冲刷路面,或供小区居民洗车和冲洗马桶,这样不但节约了大量自来水,还可以为居民节省大量水费。

3.2 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明显的比一般回收水的水质好,研究显示,雨水除了pH值较低(平均约在5.6左右)以外,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。这些设备的组合与处理容量需在经济与集水区条件考量下来调整其大小。处理方法与装置则主要取决于集水方式;雨水取用目的与处理水质的目标;收集面积与雨水流量;建设计划与相关的条件;经济能力与管理维护条件。

屋顶集水一般用以下程序来处理所收集的雨水:集水、筛选、沉淀、砂滤、停留槽、消毒、处理水槽。

雨水的处理设备包括有筛网槽以及两个沉淀槽。沉淀槽下方则设有清洗排泥管,用来方便槽底淤泥的清洗排除,维持沉淀槽的循环使用。

3.3 雨水供应

雨水的使用,在未经过妥善处理前(如消毒等),一般建议用于替代不与人体接触的用水(如卫生用水、浇灌花木等)为主。也可将所收集下来的雨水,经处理与储存的过程后,用水泵将雨水提升至顶楼的水塔,供厕所的冲洗使用。另外,如与人接触的用水,仍以自来水供应。

雨水除了可以作为街厕沖洗用水外,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,此外,也可以经处理消毒后供居民饮用。

通常利用雨水贮留渗透的场所一般为公园、绿地、庭院、停车场、建筑物、运动场和道路等。雨水回收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。

4 城市雨水利用战略研究

4.1 强化管理尽快制定雨水利用的法律法规

城市雨水利用属于水资源的开发与管理范畴,涉及到气象、地质、水利、城市建设等问题,具体实施时需与城市建设、市政管理、建筑设计、环境等许多部门进行合作。制订雨水利用工程建设和运行的相应政策和规范,并负责工程的具体实施和监督。借鉴发达国家的经验,为了留住天上水,涵养地表水,回补地下水,最大限度地利用雨水和改善生态环境,应尽早制定有关雨水利用的法律法规,规定和规范新建城区、居民小区和工商业区均要设计雨水利用以及纳雨滞洪设施等内容。

4.2 加强雨水利用的科学研究与技术推广

尽管我国部分城市的雨水利用历史悠久,但雨水利用的科学研究还很滞后,不能满足雨水利用的客观需求,今后应予以加强。

4.3 将雨水收集系统与处理和回用系统一体化

只有雨水收集系统而没有雨水处理和回用系统是无法实现雨水资源的合理利用的。应逐步形成雨水利用产业的一体化。

4.4 设立专项基金,扶持雨水利用产业的发展

雨水利用作为环保产业,政府应给予各种环保优惠政策,通过各种优惠政策和利益机制调动开发商和企事业单位的积极性。政府应加大扶持力度,将效果明显的雨水利用技术尽快推广应用。

4.5 把雨水利用纳入城市整体规划

城市雨水利用是一项造福子孙后代的系统工程,应纳入城市整体规划。因此应加强宣传,提高认识,转变观念,把城市雨水利用与城市建设、水资源优化配置、生态建设统一考虑,把集水、蓄水、处理、回用、入渗地下、排水等纳入城市建设规划之中。

4.6 制定城市雨水利用技术规范与标准

我国城市雨水利用技术比较落后,缺乏技术规范与标准,有关部门应尽快组织制定。它涉及到城市雨水资源的科学管理、雨水径流的污染控制、雨水作中水等杂用水源的直接收集利用、用各种渗透设施将雨水回灌地下的间接利用、城市生活小区水系统的合理设计及其生态环境建设等方面,是一项涉及面很广的系统工程。

5 雨水利用的发展前景

雨水利用在我国有远久的历史,近年来也做了不少工作。自80年代末,甘肃省实施的“121雨水集流工程”、内蒙古实施的“集雨节水灌溉工程”、宁夏实施的“小水窖集雨工程”、陕西实施的“甘露工程”等促进了缺水地区农村的雨水集蓄利用措施的研究和应用,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。

城市雨水利用不仅具有巨大的生态效益和社会效益,而且还有可观的经济效益:一是节省巨额市政投资。小区雨水利用工程可以降低城市洪水压力和节省封闭路面下的排水管网负荷,减少市政收集污水管线和扩建排洪设施的资金。二是节省市政和居民用水开支。雨水利用运行费用低廉,经济效益突出。假如使用1m3的自来水费用(含污水处理费)为3.00元,而从运行管理和小区用水费用支出分析,投入收集1m3雨水的年运行费用不足0.10元,这样可以大大减少居民用水开支。三是有良好的产业前景。未来若干年内,雨水与中水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出积极作用。

总之,城市雨水利用是解决我国城市水资源短缺、减少城市雨洪灾害和改善城市环境的有效途径。应大力实施城市雨水综合利用工程,对雨水资源进行合理的配置和科学管理,增加水资源的有效供给,维系良好的水生态环境。造就一个公平稳定、经济繁荣、有利于城市可持续发展和人与自然和谐相处的文明城市。

摘要：通过对我国城市水资源现状和国内外城市雨水利用现状的分析,研究了城市雨水的收集、处理和供应等方面的利用技术,提出了我国城市雨水利用的基本战略,瞻望了雨水利用的发展前景。指出了城市雨水利用是解决我国城市水资源短缺、减少城市雨洪灾害和改善城市环境的有效途径。应大力实施城市雨水综合利用工程,对雨水资源进行合理的配置和科学管理,增加水资源的有效供给,维系良好的水生态环境。造就一个公平稳定、经济繁荣、有利于城市可持续发展和人与自然和谐相处的文明城市。

城市雨水利用设计探讨 篇7

关键词：城市水资源,雨水利用,渗透,雨水利用

20世纪80年代以来, 由于人口增加和乡村人口向城市转移、水资源污染、地下水位持续下降、取水成本增加甚至于缺水等对水资源的压力越来越大, 人们对资源、环境、生态问题也越来越关注, 观念也发生了重大转变, 重视人与自然的和谐, 提倡循环经济和可持续发展, 城市雨水利用由此引起人们的兴趣和重视。包括德国、日本在内的许多国家开展了相关的研究并建立大量不同类型和规模的工程。

我国城市雨水利用虽具有悠久的历史, 但真正意义上的城市雨水利用的研究与应用却从20世纪80年代开始, 并于90年代发展起来。但总的说来技术还较落后, 缺乏系统性, 更缺少法律、法规保障系统。20世纪90年代以后, 我国特大城市的一些建筑物已建有雨水收集系统, 但没有处理和利用系统。比较典型的有山东的长岛县、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。

1 城市于水利用的必要性

水资源问题早已成为世界各国所关注的一个重要问题。1977年联合国水事会议就已提出警告:“石油危机以后的下一个危机就是水的危机。”1987年联合国发表了《世界水资源综合评估报告》, 向全世界发出了淡水资源短缺的警报, 指出“缺水问题将严重制约下个世界的经济和社会发展, 并导致国家间的冲突, 甚至爆发战争。”这些警告或警报今天看来决不是危言耸听, 已经向人们一步步逼近。

我国水资源紧缺, 大多以城市为中心的地区成为矛盾的焦点。全国700多个地级市以上的城市中, 有近400座城市缺水或严重缺水, 大部分分布在我国北方及西北半干旱、干旱地区。其中华北地区水资源紧缺已是制约国民经济发展的重要障碍, 对我国的可持续发展构成了直接的威胁。目前, 全国每年超采地下水和跨流域、跨地区引水造成的直接经济损失达数千亿元。

2 城市雨水利用的可行性

近年来大部分城市工业、农业、生活节水已取得很大成效, 水资源保护和污水处理改善水环境的各项措施正逐步实施, 唯有用水源头问题因涉及问题较多, 原因复杂, 至今尚在研究并进行可行性论证。从外流域调水虽然可行, 但由于耗资巨大, 且涉及社会经济、生态环境、地区间协调等众多因素, 在本市污水资源化等内部挖源未达一定水平前, 大多恐难实施。根据各缺水城市自然特点, 千方百计提高有限水资源的利用程度, 采取措施拦蓄雨水加以利用, 减少暴雨径流, 就地开源是一项近期缓解水资源紧缺状况的重要措施, 也为远景调水奠定高效用水的基础。利用汛雨回补地下水, 实现地面水和地下水的联合调节运用, 以丰补歉, 把补源和防洪相结合, 寓资源利用于灾害防范之中, 是雨水利用的思路和根据。借鉴国外城市雨水资源化及其科学利用可在如下几个方面进行实用型技术的开发研究。

3 结合城市规划

城市雨水利用是一个系统工程, 必须全盘考虑, 合理规划。需要掌握当地水资源状况、可利用的雨水资源及季节分配;城市规划和给排水基础设施, 如不透水面积、城区发展、排水体制、污水处理厂、目前节水技术设施等;地下水位和地质条件;雨水水质及处理要求;水利设施及旱涝情况;雨水利用与现有水资源的合理调配等。这些必要的基础研究和资料是合理开发利用雨水的前提及技术保障。

4 建造雨水蓄水和适当处理设施

利用城市建筑屋顶、庭院等不透水面收集雨水, 修建雨水蓄水设施, 汇集贮存城市雨水作为城市非饮用水的直接水源, 可用于冲厕、洗车、消防、浇洒绿地、洗衣服, 必要时可以用作工业用水, 这在一定程度上可以缓解城市供水压力, 减轻水体污染和城市洪涝压力。

屋面雨水的汇集、贮存装置系统是在雨水落水立管上装设不锈钢筛网过滤器, 当水流断面面积与落水管断面面积之比达到一定数值时, 下落的雨水只沿管壁流动, 流过滤网, 注入贮水池, 截留的杂质从过滤器下部排除。

5 利用雨水涵养地下水, 实现雨水渗透

采用绿色植被与土壤之间增设贮水层、透水层等办法减缓雨水地表径流的速度, 增加雨水渗透, 补充、涵养地下水源, 缓解地面沉降, 防止沿海城市的海水入浸。这对于我国许多以地下水为主要水源的缺水城市及广州、青岛等沿海城市均有特殊的重要意义。

根据方式不同, 雨水渗透可分为分散式和集中式两大类。可以是自然渗透, 也可以是人工渗透。

6 在建筑物层顶上设雨水收集和储蓄设施

在建筑物顶上设计雨水收集和储蓄设施, 将收集到的雨水直接用于消防、小区浇洒路面、植树用水、洗车、冲厕所等, 是实现城市雨水资源化的重要组成部分.我国西部许多缺水地区已成功实现了“收集屋面雨水, 解决人畜饮用”工程, 据有关专家估计, 按多年平均降雨量计算, 一间4 0m2的屋面, 每年可收集40m3以上的雨水, 可满足4~5口之家枯水季节的用水需要。在日本已利用雨水设施的建筑物有100多座, 屋顶集水面积达20多万m2。在我国, 随着城市化进程的加快, 城市大型建筑越来越多, 建筑物顶部面积越来越大, 建筑雨水收集大有作为。因此, 在我国要实现雨水资源化, 在建筑物上设计雨水收集和贮存设施, 达到直接将雨水用做“中水”的措施势在必行。

7 城市雨水利用前景

雨水是自然界水循环系统中的重要环节, 对调节、补充地区水资源和生态环境起着极为关键的作用。我国许多缺水城市, 一方面面临着水资源的短缺;另一方面, 城区不断扩大和完善, 不透水面积逐年增加 (径流系数增大) , 雨水的汇集、排出时间缩短, 高峰流量增大, 致使洪水风险增加, 雨水大量流失, 雨水的地下渗透量及地下水位下降, 地面井泉枯竭, 湖河常水量减少, 水分蒸发量下降, 空气干燥, 旱情加剧。因此, 雨水的利用是一个大有可为的领域

我国许多城市水资源缺乏, 已成为制约我国经济社会发展的重要因素。但同时, 城市雨水作为一种长期被忽视的经济而宝贵的水资源, 一直未得到很好的利用。以青岛市为例, 青岛作为一个严重的缺水型沿海城市, 由于水资源的紧张, 开源节流势在必行。受温带季风气候和海洋性气候的影响, 青岛雨量充沛, 市区面积102km2, 年平均降水量为775.6mm, 年平均总降雨量为8.55亿m3, 主要集中在7、8月份, 也正是用水高峰时期。如果年降雨量的20%产生径流, 则年平均径流量为1.71亿m3, 日均46.8万m3, 这部分径流雨水被收集利用将有效缓解水资源的短缺。

目前, 我国城市雨水资源化的系统研究及应用尚属于起步阶段, 但雨水资源开发利用的潜力极大, 前景极为广阔。

参考文献

[1]车武.我国缺水城市雨水利用技术的探讨[J].中国给水排水, 1999 (3) .

[2]王金亭.雨水开发利用潜力大[N].中国水利报, 2002 (8) .

[3]王琳.城市水资源短缺与雨水收集利用[J].给水排水, 2001, 27 (2) .

浅析城市雨水综合利用 篇8

我国是一个水资源相对贫乏、时空分布又极不均匀的国家。水资源年内年际变化大, 降水及径流的年内分配集中在夏季的几个月中;连丰、连枯年份交替出现, 造成一些地区干旱灾害出现频繁和水资源供需矛盾突出等问题。我国水资源总量28000多亿立方米, 居世界第6位, 但人均水资源占有量只有2300立方米, 约为世界人均水平的1/4。全国水资源的81%集中分布在长江及其以南地区, 而淮河及其以北地区, 水资源量仅占全国的19%。

因而, 总体来说:水资源的分布是南方多于北方, 东部地区多于西部地区。由于水资源分布的差异以及我国水资源污染的日益加重, 我国城市的水资源正在面临着不足和短缺等问题。造成城市水资源不足和短缺的主要原因:一是水资源总量先天不足, 人口多, 人均水资源少。二是水源水质日趋恶化, 不能满足水体正常循环使用的功能要求, 大大减少了有效水资源的利用状况。

2 城市雨水利用现状

在国外, 德国和日本等一些发达国家, 城市雨水的资源化和雨水的收集利用已有较长的历史。其经验和方法, 对我国大部分城市特别是对那些严重缺水的城市很有借鉴意义。我国城市雨水利用起步较晚, 目前主要在缺水地区有一些小型、局部的非标准性应用。

2.1 国外城市雨水利用情况

雨水作为一种极有价值的水资源, 早已引起德国、日本等国家的重视。国际雨水收集利用协会 (IRCSA) 自成立以来, 不断地促进国际间的交流与合作, 两年一度的交流大会使各国之间的雨水利用技术和信息能够很快地传播。网络技术的发展也为雨水利用技术的国际化提供了很好的平台。其中, 发展较快的是德国和日本等国家, 德国雨水利用技术已经从第二代向第三代过渡, 其第三代雨水利用技术的特征就是设备的集成化, 各项雨水利用技术已达到了世界领先水平。

2.2 我国城市雨水利用情况

我国城市雨水利用虽具有悠久的历史, 而真正意义上的城市雨水利用的研究与应用却从20世纪80年代开始, 并于90年代发展起来。但总的来说技术还较落后, 缺乏系统性, 更缺少法律、法规保障体系。20世纪90年代以后, 我国特大城市的一些建筑物已建有雨水收集系统, 但是没有处理和回用系统。

我国大中城市的雨水利用基本处于探索与研究阶段, 由于缺水形势严峻, 北京市开展的步伐较快, 城市雨水利用已进入示范与实践阶段, 可望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。

3 城市雨水利用技术

城市雨水利用技术发展的一个突出特点就是它的国际化与集成化。各国的雨水利用技术发展的程度因重视程度不同而参差不齐。成熟的雨水利用技术从屋面雨水的收集、截污、储存、过滤、渗透、提升、回用到控制都有一系列的定型产品和组装式成套设备。

对于雨水的利用工程可分为三个部分:雨水的收集、雨水的处理和雨水的供应。

3.1 雨水的收集

雨水的收集利用, 广义的范围内, 包括了大型水库的建设, 河川径流的取用等。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、截水网等。其收集效率会随着收集面材质、气象条件 (日照、温湿度等) 以及降雨时间的长短等因素而有所差异。

建筑工程中的雨水收集有三种方式:如果建筑物屋顶硬化, 雨水应该集中引入绿地、透水路面, 或引入储水设施蓄存;如果是地面硬化的庭院、广场、人行道等, 应该首先选用透水材料铺装或建设汇流设施, 将雨水引入透水区域或储水设施中;如果地面是城市主干道等基础设施, 应该结合沿线绿化灌溉建设雨水利用设施。此外, 居民小区也将安装简单的雨水收集和利用设施, 雨水通过这些设施收集到一起, 经过简单的过滤处理, 就可以用来建设观赏水景、浇灌小区内绿地、冲刷路面, 或供小区居民洗车和冲洗马桶, 这样不但节约了大量自来水, 还可以为居民节省大量水费。

3.2 雨水的处理

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明显的比一般回收水的水质好, 依据试验研究显示, 雨水除了p H值较低 (平均约在5.6左右) 以外, 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。这些设备的组合与处理容量需在经济与集水区条件考量下来调整其大小。处理方法与装置则主要取决于: (1) 集水方式; (2) 雨水取用目的与处理水质的目标; (3) 收集面积与雨水流量; (4) 建设计划与相关的条件; (5) 经济能力与管理维护条件。

屋顶集水一般以下述程序来处理所收集的雨水:

集水→筛选→沉淀→砂滤→停留槽→消毒 (视情况而定) →处理水槽 (供水槽)

雨水的处理设备包括有筛网槽以及两个沉淀槽。沉淀槽下方则设有清洗排泥管, 用来方便槽底淤泥的清洗排除, 维持沉淀槽的循环使用。

3.3 雨水的供应

雨水的使用, 在未经过妥善处理前 (如消毒等) , 一般建议用于替代不与人体接触的用水 (如卫生用水、浇灌花木等) 为主。也可将所收集下来的雨水, 经处理与储存的过程后, 用水泵将雨水提升至顶楼的水塔, 供厕所的冲洗使用。另外, 如与人接触的用水, 仍以自来水供应。

4 雨水利用的发展前景

自20世纪80年代以来, 国外雨水利用得到了迅速发展, 利用范围也从生活用水向城市用水和农业用水发展。进入90年代以来, 由于水资源日益紧缺和国际雨水集流事业的不断推动下, 我国逐步重视雨水利用和水资源持续发展的研究, 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。

城市雨水利用作为公益事业, 不仅具有环境生态效益和社会效益, 还有潜在的直接或间接经济效益。雨水利用工程带来的经济效益主要体现在以下三个方面:一是节省巨额市政投资。小区雨水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;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。小区雨水利用实施后, 可以节省市政收集污水管线和扩建排洪设施的部分资金。二是节省市政和居民用水开支。雨水利用运行费用低廉, 经济效益突出。假如使用1m3的自来水费用 (含污水处理费) 为3.00元, 而从运行管理和小区用水费用支出分析, 投入收集1m3雨水的年运行费用不足0.10元, 这样可以大大减少居民用水开支。三是有良好的产业前景, 能形成新的经济增长点, 雨水利用的市场前景巨大。未来若干年内, 雨水与中水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。不仅城区可以形成这样的产业, 郊区小城镇也可以采用相同的方式形成产业。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出积极作用。

结束语