本文摘要：摘要：近年來(lái)，經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，城市化建設(shè)不斷加快，文章從雨水的收集和利用的角度對(duì)城市基于利用技術(shù)進(jìn)行分析。雨水收集利用可以減輕內(nèi)蒙古地區(qū)日顯巨大的自來(lái)水的供水壓力、路面積水等環(huán)境問(wèn)題，同時(shí)對(duì)水土流失、河水污染等環(huán)境問(wèn)題也有一定的緩解作用。 關(guān)
摘要：近年來(lái)，經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，城市化建設(shè)不斷加快，文章從雨水的收集和利用的角度對(duì)城市基于利用技術(shù)進(jìn)行分析。雨水收集利用可以減輕內(nèi)蒙古地區(qū)日顯巨大的自來(lái)水的供水壓力、路面積水等環(huán)境問(wèn)題，同時(shí)對(duì)水土流失、河水污染等環(huán)境問(wèn)題也有一定的緩解作用。
關(guān)鍵詞：城市;雨水收集;利用
引言
隨著城市化建設(shè)進(jìn)程的加快，城市道路和園林綠地的下墊面被大量無(wú)機(jī)材料填充，加之城市規(guī)劃建設(shè)的不合理，部分阻礙了道路和綠地表面雨水的下滲，大量地表雨水直接增加了市政排水管道的排水壓力，由此導(dǎo)致的城市內(nèi)澇和洪澇災(zāi)害頻發(fā)。頻繁的城市內(nèi)澇和洪澇災(zāi)害給人們的生活帶來(lái)了嚴(yán)重的影響，亟須解決城市的雨洪問(wèn)題。
1城市集雨利用的必要性
目前，我國(guó)正處在城市化快速發(fā)展的階段。隨著城市化水平的提高和經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，城市雨水問(wèn)題就愈發(fā)凸現(xiàn)出來(lái)。主要表現(xiàn)為，雨水資源大量流失、雨水徑流污染嚴(yán)重、城市內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)加大。雨水?dāng)y帶污染物進(jìn)入河流導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境破壞等幾方面。城市雨水問(wèn)題不僅是制約國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要因素，而且是危害和威脅人民健康的嚴(yán)重社會(huì)問(wèn)題。
而解決雨水問(wèn)題就必須化害為利，實(shí)現(xiàn)綜合利用。因此，原有的從城市小環(huán)境出發(fā)、以減少洪澇災(zāi)害為目的、輸送排放雨水的規(guī)劃已經(jīng)不能滿足城市可持續(xù)發(fā)展的需要，雨水規(guī)劃必須考慮雨水綜合利用，雨水綜合利用應(yīng)該是城市雨水規(guī)劃的重要組成部分。
2城市雨水收集與利用研究的探討
2.1生物滯留系統(tǒng)
生物滯留系統(tǒng)是指將植被種植在地勢(shì)低洼的區(qū)域，應(yīng)用土壤過(guò)濾滯留以及植物截流的方法對(duì)小流量的雨水進(jìn)行收集處理并加以利用。通常來(lái)說(shuō)，生物滯留的處理方法適用于匯水面積較小的區(qū)域。生物滯留系統(tǒng)的主要組成有砂率層、表面雨水滯留層、植被、土層以及種植土壤覆蓋層。
該系統(tǒng)的表面高度一般低于地表標(biāo)高，以收集和儲(chǔ)存徑流雨水。將樹(shù)皮以及樹(shù)葉等鋪設(shè)在種植土表層可以有效地避免雨水徑流沖刷表面土層，極大程度地緩解雨水的流失。在這個(gè)過(guò)程中，植物的根部時(shí)刻保持潮濕狀態(tài)，不僅為植物的生長(zhǎng)提供了條件，還為有機(jī)物的分解提供了媒介。該層結(jié)構(gòu)的主要作用是過(guò)濾徑流雨水種植的植物盡量選擇適合當(dāng)?shù)丨h(huán)境的草本植物，并且保證品種超過(guò)3種。
2.2水質(zhì)控制
用以上方法收集來(lái)的雨水并非是純凈的水。雨水水質(zhì)控制是現(xiàn)代城市雨水利用中不可忽視的問(wèn)題。影響雨水質(zhì)量的原因主要有以下幾個(gè)方面:一是由于大氣的污染，直接由降水帶來(lái)的污染物。從部分城市降雨水質(zhì)分析結(jié)果看，天然雨水中含有的污染成分為SS、COD、硫化物、氮氧化物等，但濃度相對(duì)較低。其次，屋面材料的影響和在非降雨期屋面上積累的大氣沉降物。路面雨水徑流水質(zhì)和影響因素相對(duì)其他方面的污染要復(fù)雜的多。路面材料、汽車排泄物、生活垃圾、裸露或植被地帶沖出的泥沙等等，其成分復(fù)雜，隨機(jī)性很大。
為了有效控制雨水的水質(zhì)，我們就必須采取一些措施，如路面雨水截污裝置、初期雨水棄流裝置等。污染物，可以在雨水口和雨水井設(shè)置截污掛籃或設(shè)計(jì)專門的浮渣隔離、沉淀截污井，也可設(shè)計(jì)綠地緩沖帶來(lái)截留凈化路面徑流污染物，但必須考慮對(duì)地下水的潛在威脅，限用于污染較輕的徑流，如，生活小區(qū)、公園的路面雨水。設(shè)計(jì)特殊裝置分離污染較重的初期徑流，保護(hù)后續(xù)滲透設(shè)施和收集利用系統(tǒng)的正常運(yùn)行。除了上述源頭控制措施外，還可以在徑流的輸送途中或終端采用雨水滯留沉淀、過(guò)濾、吸附、穩(wěn)定塘及人工濕地等處理技術(shù)。同時(shí)需要注意雨水的水質(zhì)特性，如顆粒分布與沉淀性能、水質(zhì)與流量的變化、污染物種類和含量等。
2.3城市車行道路雨水收集利用的設(shè)計(jì)方法
現(xiàn)有的城市道路排水設(shè)施僅能排除路面表面的雨水，不能排除滲透進(jìn)道路里面的雨水，特別對(duì)于大孔隙開(kāi)級(jí)配(OGFC)瀝青混凝土路面，雖然雨水在短時(shí)間內(nèi)可以經(jīng)路面下滲，但無(wú)法將雨水收集統(tǒng)一排放，只能慢慢揮發(fā)。一旦遇到中到大雨，OGFC路面的排水優(yōu)勢(shì)就難以發(fā)揮。同時(shí)，滲透進(jìn)道路里面的雨水得不到及時(shí)的排除，可能會(huì)出現(xiàn)路基被水浸泡而軟化，從而導(dǎo)致路面下沉的危險(xiǎn)。
常規(guī)的城市道路排雨水設(shè)施不能排除經(jīng)下滲的雨水，然而可以在道路兩旁設(shè)置滲透雨水收集花管，將下滲至OGFC路面的雨水收集起來(lái)統(tǒng)一利用和排放。具體而言，是在道路兩旁路沿石邊緣設(shè)置1根準(zhǔn)50mmPVC排水管道，該管道上半部分設(shè)置間距為50mm的準(zhǔn)10mm梅花形滲水孔，梅花形滲水孔外部設(shè)置1層濾網(wǎng);準(zhǔn)50mmPVC排水管道設(shè)置在路面滲透過(guò)濾層之下，并以0.5%的坡度與雨水井相連。為增加路面的強(qiáng)度，應(yīng)在路面結(jié)構(gòu)中增加土工合成材料，防止豎向應(yīng)力集中破壞滲透雨水收集花管。滲透雨水收集花管收集的雨水隨即排入路邊雨水井，通過(guò)雨水井中的連接管道進(jìn)一步將路面的雨水和下滲的雨水排入人行道下的低影響開(kāi)發(fā)(LID)型滲蓄水池。
該LID型滲蓄水池設(shè)置在2株行道樹(shù)之間，上覆大于700mm厚的土壤，通過(guò)溢水管道相互連接呈間斷縱向分布;溢水管道的高程略低于連接管道的高程;該LID型滲蓄水池由鋼筋混凝土制成，上部微拱形利于排水，池體壁上設(shè)置與連接管道和溢水管道連接的接口，池體下部設(shè)置池趾板以增加受力面積，池體下部未封閉;LID型滲蓄水池下部設(shè)置呈下弧狀的LID型滲水系統(tǒng)，并形成蓄水腔。
該蓄水腔則可收集雨水井內(nèi)的雨水，并通過(guò)經(jīng)改造的LID型滲水系統(tǒng)將雨水下滲至周邊土壤中，既減少了洪峰時(shí)市政管道的排水壓力，又可以補(bǔ)充地下水源。蓄水腔內(nèi)多余的雨水可通過(guò)溢水管道排入市政排水管道。該設(shè)計(jì)方案考慮了城市道路、人行道和行道樹(shù)三者間的相互關(guān)系，運(yùn)用海綿城市的設(shè)計(jì)理念，通過(guò)市政結(jié)構(gòu)設(shè)施，將路面的雨水加以收集利用，不僅能發(fā)揮OGFC路面的排水功能，還能收集利用雨水，提高路面的使用年限。
2.4園林水池
園林水池的設(shè)計(jì)需綜合考慮水源問(wèn)題，以方便后續(xù)的管理工作。一般需要固化水池池底池壁以保證形成一個(gè)密封性較好的水池。該水池的主要作用是切斷水體和自然界的滲透作用和交換作用，削弱水體的生態(tài)功能和自凈能力。如果一個(gè)區(qū)域有可靠穩(wěn)定的水源條件，則應(yīng)建設(shè)自然基底的園林水池，以保證水池中的水可以更加自由充分地與周圍的土壤進(jìn)行交換，進(jìn)一步優(yōu)化和完善園林水體的生態(tài)功能。對(duì)于園林水池來(lái)說(shuō)，水體滲漏和水量保持之間存在一定的矛盾，需要先計(jì)算水量，然后采取有效的方法和措施合理地控制滲漏量。另外，為了保證水體的景觀效果，需要及時(shí)補(bǔ)水。
資源論文投稿刊物：《中國(guó)資源綜合利用》(月刊)創(chuàng)刊于1982年，由中國(guó)物資再生協(xié)會(huì)、徐州北礦金屬循環(huán)利用研究院主辦。主要欄目有：新聞、法規(guī)介紹、垃圾處理、污水治理、綜合利用、企業(yè)風(fēng)采、科技信息、市場(chǎng)行情等。
2.5灌溉控制系統(tǒng)
灌溉控制系統(tǒng)涉及的儲(chǔ)電池、控制器和濕度傳感器采用電連接。濕度傳感器用于感應(yīng)土壤的濕度，濕度傳感器的信號(hào)傳輸口與控制器的信號(hào)接收端連接，控制器接收濕度傳感器發(fā)出的濕度數(shù)據(jù)，并根據(jù)濕度數(shù)據(jù)控制抽水泵的開(kāi)閉。系統(tǒng)運(yùn)行涉及的能源由太陽(yáng)能板接收太陽(yáng)能，將其轉(zhuǎn)化為電能后儲(chǔ)存在儲(chǔ)電池內(nèi)，儲(chǔ)電池為控制器和濕度傳感器提供電能，濕度傳感器將土壤濕度數(shù)據(jù)發(fā)送給控制器，根據(jù)不同植被的需水量不同，調(diào)節(jié)控制器，當(dāng)土壤濕度過(guò)低時(shí)控制器控制抽水泵開(kāi)啟，就可以進(jìn)行實(shí)時(shí)精確的灌溉。
結(jié)語(yǔ)
以水定發(fā)展，水資源是戰(zhàn)略性資源，是城市發(fā)展的基礎(chǔ)。對(duì)于缺水城市，集雨利用方案不僅可以減小自來(lái)水供水壓力、路面積水等環(huán)境問(wèn)題，同時(shí)對(duì)水土流失、河水污染等環(huán)境問(wèn)題也有一定的緩解作用。
參考文獻(xiàn)：
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作者：王鑫
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