城鎮(zhèn)雨水利用有狹義和廣義之分。狹義上的城市雨水利用,主要是對城市匯水面產(chǎn)生的徑流進行收集、調節(jié)、凈化后的直接利用。廣場、建筑物的屋頂、小區(qū)、道路等一定區(qū)域的雨水收集、調蓄后用于綠化灌溉或洗車、沖廁等。這是一種利用技術較容易掌握的方法,在城市雨水利用初期得到廣泛應用,對提高區(qū)域環(huán)境、緩解城市用水緊張具有一定的作用。
城市雨水利用是指在城市范圍內有目的地采取各種措施來保護和利用雨水資源,包括收集、調蓄、凈化后的直接利用;還包括間接利用各種人工或自然水體、池塘、濕地或洼地,使雨水滲入補充地下水資源;還包括回用和滲透,利用與洪澇控制、污染控制、生態(tài)環(huán)境相結合的綜合利用。
我們國家雖有二萬八千億立方米的水資源,但人均水資源不足2200立方米,是全球13個貧水國之一。近幾年,隨著城市化的推進,水資源短缺問題日益突出。我國許多城市由于水資源的短缺,城市人口急劇增加,造成生態(tài)環(huán)境惡化。由于工農(nóng)業(yè)用水技術落后,水資源浪費嚴重,目前,我國有400多個城市供水不足,110個城市嚴重缺水。雨污分流利用工程為城市建立備用水源提供了可能,在一定程度上緩解了城市缺水問題。
在城市化過程中,不可避免地要增加不透水面積,如道路、建筑等。暴雨徑流迅速匯集,造成地面積水,造成城市局部洪水。這樣給城市居民的生活帶來不便,也增加了城市排水壓力。該項目可以收集、貯存雨水,有效地防止了城市的洪澇災害。
許多城市為了解決城市缺水問題而過度開采地下水。又因地面硬化雨水難以滲入地下補充地下水,造成城市水環(huán)境進一步惡化。我國46座城市地面沉陷。雨水因水質好、價格低而成為地下水回灌不錯的選擇。
雨水收集的主要途徑。
1、利用大面積集中城市的建筑屋頂、大型廣場、小區(qū)庭院、城市防滲地面雨水均可大面積匯集雨水,是良好的雨水集散面。如果修建一些簡單的雨水收集儲存工程,就可以將城市雨水資源化,用于城市清潔、綠化、灌溉、維持城市水體景觀等,由于雨水污染并不嚴重,可以通過簡單的處理用于生活洗滌、工業(yè)用水等。如在儲池的基礎上建一個優(yōu)美的音樂噴泉,可以解決噴泉用水與綠地用水矛盾。
2、利用滲透設備收集雨水。采用多種人工設施對雨水進行滲透是城市雨水利用的重要途徑。雨水滲入設備主要有滲集井、透水鋪裝、滲透管、滲透溝、滲透池等。采用滲濾設施,對需進行改造和新建的下水道工程,更能節(jié)約投資。自20世紀80年代起,日本就開始了雨水滲透技術的研究,目前已由試驗階段進入推廣實施階段。
案例:從1996年初開始,僅東京就采用了33450口滲透集水井。日本的研究與應用表明,滲透設施能涵養(yǎng)地下水,抑制暴雨徑流,效果十分明顯。并且經(jīng)十幾年的降壓效果并未減弱。在東京、橫濱等地滲入地下水的連續(xù)觀測中,未發(fā)現(xiàn)對地下水造成污染。城市雨水滲入技術在我國的應用研究應具有一定的超前意識。
3、就地使用收集的雨水和降雨。蓄水池是用來儲存雨水的重要設備。蓄水池的面積應根據(jù)當?shù)丶昝娣e的降水量以及用水方式來設計建造。為了解決這一問題,德國采用的雨水屋頂花園利用系統(tǒng)是減少城市雨洪徑流量的重要途徑之一。本系統(tǒng)在屋頂鋪土,種植植物,配套防水排水等措施,美化環(huán)境,凈化城市空氣,減少城市熱島效應,逐步提高城市環(huán)境。
4、雨水和污水的分流。設立獨立的城市雨水系統(tǒng)。國內許多城市采用合流排水系統(tǒng),這種排水方式存在著兩個缺點:一是排水系統(tǒng)會把雨水和污水排入同一排水系統(tǒng),然后排放到同一河道和海域,這些河流沒有得到足夠的清水補充,使得污水不斷排出之后變得又臟又臭;二是雨水的水質比污水好,而合流制的排水系統(tǒng)將其和污水一起排出,導致雨水白白流失。
某一區(qū)域能實現(xiàn)雨水收集利用嗎?分析了雨水收集的可行性。要做好這個地區(qū)的雨量統(tǒng)計。雨是否充足是我們能否收集雨水的先決條件。其次要考慮的是,雨水從哪里收集?這問題很簡單。屋頂是較好的雨水集散點,道路、廣場、游樂場、綠地等是集雨的好地方。
與溢流雨水相比,雨水通過地表徑流和雨水管網(wǎng)輸送進入梯田式前置塘。經(jīng)多級消能降速和初雨污染控制后,雨水溢出進入水體這個大海綿系統(tǒng)。過多的雨水在水體達到蓄水深度后,溢流到市政雨水管網(wǎng)。
在傳統(tǒng)的城市開發(fā)建設中,道路占城市面積的10%-25%,而傳統(tǒng)的道路鋪裝材料也是造成雨水滲透性差的重要原因之一,除了通過透水鋪裝可以滲透雨水外,還可以將園區(qū)道路、居住區(qū)道路、停車場鋪裝材料改為陶瓷透水磚,增加雨水滲透量,減少地表徑流,滲透雨水,在地下儲蓄池內排入河道,從而減少雨水滲入量,從而減少地面徑流對路面的侵蝕。
城鎮(zhèn)雨水利用具有巨大的生態(tài)和社會效益,也有可觀的經(jīng)濟效益:一是節(jié)約了大量市政投資。該工程能有效地減少城市洪澇壓力,節(jié)約封閉路面下的排水管網(wǎng)負荷,減少市政污水收集管道和擴建排水設施的投資。二是節(jié)約市政和居民的用水費用。對解決水資源短缺、防治水環(huán)境污染、防洪減災等方面,具有顯著的社會效益和環(huán)境效益,是實現(xiàn)水資源可持續(xù)利用的有效途徑。要積極開展城市雨水綜合利用工程,合理配置和科學管理雨水資源,增加水資源的有效供給,維護良好的水生態(tài)環(huán)境。創(chuàng)造一個公平穩(wěn)定、經(jīng)濟繁榮、城市可持續(xù)發(fā)展、人與自然和諧相處的文明城市。這與我們創(chuàng)造海綿城市的理念不謀而合