城市雨水利用措施的减污作用

时间:2023-02-08 03:51:23 作者:kfmm 综合材料 收藏本文 下载本文

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篇1:城市雨水利用措施的减污作用

城市雨水利用措施的减污作用

城市雨水利用措施削减径流、减轻河道行洪压力、增加水资源等作用已被人们认可,但其同时所具有的.减少污染物排放的作用,尚未引起广泛关注.因此,笔者简要分析了雨水收集回用、入渗地下、调控排放等措施的减污作用,发现其减污效果明显.以北京为例,城区实施雨水利用后平均每年可减少SS排放8 300t、减少CODMn排放7 600t.

作 者:张书函 陈建刚 龚应安 ZHANG Shu-han CHEN Jian-gang GONG Ying-an  作者单位:北京市水利科学研究所,100048 刊 名:北京水务 英文刊名:BEIJING WATER 年,卷(期):2010 “”(3) 分类号:X522 关键词:雨水利用   污染物   减排  

篇2:城市雨水利用措施的减污作用

城市雨水利用措施的减污作用

摘要:城市雨水利用措施削减径流、减轻河道行洪压力、增加水资源等作用已被人们认可,但其同时所具有的减少污染物排放的作用,尚未引起广泛关注.因此,笔者简要分析了雨水收集回用、入渗地下、调控排放等措施的减污作用,发现其减污效果明显.以北京为例,城区实施雨水利用后平均每年可减少SS排放8 300t、减少CODMn排放7 600t.作 者:张书函    陈建刚    龚应安    ZHANG Shu-han    CHEN Jian-gang    GONG Ying-an  作者单位:北京市水利科学研究所,100048 期 刊:北京水务   Journal:BEIJING WATER 年,卷(期):2010, “”(3) 分类号:X522 关键词:雨水利用    污染物    减排   

篇3:城市雨水收集与利用研究

城市雨水收集与利用研究

摘要:论述了城市雨水收集与利用的'必要性,提出了城市雨水资源收集的方式有建造贮留设施、就地下渗、建立即时水库和绿地隐形蓄水系统四种,并指出其利用途径有作为生活杂用水、工业用水、绿地灌溉、补充河湖用水以及雨水回灌等.作 者:甘灿    万华    GAN Can    WAN Hua  作者单位:甘灿,GAN Can(湖南农业大学东方科技学院,湖南,长沙,410128)

万华,WAN Hua(湖南城建职业技术学院建筑系,湖南,湘潭,411101)

期 刊:山西建筑   Journal:SHANXI ARCHITECTURE 年,卷(期):2009, 35(7) 分类号:X703 关键词:城市雨水    收集    利用    水资源   

篇4:论城市雨水利用发展趋势论文

论城市雨水利用发展趋势论文

摘要:针对我国部分干旱缺水地区水资源的特点,分析了城市雨水利用的紧迫性、发展概况、存在问题及应用前景,阐述了目前国内外雨水资源化的理论与实践进展情况。结合我国实际情况,对雨水资源利用今后的工作提出合理化建议。研究表明,城市雨水利用不仅是开源节流的良策,也是改善生态环境、形成区域健康循环的有效措施。

关键词:雨水收集雨水利用

中图分类号:TU991.11+4文献标识码:A文章编号:

1城市雨水导致的问题及产生原因

1.1城市暴雨导致内涝的问题

近年来,我国许多城市深受暴雨内涝之害。短时间的暴雨使得城市出现大面积淹水现象,不仅造成了巨大的经济损失,还严重干扰了城市正常秩序,给居民生活带来很多不便。例如,5月23日,深圳全市平均降雨约110毫米,而两天来深圳全市累计雨量普遍在100毫米~300毫米之间,其中最大降雨出现在宝安区大浪街道,高达263毫米。大雨造成深圳多处街道、民宅、工厂遭到水浸。据统计,受灾严重的大浪、龙华、观澜、石岩等街道以及部分交通干线共出现30余处不同程度的积水和内涝,最深处水深约1米。道路中断、车辆抛锚、小区淹水、市民出行困难,城市应急系统受到严峻的考验。由于城市建筑与路面等不透水地面的面积不断扩大,城市水文过程急剧变化,类似这样的城市内涝现象,比比皆是,并呈逐年加剧的趋势。

1.2城市暴雨导致内涝的原因

近年来,全国众多大城市常出现严重积水危害,究其原因主要有以下几个方面。

1)城市不透水面积不断加大。城市化进程使得城市面积不断加大,相应的城市不透水面积也在加大。大面积土地被城市建筑、水泥、沥青路面等覆盖,雨水入渗到地下的途径被人为阻断,只能依靠城市排水管道。这就使得原本可渗入地下的水资源,反而成为灾害的根源。

2)对城市雨水资源性质认识不够。目前市政建设与规划部门未充分认识到城市雨水的资源性与宝贵性,似乎理所当然的把城市暴雨作为灾害,只是一味地想办法把雨水排走。据统计,全国600多个城市中,有400多个城市供水不足。其中,北方很多城市地表水不够用,人们大量抽取地下水,造成地下水超采,引起一系列环境地质问题;南方城市,当地表水被污染时,也有利用地下水的需求,长江下游和珠江三角洲地区,亦是如此。由此可见,城市建设陷入了一个矛盾的怪圈,一方面要花大量的人力和物力将雨水排走,白白浪费大量淡水资源;另一方面却又面临严重的水资源短缺问题,比如深圳,是我国降雨量排在前列的城市,但是它却是全国七大缺水城市之一,每年因为没有合理收集利用而流失掉的雨水达15亿吨。

3)城市排水系统的设计重现期较小。如果把城市排水系统提高到10a至50a一遇,在经济上并不合算。因此,当城市雨水排水系统遇到重现期较大的暴雨时,就会大大超过其设计负荷,仍然会导致道路积水等问题,出现年年投资,年年积的问题。可见单从改善排水系统并不能解决城市暴雨致灾问题。

2我国城市雨水利用的现状及存在的主要问题

2.1国内城市雨水利用发展概况

我国城市城区雨水利用总的来说技术还较落后,缺乏系统性,更缺少法律法规保障体系。目前主要在缺水地区有一些小型、局部的非标准性应用。比较典型的有深圳侨香村经济适用房示范性工程(如下图所示流程图)、深圳体育学校等雨水回收利用工程。而的奥运场馆“鸟巢”、“水立方”等比赛场馆,在建设过程中都把雨水收集利用放在首位,其中“鸟巢”馆的雨水收集利用相当于一个小型污水处理厂1年的污水处理量。

侨香村经济适用房雨水收集和利用流程图

2.2雨水利用目前存在的主要问题

1)认识问题。虽然雨水收集和利用系统在国外非常普遍,但在国内还处于初始阶段。对于产品长期的环保效益没有准确的认识,还需要时间来进行宣传和推广。

2)成本问题。建造雨水综合利用比普通建筑排水系统价格要高,利益为先的开发商,很少去选择成本较高的雨水综合利用。

3国外雨水利用发展状况及评述

3.1国外城市雨水利用发展状况

由于全球范围内水资源紧缺和暴雨水水灾害频繁,近来美国、加拿大、日本、澳大利亚、德国等约40多个国家和地区在城市和农村开展了不同规模的雨水利用研究,。其中,美国和日本等经济发达、城市化进程发展较早的国家,城市雨水利用发展较快。

在澳大利亚,政策先行成就了雨水收集和利用的普及。澳大利亚几乎每家每户都安装了雨水收集容器,雨水被用来浇花、洗车、冲厕等非饮用水方面。

德国是欧洲开展雨水利用工程最好的国家之一。德国的城市雨水利用主要是通过3种形式:屋面雨水集蓄系统,集下来的雨水主要用于家庭、公共场所和企业的非饮用水;道路雨水通过下水道排入沿途大型蓄水池或通过渗透补充地下水;生态小区内沿着排水道建有渗透浅沟,表面植有草皮,供雨水径流流过时下渗,超过渗透能力的雨水则进入雨水池或人工湿地,作为水景或继续下渗。德国制定了一系列有关雨水利用的法律法规,对雨水利用的措施给予支持。

3.2国外雨水利用情况评述

综上所述,在世界很多国家,都有收集雨水解决生活和生产用水的成功做法。发达国家城市雨水利用的主要经验是:建立了完善的屋顶蓄水和由入渗池、井、草地、透水地面组成的地表回灌系统;制定了一系列有关雨水利用的法律法规;收集的雨水主要用于冲厕所、洗车、浇庭院、洗衣服和回灌地下水,都取得了良好的效果。因此,发达国家在城市雨水资源化和雨水的收集利用方面的经验和方法,对解决我国缺水问题很有借鉴意义。

4我国城市雨水利用的潜力

有资料表明,我国的年平均降水量是650mm,我国的国土面积为960万km2,可以推算出我国每年的原生水资源(总降水量)量约为6.24万亿m3。在沿海城市,雨水收集利用具有更大的潜力。上海年平均降雨量1124mm,全市每年的降雨总量应为70亿m3,扣除蒸发、渗透等因素,水务部门估计,全市每年白白流失的雨水总量约在24亿m3左右。深圳年均降水量1900mm,每年从天而降近40亿m3雨水,而深圳各大水库雨水蓄水量不到总降雨量的1/8,因此每年至少有35亿m3的雨水白白流失。

5我国城市雨水收集与利用应采取的.主要措施

5.1城市雨水收集储存措施

1)排水系统采用雨污分流制。鉴于雨污合排的种种弊端,采用雨污分流是值得大力推广的。但是,要修建2套完整的管网,费用非常昂贵,目前只能在经济发达城市或者在待建或重建排水系统的城市推广。采用雨污分流的排水系统,可以利用雨水下渗管道,沿线补给地下含水层,也可将雨水引到适当的地点集中入渗补给含水层或直接加以利用。

2)增加城市透水面积。以前大多数城市采用水泥或沥青路面,雨水不能渗进地下,加剧了城市内涝的风险。现在国内外很多城市采用各种改善措施增加城市透水面积,例如,采用多孔沥青或多孔混凝土路面,在人行道、广场或休闲区铺设草皮砖,增加城市绿化面积,立法规定建设区内的最低可渗面积率等,使得雨水可以快速入渗进入地下含水层。

3)重视小区雨水储存。国内很多城市小区的屋顶雨水收集系统已经比较完善了,但是却没有相应的处理和回收系统,收集的雨水得不到有效的利用。例如深圳宝安国际机场的航站楼建有17.6万m2完善的雨水收集系统,在暴雨时节1h可收集雨水500m3,但是却任其自然流走,但是在我司设计的扩建新航站区内的工程,拟采用处理后的雨水作为冲厕水源。如果这些雨水能有效处理和加以利用,将比处理利用轻污染的生活污水更为经济、更为简便易行,而这只需要增加雨水储存入渗设备就可以办到。

4)广泛利用城市低洼地。我国降雨时间集中,为了避免道路积水和暴雨径流的增加,需要在短时间内将雨水暂时蓄存起来。这就需要利用城市低洼地,如地下停车场、运动场等将雨水暂时收集起来。为了能使这些低洼地尽可能多地贮留汛期雨水,在规划设计时应尽可能进行综合考虑,使这些场所在雨期与无雨期的功用发挥到最优。如日本在低洼地修建运动场,雨季用来蓄洪,有的则在运动场下面修建地下水库。此外,有条件的区域也可以利用低地的浅层含水层蓄存雨水。

5.2城市雨水利用措施

通过很多的成功案例,可以总结出城市雨水利用的几种方式:

1)从屋面、周围道路、广场收集雨水,流入地下贮水池作简单处理,用于家庭、公共和工业等方面的非饮用水,如浇灌、冲厕、洗衣、冲洗路面、冷却循环等等。

2)采用屋顶绿化的形式留住雨水,削减径流量,减轻城市排水管网压力,减轻污染,缓解城市热岛效应,调节建筑温度,美化城市。

3)花园小区城市雨水利用,绿地入渗,维护绿地面积,同时回灌地下水。

4)利用地下水库调蓄城市雨水。雨水既可以储存于地表经简单处理后直接使用,也可储存于地下在缺水时期使用。因此,雨水集蓄系统需要足够大的容量储存,才能保障缺水时期使用,这种情况下,配合利用地下水库来储存收集城市雨水,既可减轻城市内涝灾害,又可以缓解城市水资源短缺的矛盾。

篇5:城市污水中的热能回收及利用研究

城市污水中的热能回收及利用研究

对沈阳市目前运行的7座污水处理厂及污水特征参数进行了论述和推算,以北部污水处理厂为例,结合沈阳城市污水源热泵系统规划,通过调查分析供暖企业的燃煤现状及供暖情况,推算出了采用污水供暖取代燃煤供暖后的环境效益和经济效益,并对沈阳建立污水源热泵系统面临的'问题提出了对策和建议.

作 者:孙集平 作者单位:辽宁有色地质局101队,辽宁抚顺,113115 刊 名:环境保护与循环经济 英文刊名:ENVIRONMENTAL PROTECTION CIRCULAR ECONOMY 年,卷(期):2009 29(4) 分类号:X52 关键词:污水源热泵   热能利用   应用前景分析   沈阳  

篇6:沈阳市城市污水中的热能回收及利用研究

沈阳市城市污水中的热能回收及利用研究

摘要:以北部污水处理厂为倒,结合沈阳城市污水源热泵系统规划思路,对沈阳市7座污水处理厂及污水特征参数进行了论述及推算.通过调查分析供暖企业的燃煤现状及供暖情况,推算出了采用污水供暖取代燃煤供暖后的环境效益及经济效益,提出了沈阳建立污水源热泵系统的对策及建议.作 者:李晶    刘洪波    尹疆华    孙德远    贾玉鹤  作者单位:李晶(沈阳市环境监测中心站,沈阳,110016)

刘洪波(沈阳市沈水湾污水处理厂,沈阳,110141)

尹疆华,孙德远,贾玉鹤(沈阳市环境保护局,沈阳,110011)

期 刊:环境保护科学  ISTIC  Journal:ENVIRONMENTAL PROTECTION SCIENCE 年,卷(期):2008, 34(1) 分类号:X7 关键词:城市污水    热能回收及利用    对策及建议   

篇7:城市雨水排水基础建设及内涝解决措施论文

城市雨水排水基础建设及内涝解决措施论文

受到全球气候变化的影响,我国暴雨灾害频发,同时由于城市雨水排水系统本身存在的问题,城市内涝现象非常严重,一旦出现强降雨天气,城市的雨水排水系统负担过重,道路和立交严重积水,尤其是涵洞积水过深的情况下可能造成严重事故,暴雨期间城市的交通几乎瘫痪,对市民的安全和城市健康发展造成极大的负面影响。

城市发生内涝积水的原因并不是简单的某一要素造成的,其中涉及到快速城市化建设、极端天气及基础设施力量薄弱等因素,主要原因还是远调蓄能力较弱、应急管理水平不高。采取针对性的措施解决这些问题,还市民一个安全、健康的城市是城市发展中非常重要的环节。本文首先对我国城市雨水排水基础设施现状及存在的问题进行分析,在此基础上提出了针对性的规划、设计、管理及综合利用方面的建议,希望能够为城市建设管理者的决策提供一定的参考依据。

1城市雨水排水基础建设中存在的主要问题

1.1城市雨水排水管网建设滞后

主要表现为两个方面:

1.1.1基础排水管网的建设力度不足,城市排水防涝主要依靠排水系统,排水系统可以说是保障城市运行的生命线,随着城市内涝现象的加剧,管理者普遍开始重视汛期的防涝工作,但是对旧排水管网的建设仍然缺乏重视。基于城市整体规划来说,大部分城市都缺乏雨水排水防涝专项规划,单纯将雨水排水作为城市排水的一部分,还有少部分城市没有设置排水专项规划,很多城市将雨水排水设施建设附属于道路建设工程,也没有单独分离出来,在道路建设的同时进行雨水排水管道的建设。此外,政府对于雨水排水基础建设投入的资金少,排水设施建设在财政投入中所占的比重小。

1.1.2新老城区雨水排水合流的难度大,通过走访调查发现,很多城市的旧城区中采用合流制排水体系,雨季出现后发生内涝,雨水和污水共存,对环境造成较大的污染。而旧城区的道路相对狭窄、建筑物密集,整体规划较差,因此难以实施改造。同时雨水管线大多老化、管径小,不能够满足当前的排水需要。因此,城市中解决内涝的主要措施就是应急机制,导致汛期的防涝和排涝工作任务异常繁重。

1.2城市雨水排水基础设施的维护管理不善

尽管城市中建设有排水系统,但是后期维护工作较弱,由于管理不善造成的局部排水能力不强现象非常普遍,容易导致局部内涝的发生。如使用过程中各类垃圾沉淀进入到雨水排水管中,将会很大程度上降低系统的排水性能;或者是明装雨水口严重堵塞,导致集水的能力变弱。系统维护管理过程期间,在治理污水的过程中存在着对原有排水系统进行损坏的现象;对旧的雨水排水管网实施改造期间出现乱接,造成排水不畅。除此之外,市政工程与道路工程在改造过程中也会造成雨水管损坏或是汇入其他管道来水的现象,这一系列现象都会造成严重的城市内涝。

1.3城市排水与防洪法律规范的建设不完善

通过建立城市排水防洪标准,加强对各个部门的约束是减少城市内涝的重要举措之一。尽管我国城市建设速度不断加快,但是城市防洪工程建设进度较慢,与发展速度非常不平衡,相关法规标准的缺乏是重要原因之一。某些发达国家城市防洪方面的制度建设相对完善,法规也更为健全,法律条文的制定能够很好地保障城市防洪相关举措的落实。如英国议会在通过的《洪水雨水管理法案》,规定了城市内涝预防和治理的具体做法及各级负责单位;美国各大洲都分别制定了《雨水利用条例》,不但指出城市雨水调蓄与利用的措施,还详细地制定了城市内涝的防治、解决对策及问责制度。日本可以说是世界范围内城市防洪标准最为严格的国家,对城市排水中污水种类的限制非常严格,下水道排水各项技术指标均有明确的规定。可以看出,从立法的角度对城市雨水排水建设及城市内涝预防与治理进行强制性约束产生很大的积极意义,实现从决策到实施的全方位的管理,但是我国当前这方面的建设显得非常滞后。

2加强城市雨水排水基础建设的建议

2.1优化城市雨水排水规划

提高城市雨水排水规划设计水平,通过科学合理的规划设计促进城市雨水排水基础建设的发展。针对城市的特点,气候环境的变化规划设计、科学设置排水管网,并做好雨污分流、管道建设与改造、雨水调蓄设施、行洪设施、泄洪设施、水系清淤和治理设施的建设与改造。优化城市排水专项规划、土地利用总体规划、区域总体规划、排水设施用地控制规划和区域控制性规划,加强相互之间的对接与联系,促进道路新建工程与排水管道建设的同步,实现城市建设和垮台水设施建设的同步,促使城市雨水排水基础设施与实际的发展需求相适应。

2.2优化排水基础设施设计参数与工程设计

2.2.1在建设排水基础设施之前,应综合考虑各方面因素选择设计参数。例如:在考虑水位影响的过程中应将多年一遇的历史最高洪水位纳入参数范围,并分析最高水位对排水系统水利坡降产生的影响,根据结果对排水系统的性能进行调整;根据建设项目的重要程度及建设区域往年的内涝情况,增加径流系数的取值,保证设计的雨水排水系统具有较高的排水能力。

2.2.2提高暴雨重现期,而且系统建设中是暴雨计算公式非常重要的标准与参数,合理地对重现期参数进行确定是排水工程规划的关键步骤。基于系统的经济性而言,重现期的选择应当根据不同类型的汇水区域进行针对性的挑选,才能够做到技术经济指标的统一。随着技术的发展和经济实力的增强,基础设施的建设要求具有一定的前瞻性,所以提高设计标准是必然的。排水系统设计的首要条件是满足一年一遇的标准,在财政条件允许的情况下可将标准提高。有资料显示暴雨重现期每提高一年,用于排水管网的财政投入增加15%,根据我国当前的资金扶持比例,城市雨水排水系统建设期间可以适当将一年一遇提高到两年或三年一遇。

2.3根据城市的实际情况合理选择排水体制

排水体制涉及到城市雨水污水的收集与排放、排水系统的经济效益等,更与环境保护的要求相关,只有合理的排水体制能够控制城市点源和非点源污染总量,才能够实现城市可持续发展。根据我国城市污水处理及再生利用设施建设规划相关要求,新建的城区应用与雨污分流制度,老城区则进行改造。但是由于改造工程的范围较广,具有一定的难度,甚至可能进一步造成浪费和污染,所以在排水体制的选择上应当更具有针对性。对于暂时不具备改造条件的旧城区允许不采用分流制,通过截流干管增加截流倍数,从而提高排水能力。

3关于城市内涝的解决措施

3.1加强雨水生态化处理系统建设

随着科技的发展,雨水入渗与调蓄系统在城市建设中的应用越来越广泛,很多城市开始鼓励应用雨水生态化处理系统,倡导低影响开发理念。雨水入渗与调蓄系统主要是指通过分散的、小规模的设施控制雨水径流,降低雨水径流的峰值量,常见的手段有植物过滤带、透水性材料及渗透性排水沟等。

3.1.1在广场和道路等面积较大的`铺装上选择透水性材料,促进雨水深入地下,将短期径流变化为长期径流。

3.1.2在道路两侧可以应用渗透性排水沟,渗入大部分的雨水,同时可以将其中的污染物过滤,削弱暴雨期的径流量;草地等植被的根系有很好的水土涵养作用,在大面积的绿化草坪上辅以雨水渗透技术,也能够促进雨水渗入地下、降低暴雨的径流量,在我国北京和天津等地区已经取得了较好的应用效果。

3.2完善对雨水排水设施的维护和管理手段

对于已经建成的雨水排水设置应当根据城市建设发展实际需要进行扩容和改造处理,增强城市的排水能力;同时加强对系统的维护和管理,积极监督各大单位的日常保养、巡查、清理、维修工作。实际建设中道路工程施工、污水截污治理及地下管网施工等行为都可能对排水系统造成损害,发生这样的情况之后要及时督促责任单位予以修缮与整改,以免对城市排水造成影响。

3.3加强城市管网排水与海河道排水之间的联系

城市管网排水和海河道排水共同组成排水体系,只有将二者紧密结合在一起才能够保证城市防汛安全。所以在制定海河道排水调度预案期间一定要减轻管网排水对其造成的影响,合理调节汛期运行水位,将海水潮位、河道水位受雨水排放的影响降到最低;城市防汛管理单位要加强和市政建设部门的联系,根据指挥部门发布的预警信息做好相关准备,避免由于信息滞后或沟通不畅造成内涝或其他灾害。

4结语

近年来城市中暴雨频发,内涝现象在全国各地屡见不鲜,受到多方的关注。造成城市内涝的因素非常多,解决城市内涝更是一项非常复杂的工程,城市建设管理者一定要根据城市的实际情况加强前瞻性的研究,首先应当从思想上开始转变,在城市排水系统建设中应用低影响开发理念,由传统的雨水弃流和排走雨水转变为雨水入渗及调蓄利用,从源头上减少内涝发生的可能性。在理念转变之后采取合适的工程建设手段措施适当提高设计标准、调整设计参数,通过加强管网维护与管理,促进防汛管理部门与市政管理部门之间的联动,促进城市雨水排水系统的完善,降低局部内涝现象的发生频率。

参考文献

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[2]黄杰。洪涝灾害等气候变化对城市道路排水的影响和治理措施[J].城市建设理论研究(电子版),2013,(28)。

[3]龚奇龙。城市排水与防涝专项规划的相关问题研究--以罗山县城市排水(雨水)防涝专项规划为例[J].建筑工程技术与设计,2015,(12)。

[4]车潞。浅析城市排水系统与城市生态景观可持续化的关系--以青岛老城区排水系统为例[D].青岛理工大学,2013.

篇8:利用城市污水厂污泥制备陶粒的试验研究

利用城市污水厂污泥制备陶粒的试验研究

本试验采用污水处理厂脱水污泥及高岭土、黑粘土和含铬废渣作为烧制陶粒的`原料,通过配方设计试验获得陶枉性能指标与原料配比的函数关系,并确定了烧制污泥陶粒的最佳配方,通过正交设计等试验方法获得最佳的烧成工艺参数.以最佳原料配比和工艺参数烧制出的陶粒,其筒压强度为4.9MPa、吸水率仅为2.6%、堆积密度为676kg/m3,与同类产品相比具有一定的优势.

作 者:李玉林 LI Yu-lin  作者单位:福州大学环境与资源学院,福州,350002 刊 名:中国环保产业 英文刊名:CHINA ENVIRONMENTAL PROTECTION INDUSTRY 年,卷(期):2008 “”(3) 分类号:X703 关键词:城市生活污泥   陶柱   资源化  

篇9:浅谈城市雨水资源化的收集与利用论文

浅谈城市雨水资源化的收集与利用论文

引言

随着人口数量的增加和社会经济的高速发展,部分地区水资源供应状况一度吃紧,制约了当地工、农、商等城市产业的可持续发展。雨水回收利用对缓解当前水资源紧缺的状况有积极作用。本文先简要分析我国北方城市雨水利用现状,解析城市雨水收集技术的结构和原理,进而提出有效的雨水利用途径,为解决水资源供需紧张的问题建言献策。

1 我国北方城市雨水利用现状

目前,我国北方城市一方面普遍面临水资源短缺问题,另一方面宝贵的雨水资源未能得到有效利用。在现代城市化进程中新增的大片不透水地面,大大增加了城市的排涝压力,使得各个城市不得不耗费巨资扩建管网,把大量雨水排走。针对这种状况,专家指出,应通过工程技术手段和管理措施,在城市实现雨水资源化利用,即把雨水蓄集起来或就地入渗,这对缓解城市供水危机、改善生态环境具有重要意义。

有关专家指出:2030年,中国将出现一个缺水高峰期,缺水量将达到400亿m3~500亿m3,北方地区缺水状况将变得更严重。我国北方地区的降水量80%以上集中在夏季汛期。对汛期雨水的回收与利用有助于环节北方地区水资源匮乏的现状,并且可减轻城市排水泄洪压力,确保城市在洪峰期排水顺利,利用雨水对地下水进行有效回补。北京市目前已经开始对雨水回收利用的研究,并且已在几个试点小区成功实践,只是还未大规模推广。近年来国内外的实践证明,城市雨水完全可以实现资源化利用。因此,加强对雨水的回收和利用,用以缓解水资源匮乏的现状,已迫在眉睫。

2 城市雨水收集技术与系统

西方发达国家几十年前早已对城市雨水的收集与利用展开了研究,其中有不少成功经验值得借鉴。收集雨水首先要有一个集水面,再配一套输水管,再通过沉淀、过滤一部分的杂物,最后汇总到蓄水池。收集雨水的系统并不复杂,投入最大的是蓄水池,其次是输水管。就雨水收集系统而言,集水面一般是在构筑物顶和道路路面,输水管可与一般的雨水排放管道相同,唯一需要注重考虑的是蓄水池的.尺寸与位置的选择,位置与环境的协调融洽等因素。

雨水的收集方式要根据不同区域进行不同的选择:对于城区,雨水设有专门的收集系统,与生活、工业废污水收集系统分离,通过自来水厂处理,作为饮用水;对于非城区,修建雨水收集坡面,沟渠,所有收集到的雨水导入大小不等的水坝,通过湿地等技术进行处理,然后作为非饮用水进行利用。

住宅区、大型公用建筑或建筑群等屋面或地面的雨水,经过回收处理后,一部分可回补地下水,多余的雨水可浇灌绿化带、冲洗路面、冲厕或用作洗车场用水等等。厂房雨水可进行回收,经过简单处理后直接用到车间流水线上。由此可见,只要因地制宜做好规划,根据生活或生产需要进行雨水回收与利用,就能有效节约水资源,使当前水资源紧缺的现状得到缓解。

3 城市雨水的利用途径

我国城市雨水利用的研究与应用起步较晚,总的来讲技术水平有待提高,相关政策法规也有待完善。上世纪九十年代以后,国内部分城市建筑已装配了雨水收集系统,但是在雨水处理和利用方面仍是技术空白。如果利用特定的技术进行雨水回收和利用,其所产生的经济价值将比治理轻污染更大。

3.1 建立雨水收集贮存系统,加大雨水的蓄积或就地入渗量

北方城市必须转变“只重视增加排涝能力、而不重视增加雨水收集利用”这一错误观念。目前,从工程技术的角度看,现阶段城市雨水利用主要包含两方面的内容:

一是建立城区雨水收集及地下贮存系统,加大雨水的贮留量;

二是推广应用透水性铺装材料,加大雨水就地入渗量。

推广雨水渗透设施,目的是在降雨区就地截留雨水并渗透入地下。在城区内,可将有些不透水地面改换成透水地面,例如,在人行道上铺设透水砖,道路路面以下设置回填砂石、砾料的渗沟、渗井等,可增加入渗量,同时可减低暴雨径流的流速,延长过流时间。如果将硬化区域与绿化区域设计为无阻碍衔接,并将绿化区改造得低于路面,可以加大居民区、道路上的雨水渗入量。

3.2 利用城市雨水构造住宅区的水体景观

国人择居讲究依山傍水,水与绿植和住区景观有机融合,住宅小区便有了回归自然的感觉。但现实是,多数“亲水住宅”水供应紧缺。

人造水景观需要定期换水,否则水质恶化后混浊发臭,不仅失去了水体的灵性,而且会破坏小区整体的美观度。所以亲水住宅一定要定期补水,以确保水具有灵性,滋养万物。

此外,当前在生态、养生等购房理念的影响下,住宅小区人造水景观的面积不断扩大,建造成本不断上涨,在景观设计环节必须着重考虑节水、节能等问题,以节约成本。在水资源紧缺的地区,更应该重点考虑这个问题。鉴于此,在进行景观规划时切忌过度追求“高大上”,建议选择最经济可行的雨水或城市再生水进行综合利用。

在小区内构造高低不同、曲折蜿蜒的河道,让水顺势而流变成活水。其次,亭台、山石和各种花树沿河布置,顺着河道的高低走势或河道形状构造出各式各样的景观小品,提高景观的观赏价值和整座小区的文化内涵。亲水小区在造景时,需要重点考虑当地的降雨规律和降水量,对雨水沉淀、过滤、消毒等细节进行合理设计,使雨水能够用在小区绿化和免费洗车等项目中,凸显出小区整体的服务档次,同时使小区居民真正体验到水景观的益处。

3.3 设置建筑物顶部雨水收集系统,构造三维水体景观

我国北方的许多城市水Y源匮乏,要缓解城市用水压力,就应该将建筑顶部雨水进行回收和利用。一般来说,屋面雨水收集系统不仅指的是屋面雨水汇集系统,屋顶的绿化系统也属于该系统的一部分。屋面雨水汇集系统是针对屋面降水进行收集,经过输水和雨水净化最终实现对雨水的利用。屋顶绿化有助于缓解城市热岛效应,美化小区景观,并且能够有效降低屋面径流系数,防止雨水流失。

如果城市景观可将流体的动感效应加以合理利用,就能使静态的建筑物变得生动且充满活力。三位水体景观,即基于水体的流动性从多个视角构造出具有视觉冲击力的水景观。

一般情况下,大型购物广场、宾馆等具有广阔开放的屋面,在降雨季节雨水大量汇集,因此设计者可利用这个特点和屋顶到地面的高度差构造出水帘、瀑布等三维水体景观,再用雕塑、假山辅助造景,即可设置一些具有流动性和多种形态的水景观。

3.4 利用雨水打造城市水体景观

在构造水景观时,需要准确把握当地的自然地理条件和水循环特征,尽量在不打破雨水渗流规律的条件下,构造出最贴近自然条件和生态特征的景观,以满足“生态平衡”的发展要求。

城市景观的设计者可以根据当地的地形条件、气候条件,充分利用自然资源和水体自身的循环系统营造城市水体景观,在面积较大的雨水汇集范围内,合理利用临近水域的地块,将其开发成滨水公园、水上游乐园等。将人工建造的环境和自然的水体融为一体,既增强了人与自然的亲密性,又把握了自然开放空间对于城市、环境的调节作用,可以形成一个科学、合理、健康而完美的城市格局。

4 国家应尽快制定城市雨水利用法规、标准

国家应尽快着手建立有关城市雨水收集利用的倡导机制,鼓励各单位在办公建筑及附属用地范围内建设集水设施。

出台法规,强制性要求工程建设设计单位、开发商,今后新建项目必须配套建设相应的雨水利用设施,初期可考虑实行一些奖励补助政策,并借鉴国外经验,对达不到要求的收取排放费。

增加建设领域透水性材料的研制投入,加大强制推广使用的力度,建设部应制订出台技术规范,禁止城市新建项目使用釉面砖等透水性差的材料。此外,目前国内一批研究雨水利用的企业正在慢慢兴起,研究雨水利用技术,这必将有力地推动我国雨水利用工作的进度。

5 结束语

随着人们节水意识的增强,雨水利用逐渐地被大家所接受,直接或间接地得到逐步发展,雨水利用已进入实质性的研究、实施阶段,这是一个符合可持续发展理念并具有巨大发展潜力的领域。

当务之急是尽快制定出有关雨水利用的技术指南、技术标准,设计规范;加强雨水利用工作的技术立法;因地制宜,推广雨水利用技术;采用“贴近自然,还原生态”的方式,以达到保护环境,科学发展,充分合理利用城市雨水资源的目的。

参考文献:

[1]车伍,等.城市雨水利用技术与管理[M].中国建筑工业出版社,2006,8.

[2]吴普特,等.人工汇集雨水利用技术研究[M].黄河水利出版社,2002,4.

[3]尉永平,等.国内外雨水利用情况综述[J].山西水利科技,1997,2.

篇10:城市雨水资源化利用的景观途径研究论文

城市雨水资源化利用的景观途径研究论文

有统计数据显示,全国200多座中型城市中有2/3逢雨必涝、遇晴易旱,而且灾害过后,处置措施也只是简单的储水和排水,让水白白溜走,成为隐性的浪费。

我们为什么不建一座能吸水的城市?即城市像海绵一样,当下雨时吸水、蓄水、渗水、净水,剩余的水通过管网外排,减少径流量,延滞汇流时间,缓解内涝的压力。当需要水时,把储存的水“释放”并加以再利用,能美化环境,改善小气候,一定程度上补充地下水,防灾减灾,造福人类。这样的城市的确存在。国务院办公厅关于推行并实施海绵城市建设的指导意见中表示,城市海绵体除了河、湖、池塘等水系,还包括绿地、花园、可渗透路面这样的城市配套设施,它们都可以成为高效的集约途径。

一、雨水资源化

为缓解水资源供需矛盾,基于构建生态海绵城市的政策,将雨水作为潜在水源进行充分利用,成为解决城市水环境问题的途径之一。不论南方还是北方,国内很多城市单纯从雨量角度看,可回收利用的水资源径流大,总量可观,因此雨水开发利用潜力巨大。未来城市的规划必须充分认识水资源的价值,重新规划雨水资源化的方向,加大城市建设过程中雨水收集、蓄滞的力度,构建雨水全方位利用的格局。

在雨水资源利用方式上,既可以自然利用,也可以人工利用。如今倡导的海绵城市开发模式使用一系列景观与工程手法,使城市的排水能模拟自然对雨水的吸收、储存、蒸发过程,使城市的排水系统遵循雨水循环规律。

二、景观设计中雨水资源化利用—以新昌县街头绿地概念设计为例

20世纪70年代,一些发达国家为保护水环境和利用水资源,开始研究和应用雨水收集、处理及利用技术,通过不断改善处理方法,不少发达国家已经从单向度的处置方式转向与景观设计手段相结合,实现一定的经济效益、社会效益与生态效益。如今推行的海绵城市模式对应的就是实实在在的景观格局,是以景观为载体的水生态基础设施。因此,国内有关部门对景观设计中如何实现雨水循环利用以及两者相互影响的关系的关注不断加强,以下通过剖析具体案例—新昌县街头绿地概念设计,阐述该景观格局中如何通过设计途径实现城市雨水收集、存储和利用。

新昌县位于浙江省东部,东与宁波奉化、宁海县交界,南与台州天台县交界,西、北两面与嵘州交界,与嵘州市同属新嵘盆地。气候环境属亚热带气候,地处中、北亚热带过渡区,温和湿润,四季分明,灾害性气候较多,同时具有典型的山地气候特征,水平、垂直方向差异明显。常年日照约1900h,年平均气温16.6 0C,年平均降水量1500毫米。由此可见,该地段气候温润,雨水总量可观,绿地景观设计时可以结合海绵城市理念,在满足其功能需求的同时做到对雨水资源的最大化利用。在新昌街头绿地概念设计中,主要技术经济指标所示总面积约5078 m,建筑面积约110rri,绿化率达85%。

1.雨水收集的景观途径

收水是雨水处理的初级阶段,与景观设计联系最为密切。

(1)雨水花园

浙江新昌属于雨量充沛的城市,运用雨水花园增强排水功能,作为低影响开发最合适的设计手段,广义上的雨水花园包含具有调蓄和净化雨水径流能力的下沉式绿化设施,如今已延展出了多种形式,有自然形式、仿自然式与人工形式。如图2,位置是绿地次入口,经过人工处理仿造自然形式的曲径花园,绿化面积扩大,有助于水快速流入下沉绿地。据测定,树术下的枯枝落叶可吸收1~2.5千克的水分,腐殖质能吸收比本身含量大25倍的水,1平方米每小时能渗入土壤中的水分约50千克,10000m`范围内的植物每年可蒸发4500 7 500吨水。

(2)生态滞留区

根据位置不同可分为生态滞留带、生态树池、生态滞留池等,即调整地形,通过水渠、沟、槽等将雨水引流至滞留设施中,净化的雨水可以就地消化,利于植被生长。图2所示的.新昌县街头绿地人行道与绿化区之间通过路缘石的豁口将路面水引至植物槽区进行蓄留,这就建设为绿色街道,雨水来自周围道路和停车场,这些绿色街道一般无须维护,只需要每年进行例行清污和植被修剪,同时检测土壤质量。如果需要收集并调蓄下渗径流,还可以在道路两旁隔离带处设置植草沟。植草沟设计为带状下凹绿地形式。由于水流速度相对较快,为减缓水流,利用卵石铺置消能坎,防止土壤侵蚀,形成集休闲绿化、转输渗留于一体的多功能区域。

(3)绿色屋面

由于城市建设密度的增大,屋面雨水径流很大,屋面处理同样重要。利用屋面的承重、防水和适宜坡度对雨水进行收集、净化,可以打造绿色屋顶。在新昌县街头绿地概念设计中设置的服务设施—卫生间,整体采用术质材料,回归自然,做到节能、生态;利用其斜屋顶种植,进行雨水利用;外立面做垂直绿化,墙体通过金属管脚手架固定硬质PVC隔水片材与双片聚酸胺毡,使其吸收雨水、垂直生长,将资源利用概念发挥到极致。

2.雨水蓄水与净化的景观途径

作为中间步骤的蓄水阶段,在建设密度高的区域,当降大雨后,雨水和路面的积水流进绿化区,被植物过滤并从其根系渗透到地下蓄水池或人工湖中,然后通过建筑小品做一些叠水、喷泉以增加水的流动,通过过滤、沉淀、加氧、植物处理等完成雨水的净化。说到植物处理,经测定,许多水生植物对污水有明显的净化作用,植物根系及其分泌物有杀菌作用,能使土壤得到净化。如,芦苇能吸收酚与其他20多种化合物,每平方米土地的芦苇一年内可积聚6千克污染物质,还可以消除水中的大肠杆菌。在种有芦苇的水池中,水中的悬浮物要减少约30%氯化物减少约90%磷酸盐减少约20%,氨减少约66%总硬度减少约33%。所以在新昌县这片绿地中安置人工水池,将驳岸地带做人工湿地栽种芦苇、水葱、凤眼莲等植物作为水处理的一个阶段,可以吸收重金属与有机化合物,不仅净化了水体,还丰富了湿地生物。成都的活水公园和上海梦清园是利用水池蓄水与水生植物净化处理的实际案例。

3.雨水利用的景观途径

雨水利用有很多方式,按操作形式分为自然利用和人工利用。这里的自然利用是结合了城市景观设计时设置的雨水花园、植物生长的绿地和预留的透水铺装,使雨水能自然地渗入地下,既能对绿地植物进行灌溉,还能在一定程度上补充地下水、补给河川。人工利用就是要通过预制的集水池或集水箱等设施,安置被动吸水装置,除了自然灌溉之外,还可以用于塑造景观(叠水、喷泉)、建造人工湿地和洗车、环卫清洗路面、防火用水等。

三、启迪与展望

通过建设绿地、花园、可渗透路面等城市配套设施,打造科学有效的绿色基础设施,优化城市雨水的积蓄系统,不仅在一定程度上缓解了城市水资源供需矛盾,也为水资源长期可持续发展提供了有效途径,具有广泛探讨与应用的前景。如今,各级政府不断引导和鼓励更多城市在防灾减灾和生态建设方面多维度发展,以这种利用雨水营造景观的生态方式和技术开发雨水资源,摒弃单一思维和单向度式发展方式,为人类的发展留出更多空间。而随着人们生态环保意识的增强,如果在设备、设施以及运行管理方面形成成熟的产业链,也必将带动产业的发展。

篇11:以石家庄市为例谈规划视角下的城市雨水利用

以石家庄市为例谈规划视角下的城市雨水利用

分析了石家庄市雨水利用的意义和前景,对国内外雨水利用的经验进行了回顾,重点论述了城市雨水的利用及如何改善和加强雨水利用,提出了使城市能够尽早建立完整的.雨水利用体系的方法.

作 者:郑强 ZHENG Qiang  作者单位:石家庄市规划设计院,河北,石家庄,050011 刊 名:山西建筑 英文刊名:SHANXI ARCHITECTURE 年,卷(期):2008 34(14) 分类号:X703 关键词:雨水利用   意义   城市   对策  

篇12:利用回归和人工神经网络预测城市雨水径流总磷模型的有效性

利用回归和人工神经网络预测城市雨水径流总磷模型的有效性

摘要:利用人工神经网络(ANN),探讨在不无监测系统的集水区城市降水质量预测的适用性.预测使用常规的气候和地理数据集,通过构建背景传播的神经网络和回归联合模型,克服利用逐步回归的方法对数据进行分析时违背独立数据假设的'问题.研究通过交叉验证用于确定停止降水时间为输入变量参数,利用地区平均浓度(EMC)作为独立的变量,构建的模型比用负荷量构建的模型更精确.数据域和输入变量的选择对回归模型的准确性也有较大影响.但计算效率、动量和隐节点数目的选择等因素,对人工神经网络模型准确性的影响较小.同时,回归和人工神经网络模型的降水质量预测结果十分相似,但在不无监测系统的集水区域城市降水质量的预测方面,回归模型更有实效性.Abstract:This paper investigates the applicability of using artificial neural networks (ANNs) to predict urban stormwater quality at unmonitored catchments.Back-propagation neural networks and regression models were constructed using a set of general climatic and geographic data.Violation of the assumption of data independence lead to the inclusion of insignificant variables when the data was analysed using stepwise regression.To overcome this problem, cross validation was used to determine when to cease input variable entry.Models constructed using event mean concentration (EMC) as the dependent variable were more accurate than those using load.The data domain and selection of input variables had a significant effect upon the accuracy of the regression models.Whereas the choice of learning rates, momentum and number of hidden nodes had an insignificant effect upon the accuracy of the ANN models.Regression and ANN models yielded similar predictions.However, the efficiency of the regression models made them a more pragmatic approach for predicting urban stormwater quality at unmonitored sites.作 者:梅・D    西瓦库玛・M    MAY D    SIVAKUMAR M  作者单位:澳大利亚伍龙贡大学环境工程,新南威尔士州,伍龙贡,2500 期 刊:沈阳化工学院学报   Journal:JOURNAL OF SHENYANG INSTITUTE OF CHEMICAL TECHNOLOGY 年,卷(期):2010, 24(1) 分类号:X820.4 关键词:人工神经网络    城市雨水水质    总磷    模型   Keywords:artificial neural networks    urban stormwater quality    phosphorus    model   

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