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城市發展過程中普遍面臨的水資源短缺、排水系統和河道防洪壓力增大、內澇積水等問題的重要措施之一，具有很強的必要性。

　　1、緩解水資源短缺，保障城市生態系統安全

　　近年我國水資源供需矛盾很嚴重，缺水城市達300多個，北方城市主要是水源型缺水，而南方城市主要是水質型缺水。

　　2、控制面源污染，削減水體污染物總量

　　目前點源污染已經得到了有效的控制，各種面源污染控制成為進一步提高環境質量，消減污染物總量的關鍵，其中分流制排水系統雨污混接現象嚴重,合流制排水系統雨天溢流已成為城區水體面源污染的主要原因之一。如果要實現對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節。

　　3、削減暴雨徑流量，減輕城市防洪壓力

　　亞熱帶海洋性季風氣候，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。中心城區排水管線設計多為雨污合流制，加之部分管線年久失修，極易發生城市內澇，造成巨大的經濟損失，如果僅靠擴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濟，且市區和近郊區擴大河道斷面也十分困難。所以迫切需要采取合適的措施對雨水進行收集利用，延長雨水在地表的滯留時間，恢復城市生態系統自身的水循環能力，減輕城市防洪壓力。2011年6月23日北京暴雨導致內澇，造成城區大面積積水即給我們敲響了警鐘。

　　4、補充地下水源，保障城市的地質安全

　　地區的表層基本為粘土，土壤耐壓能力差，滲透系數小（接近零），地下水位不高，部分地區的水位小于1m。而與此同時建筑物密集，高層建筑眾多，道路面積不斷增加，由于土地利用的方式發生了改變，許多路面都成了不透水的硬地。為了保障地質安全，不能破壞原水量及水質平衡系統，必須利用合理的措施保證一定量的雨水下滲，以補充地下水源，保持地下水水量和水質平衡，保證城市的地質安全。

　　溫室雨水收集系統的經濟性和應用前景

　　為了減少固定投資成本，溫室雨水收集系統利用溫室自身的頂面作為雨水收集面，利用溫室灌溉系統的儲水池儲水，因此溫室雨水收集系統實際上是在溫室的放水天溝和灌溉系統的儲液池之間用管道連接即可。由于雨水有極弱的酸性，因此只需用少量的石灰水中和即可，沉淀后可用于溫室的灌溉，這一處理費用極低。

　　據專家測算，在我國“三北”的調水工程中，每調1m3水，其價格約為12元，按此計算，在我國的西北地區實行溫室雨水收集系統集水，每公頃溫室每年可節約直接農業生產成本約15000元，從宏觀的角度來說，我國北方地區20khm3的溫室生產，每年可挽回直接經濟損失達3億元。

　　在我國的北方干旱地區，由于水資源的缺乏和過度使用地下水，使得一些地區的地下水位日漸下降甚至水源枯竭，給農業生產帶來巨大的間接損失。因此在我國北方地區的溫室生產中，利用溫室雨水收集系統，可減少干旱給溫室生產帶來的間接經濟損失和減低溫室生產的成本。

　　同時，在我國北方地區，40%～60%的降雨量在7～月份，該時段為農田休閑期，地表luo露，該地區溫室生產面積上的雨水量約為1Gm3/年，雨水的沖刷，造成嚴重的水土流失，不利于生態環境的保護和農業的可持續發展。

　　因此，在我國北方地區推廣使用溫室雨水收集系統，具有良好的經濟效益、生態環境效益和社會效益，隨著對該系統的進一步研究和完善，它具有廣闊的發展和應用前景。

　　初期雨水徑流棄流問題的探討

　　城市雨水的利用越來越受到人們的關注。研究表明，初期雨水徑流的水質較差。因此，對初期雨水徑流的處理與處置是雨水利用工程的技術關鍵。

　　目前對初期雨水徑流多采用棄流的處置方式，但由于初期雨水徑流水質受多種因素影響，對棄流量沒有統一的計算公式，棄流量的大小很難控制，并且對于年降雨量較少的地區，如采用初期雨水棄流，則不但污染負荷較高的初雨難收集，并且也浪費了雨水資源。另外，對初期雨水徑流的水質監測發現，其可生化性較差，主要污染物為SS和COD，且SS對COD的貢獻率較大。

　　為了管理、維護及運行的方便，并綜合慮處理規模與投資、運行費用等，建筑小區或校園區內的初期雨水徑流宜采用集中處理的方式。在以雷陣雨為主的地區的雨水利用工程中，若初期雨水徑流中的主要污染物為SS，且混凝對其去除效果較好，則慮不棄流，直接處理以強化混凝效果，這樣既能夠有效地利用雨水資源，又減少了棄流裝置的建設、維護及運行費用。

　　綜合慮對雨水徑流污染物的去除效果及混凝劑的經濟因素，PAC是處理雨水徑流較理想的混凝劑，其zui佳投量為20～35mg/L。初期雨水徑流不預沉直接進行混凝/沉淀處理的效果優于預沉后再進行混凝/沉淀的，混凝/沉淀處理對初期雨水的濁度、COD的去除率較高，均可達90%以上。對于主要污染物為SS和COD的初期雨水徑流，在雨水利用工程中宜選擇初期雨水不棄流而直接進行混凝/沉淀處理后利用的方式。