唐珂 李千惠
摘要:在分析城市化發展現狀的基礎上,探討城市雨水利用技術的重要性及方法。
關鍵詞:城市雨水;利用現狀;技術;前景;建議
城市化的不斷發展,在一定程度上改變了城市地區的局部氣候條件,由于這些氣候要素的變化,又進一步影響到城市,特別是大都市的降水條件。例如,在大都市中,幾乎所有氣候要素都有一定程度的改變,在城市建設過程中,地表的改變,使地表上的輻射平衡發生變化,從而影響了空氣的運動。工業和民用供熱以及機動車輛增加了大氣中的熱量,而且燃燒吧水汽連同各種各樣的化學物質送入大氣層中。建筑物能引起機械湍流,同時城市作為熱源可導致熱湍流。城市上空的凝結核、熱湍流以及機械湍流可以影響當地的云量和降雨量。城市化的發展和人工排水系統的完善地表植被覆蓋率降低,滯水迅速排泄,導致局部蒸發量大為減少,市區內的絕對濕度下降。
雨水作為一種寶貴的資源,在城市水循環系統和流域水循環系統中起著十分重要的作用。由于人類的活動造成植被減少或破壞,城市發展中不透水面積的增加,導致了城市雨水大量排放、地下水位降低等問題,進而導致雨水流失量增加和水循環系統的平衡遭到破壞,并引發一系列環境與生態問題。我國許多城市水資源嚴重不足,而大量雨水資源卻白白流失,雨水利用率不足10%。針對這樣一種現狀,城市雨水綜合利用是改善城市水環境的一個重要方面,其技術應用有著廣泛而深遠的意義??蓪崿F節水、水資源涵養與保護、控制城市水土流失和水澇、減輕城市排水和處理系統的負荷、減少水污染和改善城市生態環境等目標。
城市雨水的回收利用方式可分為以下幾個方面的內容:
1、屋面雨水收集利用
城市中屋面的面積占去了整個城市硬質表面的30%左右,采用屋面可以吸收匯集部分雨水,增加城市雨水的回收利用,減緩雨水排放,改善城市水環境。將雨水從屋頂收集后,通過重力管道過濾,然后雨水通過穩定的進口流入儲水池,處理后由泵送至各用水點,根據區域的要求和具體項目條件,可用于補充地下水、綠化、沖洗道路、停車場、洗車、景觀用水、建筑工地等雜用水,有條件的還可作為洗衣、冷卻循環、沖廁和消防的補充水源。
2、路面雨水收集利用
路面雨水收集系統可以采用雨水管、雨水暗渠、雨水明渠等方式。水體附近匯集面的雨水也可以利用地形通過地表面向水體匯集。
利用道路兩側的低綠地或有植被的自然排水淺溝,是一種有效的路面雨水收集截污系統。雨水淺溝通過一定的坡度和斷面自然排水,表層植被能攔截部分顆粒物,小雨或初期雨水會部分自然下滲,是收集的徑流雨水水質沿途可以改善。但受地面坡度的限制,還涉及到與園林綠化和道路等的關系;淺溝的寬度、深度往往受到美觀、場地等條件的限制,所負擔的排水面積會受到限制;可收集的雨水水量也會相應減少。
3、雨水滲透系統利用技術
利用各種人工設施強化雨水滲透是城市雨水利用的重要途徑,雨水滲透設施主要有滲透集水井、滲透性鋪裝、滲透管、滲透溝、滲透池等。研究表明,滲透設施涵養地下水、抑制暴雨徑流的作用十分
顯著。
滲水地面分為天然深水地面和人工滲水地面。前者以綠地為主。人工透水地面是人工鋪設的透水性地面,如多孔瀝青地面、碎石地面和草坪磚地面等,多鋪設在道路兩側的透水人行道、停車場等。其主要優點是利用表層土壤對雨水的凈化能力,對預處理要求低,技術簡單;缺點是滲透能力受土質所限,需要較大的透水面積。
綠地是一種天然的滲透設施。它具有透水性好、節省投資、便于雨水引入就地消納等優點;同時對雨水中的一些污染物具有一定的截留和凈化作用。目前我國城市規劃要求有較高的綠化率。可以通過改造或設計成低勢綠地,以增加雨水滲透量,減少綠化用水并改善環境。低勢綠地的缺點是滲透流量受土壤性質的限制,雨水中如含有較多的雜質和懸浮物,會影響綠地的質量和滲透性能。還需要和園林景觀設計密切配合。
滲水洼塘即利用天然或人工修筑的池塘或洼地進行雨水滲透,補給地下水。種植草坪的洼地對雨水不僅有調蓄作用,還可以去除水中的污染物,同時具有很好的觀賞價值。滲水池塘一般是人工修建的比洼地深的雨水滯蓄和入滲設施,其周圍一般種植樹木,也有較好的觀景效果。
城市雨水綜合利用應納入雨水規劃。城市雨水綜合利用是一項涉及多學科的、復雜的系統工程,在選擇雨水利用系統方案時,要特別注意地域及現場各種條件的差異,考慮城市和小區環境、生態和美學、人與自然的統一和諧,力求最佳效果。
參考文獻
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作者簡介
唐珂(1990—),女,漢族,現為鄭州大學水利與環境學院2010級水利水電工程專業本科生。
李千惠(1990—)女,漢族,現為鄭州大學水利與環境學院2010級水利水電工程專業本科生。