采用節(jié)約用水和污水回用等措施提高水資源利用效率外,還應(yīng)注意非常規(guī)水資源的開(kāi)發(fā)與利用,降雨是地球水體循環(huán)的重要形式,也是區(qū)域水資源補(bǔ)給的重要來(lái)源,如何將雨水轉(zhuǎn)化為可高效利用的替代水源顯得尤為重要。
摘要:城市雨水的匯流,其來(lái)源大致可分為屋面、地面雨水和道路雨水兩部分,以“綠色建筑”評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)為導(dǎo)向,探討將生活廢水與屋面、地面雨水聯(lián)合回用的策略,同時(shí),應(yīng)用低影響開(kāi)發(fā)技術(shù)對(duì)雨水進(jìn)行源頭控制,使雨水以自然的方式回歸自然結(jié)合:“城市”的理念,將雨水限度的貯存,利用雨水的自然循環(huán)過(guò)程服務(wù)于城市用水的社會(huì)循環(huán)需要。
探討城市雨水開(kāi)發(fā)與利用的新思路不僅有利于減輕城市汛期防洪壓力,還有利于緩解城市用水緊缺局面。
一、城市雨水開(kāi)發(fā)與利用方法
在城市雨水的匯流過(guò)程中,其來(lái)源大致可分為屋面、地面雨水和道路雨水兩部分,現(xiàn)階段,我國(guó)城市地區(qū)絕大部分屋面、地面雨水仍然采用收集后匯入雨水管網(wǎng)的傳統(tǒng)思路,并未將其有效利用,提高屋面、地面的利用效率是全面實(shí)現(xiàn)城市雨水開(kāi)發(fā)與利用的重要環(huán)境。
隨著城鎮(zhèn)化水平的不斷提高以及城市規(guī)模的日益擴(kuò)大,城市道路的覆蓋面積也在逐年增長(zhǎng),其在降雨過(guò)程中起著收集與匯流的作用,是雨水管網(wǎng)中雨水流量來(lái)源的重要組成部分,一般而言,降雨的時(shí)空分布并不均勻,存在短時(shí)流量過(guò)大的問(wèn)題,由此導(dǎo)致的城市內(nèi)澇現(xiàn)象頻發(fā),然而,僅僅依靠雨水管網(wǎng)的升級(jí)改造來(lái)解決城市雨水的出路問(wèn)題,并不符合可持續(xù)發(fā)展理念,探索城市道路雨水的開(kāi)發(fā)與利用方法,不僅僅是在減輕城市舊有雨水管網(wǎng)的排水壓力,更是在積極尋找城市替代水源,謀求可持續(xù)發(fā)展。
1、屋面、地面雨水開(kāi)發(fā)與利用方法
目前,“綠色建筑”的概念逐漸興起,在《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》中明確鼓勵(lì)將雨水回用于綠化灌溉、道路沖洗以及洗車(chē)用水,并指出應(yīng)結(jié)合雨水利用設(shè)施進(jìn)行景觀水體設(shè)計(jì),因此,在探討屋面、地面雨水開(kāi)發(fā)與利用方法的過(guò)程中,應(yīng)緊密結(jié)合“綠色建筑”的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),進(jìn)行屋面、地面雨水開(kāi)發(fā)與利用設(shè)計(jì)。
在將盟洗、淋浴等產(chǎn)生的生活廢水回用于沖廁的工程實(shí)踐中,由于氣味、感官等諸多因素的限制,導(dǎo)致民眾的接受程度不高,因此本文將探討生活廢水和屋面、地面雨水聯(lián)合回用的策略和方法,雨水作為回用水源在水質(zhì)方面具備天然的優(yōu)勢(shì),排除初期雨水后的剩余雨水中的有機(jī)物濃度處于較低水平、采用一般物化方法處理即可達(dá)到“城市雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)”,在雨水收集方面,可在現(xiàn)有管線下游修建雨水調(diào)蓄池,并利用三通的形式控制初期雨水排除。
將生活廢水與屋面、地面雨水聯(lián)合回用是一項(xiàng)極具探索性的嘗試,其在全面提高水資源社會(huì)循環(huán)利用效率方面意義深遠(yuǎn),其利用方式如圖1所示。
在上述生活廢水與屋面、地面雨水聯(lián)合回用的方式中,需要建造兩座調(diào)蓄池,一座用于收集生活廢水和屋面、地面雨水,另一座用于貯存經(jīng)過(guò)處理后得到再生水、由于生活廢水和屋面、地面雨水的有機(jī)物濃度均不足以支持直接采用生物法進(jìn)行水質(zhì)凈化,因此可適量摻加化糞池污水后采用MBR工藝進(jìn)行聯(lián)合處理,經(jīng)過(guò)處理后得到的再生水應(yīng)優(yōu)先用于沖廁、洗車(chē)等人體非接觸用水,其次可用于小區(qū)內(nèi)人工湖、人工噴泉等景觀用水,此外還應(yīng)探討再生水回灌補(bǔ)給地下水的可行技術(shù)方案。
在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中,必須考慮由于自然損壞、設(shè)備維修等原因造成的水循環(huán)回路阻斷,因此應(yīng)在前端調(diào)蓄池處設(shè)置溢流管道,并將溢流管道與市政排水管網(wǎng)連通,同時(shí),考慮到后端調(diào)蓄池可能會(huì)出現(xiàn)水量不足的現(xiàn)象,因此應(yīng)將其與市政給水管網(wǎng)連通,不過(guò)應(yīng)采取適當(dāng)?shù)拇胧┓乐怪兴毓嗍姓o水管網(wǎng)的現(xiàn)象發(fā)生。
2、路面雨水開(kāi)發(fā)與利用方法
低影響開(kāi)發(fā)技術(shù)是通過(guò)對(duì)雨水的源頭控制,維持和保護(hù)土地開(kāi)發(fā)前的自然水文狀態(tài),使工程對(duì)生態(tài)環(huán)境的擾動(dòng)最小的理念和方法,在探討城市道路路面雨水開(kāi)發(fā)與利用方法的過(guò)程中,應(yīng)緊密結(jié)合低影響開(kāi)發(fā)技術(shù)使雨水以自然的方式回歸自然,減少對(duì)降雨過(guò)程的人工干預(yù),同時(shí),還應(yīng)緊密結(jié)合“城市”的理念,將雨水限度的貯存,利用雨水的自然循環(huán)過(guò)程服務(wù)于城市用水的社會(huì)循環(huán)需要。
在以低影響開(kāi)發(fā)技術(shù)進(jìn)行城市道路路面雨水開(kāi)發(fā)與利用設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)注重在徑流形成的源頭進(jìn)行雨水分散設(shè)計(jì),以降低雨水徑流系數(shù)為主要目標(biāo),通過(guò)在城市運(yùn)用低影響開(kāi)發(fā)技術(shù)不僅可以使雨水限度的回歸自然,也可以降低集中降水所形成的洪峰流量,減輕雨水管網(wǎng)的泄洪壓力,其具體利用方式如下圖所示:
在上述運(yùn)用低影響開(kāi)發(fā)技術(shù)進(jìn)行雨水分散設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)優(yōu)先采用透水鋪裝、生物滯留、下沉式綠地等方式實(shí)現(xiàn)雨水的自然下滲,但當(dāng)采用自然下滲方式不足以排出全部降雨時(shí),應(yīng)將過(guò)量的雨水排放到雨水管網(wǎng)中,避免內(nèi)澇現(xiàn)象的發(fā)生,透水鋪裝指的是利用人工鋪筑的可透水材料使雨水通過(guò)與鋪裝下基層相通的滲水路徑滲入下部土壤的雨水分散方式,生物滯留指的是通過(guò)填料的過(guò)濾與吸附作用以及植物根系的吸收作用來(lái)凈化雨水,由于其能將雨水暫時(shí)貯存后緩慢滲入地下,因此可以消減地表雨水的洪峰流量,下沉式綠地指的是一些低于路面的廣場(chǎng)式園林綠地,利用其對(duì)雨水的調(diào)蓄助滲作用實(shí)現(xiàn)雨水在源頭的分散控制。