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建筑雨水资源回用研究
RSS 打印 复制链接 发布时间:2017-09-05 13:40:29

     摘要:建筑雨水资源回用可以解决部分城市的水资源短缺问题,发达国家对雨水资源的利用旱有研究,文中结合我国实际情况,采用相应的雨水收集、处理、利用技术以及建筑雨水资源的科学管理等方面,为水资源的长期可持续发展提供了一个有效途径,包括将雨水用于绿化、景观、冲洗等途径。 

  关键词:水资源;雨水利用;利用技术;可持续发展 

  中图分类号:TU1 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2012)02-0310-02 

  0 引言 

  我国是一个水资源紧缺的国家,全国600多座大中城市中,有400多座缺水。据预测,到21世纪中叶,我国的贫水状况将达到高峰。因此,如何最大限度地节流、开源,已越来越受到国内有关人士的关注。在这些思路中,人们普遍注意的是污水回用,却忽略了水资源的另一个重要组成部分,那就是雨水资源。雨水回用不仅是水资源开源、节流的一条有效途径,而且对生态环境的改善、水污染的控制等方面都具有重大意义。 

  1 国内外雨水利用情况 

  在一些发达国家,已经认识到早期快速城市化对生态环境带来的负面影响,20世纪80年代开始重视建筑雨水资源化和雨水的收集利用,其经验和方法对于中国不无借鉴意义。 

  1.1美国美国的雨水利用常以提高天然入渗能办为目的。1993年大水之后,美国兴建地下隧道蓄水系统,让洪水迂回滞留于曾经被堤防保护的土地中,既利用了洪水的生态环境功能,同时减轻了地区的防洪压力。美国的关岛、维尔金岛广泛利用雨水进行草地灌溉和冲洗。美国不但重视工程措施,而且制定了相应的法律法规对雨水利用给予支持,如制定了《雨水利用条例》。其他重要条例规定了新开发区的暴雨洪水洪峰流量不能超过开发前的水平,所有新开发区必须实行强制的“就地滞洪蓄水”。 

  1.2中国我国建筑雨水利用虽具有悠久的历史,而真正意义上的建筑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。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。 

  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。由于缺水形势严峻,北京市开展的步伐较快。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年开始启动i北京市政设计院开始立项编制雨水利用设计指南;北京市政府66号令(2000年12月1日)中也明确要求开展市区的雨水利用工程等。 

  2 建筑雨水资源回收 

  一般模式是将屋顶雨水通过雨漏管收集,通过分散或集中过滤除去径流中颗粒物质,然后将水引入蓄水池贮蓄,再通过水泵输送至用水单元。一般用于冲洗厕所或灌溉绿地等。 

  2.1雨水的收集建筑工程中的雨水收集有三种方式:①建筑物屋顶绿化,雨水应该集中引入绿地、透水路面,或引入储水设施蓄存;②地面绿化的庭院、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;③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。 

  2.2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虑下来调整其大小。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。 

  2.3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。雨水除了可以作为街厕口洗用水外,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。 

  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。某雨水回收利用示意图见图3。 

  3 发展雨水收集回用系统存在的问题 

  我国现行的法规政策,用水体制还不完善,虽然小区雨水收集回用系统开发利用的潜力很大,但是目前发展雨水收集回用系统还存在不少问题,它对缓解北方缺水城市的用水矛盾起不到根本改善的作用。同时,人们目前对雨水收集利用的认识还存在着许多误区,需要大力加强雨水收集的宣传工作。具体来说,不足主要体现在以下几方面: 

  3.1政策不完善,缺乏激励机制我国目前的水法还不够完善,它对于雨水的利用规定不够详细,没有提出明确的实施细则和目标措施,在现行的水资源评价中,也忽略了雨水的作用,只把地表水和地下水作为水资源看待,同时,政府缺乏相应的雨水利用奖励机制,不能充分调动人们利用雨水资源的积极性,我们只有在政策上加以相应完善,组织好我们的奖励机制,才能从根本上解决这一问题。 

  3.2认识存在误区,缺乏科技资金投入目前,民众对建筑雨水的认识还存在着许多的误区,他们还把雨水当做一种有害的东西,认为它会增大建筑排水管网的负担、危害建筑防洪安全。殊不知,将建筑的雨水资源化,不仅可以降低人们对有限的地表水和地下水的依赖性,还能减轻建筑防洪压力,缓解建筑用水紧张的局面。同时,在政府这一方面,对雨水利用方面缺乏必要的资金支持和科技投入,对其没有足够的重视,使我国的雨水利用研究还停滞在起步阶段

  3.3现有城市小区布局限制雨水收集回用系统的发展我国现有城市小区布局对雨水收集存在诸多不利的因素,妨碍雨水收集,具体有以下几个方面:高层建筑越来越多,人均雨水利用量比低层建筑减少。高层建筑物的项部狭小,造成雨水收集面有限,雨水收集困难;区内的绿地大部分都是高于不透水的硬化地面,这样就造成了雨水不易渗透,收集起来比较困难,利用绿地作为雨水的下渗途径还需要改造:目前大部分小区的楼顶覆盖滞水系数特别大,主要是采用油毡和沥青一类的具有化学污染性的材料。 

  4 建议 

  针对以上存在的问题,建议尽快完善关于雨水利用的各项政策法规,把雨水作为一种宝贵的资源看待,消除把雨洪资源看成是城市一大危害观点,把雨水利用纳入水资源的统一管理体系之中。建立利用雨水可享受环保优惠政策的激励机制,对于发展雨水收集回用,充分利用雨水资源的居民区或单位,应免征其防洪费和水污染费等费用。由政府出台相关雨水利用建筑的管理办法,明确今后的小区建设和建筑物设计要服从雨水收集回用系统需要;对于已建成的小区或单位,采用政府投资、地方集资和用户投入的办法进行改造。在雨水利用研究上加大科研投入力度,提供专项资金支持,使研究成果尽快转化,提高雨水综合利用程度。要加大雨水收集回用的宣传教育,强化人们的节水意识。 

  5 结束语 

  随着全国人民环保意识的增强,雨水利用正朝着一个利润丰厚的朝阳产业的方向发展,就目前情况看,建筑雨水利用的重要性正逐渐被大家所认识,雨水的收集利用、设备生产等各方面工作正在形成一个成熟的产业链,它为水资源的长期可持续发展提供了一个有效途径。在西方一些发达国家,建筑雨水应用早已被当做一个成熟的产业来发展,雨水资源的高效利用,为国家节约了大量的物力、财力。建筑雨水利用不仅可以解决部分城市的水资源短缺问题,还为国家的环境保护工作出了一份力,值得我们长期来发展这项工作。 

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