我國是一個水資源貧乏的國家,在城鎮(zhèn)化進程加快的背景下,工業(yè)用水和城鎮(zhèn)居民生活用水逐漸增多,而過量開發(fā)使用水資源造成水源浪費和水位降低,影響水生態(tài)平衡。與此同時,城鎮(zhèn)雨水存量資源較大,如不進行有效利用,將會造成浪費。因此,有必要加強城市研究,對城鎮(zhèn)雨水收集利用工作進行研究。
一、城市雨水收集利用的方法
做好城市雨水收集工作,不僅可以收集水質較好的水資源,還有利于城市防洪和排水。下面對直接、間接和綜合性的雨水綜合利用進行分析。
1、城市雨水直接收集利用的方法
一是住宅屋面雨水集蓄利用系統(tǒng)。城市住宅小區(qū)密集,可利用屋頂作為天然集雨面進行雨水集蓄利用。該類型收集利用包括雨水蓄積區(qū)、導流體系、地面儲雨容器、配水管系等部分組成。其中,地面的儲雨容器是核心組件。主要是由塑料桶、鐵桶和其他容器是核心組件,體積一般不大。具體應用中,可根據雨水收集后用途考慮是否進行初期雨水去除器安裝。該裝置可以直接在居民住宅樓、平房和四合院使用,收集到的雨水可以用于工業(yè)生產、家庭生活或各類中水系統(tǒng)。
二是屋頂綠化雨水利用系統(tǒng),地表植被降降低城市熱島效應、調節(jié)建筑溫度,因此,居民住宅屋頂綠化是減輕污染、消減地表的重要措施,借助屋頂?shù)木G化系統(tǒng),可以進行雨水的收集利用和滲透處理。該雨水利用系統(tǒng)適用于平面屋頂和坡屋頂,關鍵是合理選擇所需的土壤和種植的植物,而防止?jié)B濾是該技術實施的重要保障措施。該系統(tǒng)主要有雨水匯聚區(qū)、輸水管體系、截污處理裝置、儲水凈化系統(tǒng)和配水裝置等幾部分構成,核心部位為儲集雨水的凈化系統(tǒng),該系統(tǒng)儲雨池等設施多為鋼筋混凝土結構,需要配套初期雨水去除裝置以及過濾和沉淀等裝置,根據實際需要可設計為1-100立方米的容積規(guī)模,同時。該系統(tǒng)還需配套建立雨水收集、輸送系統(tǒng),技術要求和成本較高,該系統(tǒng)配水系統(tǒng)主要是由綠化管道組成,要結合具體區(qū)域種植特點篩選適宜本地生長的耐旱植物,特別是要結合區(qū)域自然條件確定合適的土壤厚度,對植被上層土壤,要選擇密度低,抗沖刷性強、孔隙率和滲透率高的土質。
城市雨水間接收集利用的方法
城市雨水的間接利用,就是在將雨水進行蓄積后,采取措施使其滲透到地下進行地下水補充,涵養(yǎng)地下水資源,提升地下數(shù)位,抵制地面沉降等問題。間接利用主要分為集中回灌和分散滲透兩種技術類型,一般分為以下幾種具體的模式;一是利用滲透地面進行滲透,可采取以城區(qū)的綠地植被為主的天然透水地面和以人工鋪設為主的各類透水地面,綠地系統(tǒng)是雨水利用的滲透系統(tǒng),具有滲透率強、凈化力強的特點,地表植被根系可以發(fā)揮對雨水徑流凈化作用,能有效去除雨水中的各類雜志,使?jié)B透到地下的雨水水質合格。綠地系統(tǒng)作為自然下滲系統(tǒng),具有人工下滲系統(tǒng)無可比擬的優(yōu)越性。可結合城市發(fā)展規(guī)劃,加大綠地系統(tǒng)規(guī)劃建設力度,增加城市綠地面積,因此制宜選擇適宜的喬灌木和地表植被進行種植,增加對雨水的利用程度。人工鋪設的透水地面主要是將城市建設中傳統(tǒng)的不透水地面磚換為透水地面磚,發(fā)揮透水地面磚孔隙滲透性特點,通過轉體的孔隙進行雨水收集,在透水地面轉下部鋪設由砂礫、碎石、沙子等組成的反濾層,使雨水可以順利下滲到地下。該系統(tǒng)技術簡單、應用范圍廣,可以充分發(fā)揮反濾層的滲透和凈化作用。但是,因為需要較大的透水面積才能有效的進行雨水地面徑流的調蓄,特別是滲透性會受到土質情況的限制,所以存在一定的應用缺陷,在城市建設中,要盡量將新建設的鋪裝地面建為透水地面,二是滲透池系統(tǒng)。在城市匯水面積較廣、可利用地面充足的區(qū)域,可減少滲透池用于住宅小區(qū)的景觀用水和生態(tài)用水。該系統(tǒng)具有滲水和儲集容量大,凈化力強、水質要求低等優(yōu)點,但是存在較大的蒸發(fā)損耗,要兼顧其實際功能進行水量平衡的計算和雨水的合理收集利用。
城市雨水綜合利用的方法
城市雨水的綜合利用工程,要根據工程學,生態(tài)學原理,堅持經濟性原測,將雨水收集利用與城市園林水景建設結合,實現(xiàn)建筑、園林、景觀協(xié)調。要根據具體區(qū)域的自然條件和雨水收集利用系統(tǒng)要求,優(yōu)先考慮對地下水進行補充,對地表水進行涵養(yǎng),并將雨水用于洗車,綠化,景觀用水等方面,還可作為居民生活用水的補充水源,根據具體情況,實現(xiàn)雨水直接利用和間接利用的結合。
城市雨水收集利用的應用案例
湖北地區(qū)屬于典型的季風氣候區(qū),全年降水比較充足,在城市的雨水收集方面,現(xiàn)有的收集和利用設施較少,多是雨水蒸發(fā),滲透和進入排水管道泄出等方式,浪費了水資源。
在城市建設中,我國現(xiàn)有的城市設施比較齊全,車站、取硬鋪裝的方式,地面的透水性較差,即使是公共綠地系統(tǒng),也沒有對系統(tǒng)的土壤等進行處理。很難實現(xiàn)綠地區(qū)域范圍內雨水的下滲和利用。當前的雨水回收利用系統(tǒng),多是通過排水管道收集,多級體水泵作業(yè)后利用雨水調蓄池進行收集的模式,凈化方式多為物理過濾的方式,單一的雨水凈化目的限制了雨水的用途。因此,要以具體城市的發(fā)展現(xiàn)狀和規(guī)劃為基礎,依靠現(xiàn)有的住宅等建筑,采取以雨水的重力自流為主要收集方式,結合具體區(qū)域的實際狀況,綜合采取下凹式綠化場地,生態(tài)石滲濾溝、人工濕地,生態(tài)穩(wěn)定塘等方式,進行綜合性的雨水收集利用,提高雨水資源的利用率,發(fā)揮其經濟效益和生態(tài)效益。
結論
綜上述所述,城市雨水收集利用對于城市發(fā)展和水資源的高效利用具有重要意義,通過分析雨水收集利用的直接、間接和綜合利用措施,可提供雨水收集利用的理論基礎,提高雨水收集利用水平。