城市雨水回收利用的必要性
城市雨水回收利用是解決或緩解我國(guó)城市發(fā)展過(guò)程中普遍面臨的水資源短缺、排水系統(tǒng)和河道防洪壓力增大、內(nèi)澇積水等問(wèn)題的重要措施之一,具有很強(qiáng)的必要性。
1、緩解水資源短缺,保障城市生態(tài)系統(tǒng)安全
近年我國(guó)水資源供需矛盾很嚴(yán)重,缺水城市達(dá)300多個(gè),北方城市主要是水源型缺水,而南方城市主要是水質(zhì)型缺水。
2、控制面源污染,削減水體污染物總量
目前點(diǎn)源污染已經(jīng)得到了有效的控制,各種面源污染控制成為進(jìn)一步提高環(huán)境質(zhì)量,消減污染物總量的關(guān)鍵,其中分流制排水系統(tǒng)雨污混接現(xiàn)象嚴(yán)重,合流制排水系統(tǒng)雨天溢流已成為城區(qū)水體面源污染的主要原因之一。如果要實(shí)現(xiàn)對(duì)城市水體面源污染的控制,城市雨水的回收利用是必要的環(huán)節(jié)。
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3、削減暴雨徑流量,減輕城市防洪壓力
亞熱帶海洋性季風(fēng)氣候,全年雨水充足,但全年降雨并不均勻,尤其是每年汛期的降雨量約占全年降雨量的55%以上。中心城區(qū)排水管線設(shè)計(jì)多為雨污合流制,加之部分管線年久失修,極易發(fā)生城市內(nèi)澇,造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失,如果僅靠擴(kuò)大河道斷面滿足防洪要求,必然是大河道小流量,使用效率不高也不經(jīng)濟(jì),且市區(qū)和近郊區(qū)擴(kuò)大河道斷面也十分困難。所以迫切需要采取合適的措施對(duì)雨水進(jìn)行收集利用,延長(zhǎng)雨水在地表的滯留時(shí)間,恢復(fù)城市生態(tài)系統(tǒng)自身的水循環(huán)能力,減輕城市防洪壓力。2011年6月23日北京暴雨導(dǎo)致內(nèi)澇,造成城區(qū)大面積積水即給我們敲響了警鐘。
4、補(bǔ)充地下水源,保障城市的地質(zhì)安全
地區(qū)的表層基本為粘土,土壤耐壓能力差,滲透系數(shù)?。ń咏悖?,地下水位不高,部分地區(qū)的水位小于1m。而與此同時(shí)建筑物密集,高層建筑眾多,道路面積不斷增加,由于土地利用的方式發(fā)生了改變,許多路面都成了不透水的硬地。為了保障地質(zhì)安全,不能破壞原水量及水質(zhì)平衡系統(tǒng),必須利用合理的措施保證一定量的雨水下滲,以補(bǔ)充地下水源,保持地下水水量和水質(zhì)平衡,保證城市的地質(zhì)安全。
雨水收集利用的意義
1、資源效益
雨水利用直接增加了可供水量,減少了市政供水量,緩和了城市供水的供需矛盾,是一種立足本地水資源、解決水資源短缺的現(xiàn)實(shí)可行的有效措施。1997年,全國(guó)城市雨洪量約為8l億m3,按40%的資源化率計(jì)算,可利用的雨洪量為32.5億m3。隨著城市水資源短缺程度的進(jìn)一步加劇,雨水的資源價(jià)值越來(lái)越突出。
2、環(huán)境效益
雨水利用能減少地下水開(kāi)采量,有效補(bǔ)充地下水,防止地下漏斗擴(kuò)大和地面下沉。雨水利用減少了城市雨水的外排量,直接減少了雨水徑流挾帶的污染物數(shù)量,使得進(jìn)入城市水體的面源污染大為減少,促進(jìn)了城市水環(huán)境的改善。
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3、經(jīng)濟(jì)效益
雨水利用減輕了城市給排水設(shè)施的負(fù)荷,降低了城市供排水設(shè)施的規(guī)模,節(jié)省了城市供排水設(shè)施的基建投資與運(yùn)行費(fèi)用。雨水利用能增加可用水量,減少因水資源短缺造成的國(guó)家財(cái)政收入損失。據(jù)了解,目前全國(guó)六百多個(gè)城市日平均缺水1000萬(wàn)m3,造成國(guó)家財(cái)政收入年減少200億元,相當(dāng)于每缺水lm3損失5.48元。
4、社會(huì)效益
雨水利用不僅與機(jī)關(guān)、企事業(yè)單位、社會(huì)團(tuán)體相關(guān),同時(shí)也與廣大市民的生活和環(huán)境息息相關(guān),需要全社會(huì)的共同參與。全社會(huì)的共同參與是開(kāi)展雨水利用的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ),是城市水資源可持續(xù)利用的必備條件。
雨水利用從形式上可分為直接利用和間接利用。雨水直接利用是指將雨水徑流收集后,根據(jù)水質(zhì)要求經(jīng)適當(dāng)處理后供使用;雨水間接利用是指通過(guò)各種措施強(qiáng)化雨水下滲,補(bǔ)充地下水。一般而言,雨水收集與利用可分為收集系統(tǒng)、儲(chǔ)存凈化系統(tǒng)、滲透系統(tǒng)。
國(guó)內(nèi)外雨水收集與利用現(xiàn)狀分析
據(jù)統(tǒng)計(jì),全國(guó)600多座城市中,有近400座城市缺水或嚴(yán)重缺水。特別在一些大型、超大型城市,水資源供求矛盾更加尖銳,直接影響到人們的生活、生產(chǎn)和社會(huì)發(fā)展。水資源短缺已經(jīng)成為影響和制約我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的重要因素之一。隨著我國(guó)城鎮(zhèn)化的高速發(fā)展,將對(duì)水資源和水環(huán)境造成更大的壓力。雨水利用是解決水資源緊缺與經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展之間矛盾,緩解城市水危機(jī)、改善城市水環(huán)境的有效措施。
1、 國(guó)外城市雨水利用概況
德國(guó)是歐洲開(kāi)展雨水利用工程zui好的國(guó)家之一。目前,德國(guó)雨水利用技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入標(biāo)準(zhǔn)化、產(chǎn)業(yè)化階段。在澳大利亞,許多新開(kāi)發(fā)的居民點(diǎn)附近的停車場(chǎng)、人行道鋪的都是采用了透水性很強(qiáng)的地磚,并在地下修建地下蓄水管網(wǎng)。而目在新建的道路上,路兩旁的樹(shù)底下甚至預(yù)留了積水孔,道路上的雨水不是流入下水道,而是通過(guò)路旁的積水孔直接被存蓄到樹(shù)下面的積水池。日本的城市雨水資源利用在亞洲是開(kāi)展最早的。在有“花園式城市”、“花園式國(guó)家”美譽(yù)的新加坡,無(wú)論是道路兩旁、街道周邊、海邊還是建筑物周圍,到處都是樹(shù)木花草。這些綠化都是自動(dòng)澆灌的,而且都有雨水利用裝置。
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2 、國(guó)內(nèi)城市雨水利用現(xiàn)狀
我國(guó)雨水資源利用的思想具有悠久的歷史,從新疆的“坎兒井”到北京北海團(tuán)城的“倒梯形方磚、集水涵洞'
雨水利用工程,都是古雨水利用的典范。但相對(duì)于發(fā)達(dá)國(guó)家大規(guī)模的城市雨水資源利用,我國(guó)真正意義上的城市雨水資源研究與利用起步較晚,自90年起,北京、上海、天津、大連、哈爾濱、西安、鄭州、深圳等城市開(kāi)始結(jié)合自身的具體情況相繼開(kāi)展雨水資源利用的研究和應(yīng)用。近年來(lái),我國(guó)城市開(kāi)始逐步重視雨水源頭控制和綜合管理。與發(fā)達(dá)國(guó)家相比,我國(guó)在城市雨水滯留、集蓄利用及人工促滲補(bǔ)充地下水領(lǐng)域,無(wú)論在研究還是在工程經(jīng)驗(yàn)方面均存在明顯差距,需要更多的關(guān)注和深入研究,在應(yīng)用中不斷總結(jié)完善。