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篇1: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2: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3:城市交通系统的发展趋势论文
城市交通系统的发展趋势论文
读了许多关于城市交通系统的发展趋势的论文、报告,我总结今后城市交通的发展趋势是:发展大运量轨道交通、发展城市公共交通、发展智能交通、在城市交通建设方面贯彻可持续发展战略。以下是“城市交通系统的发展趋势论文”,希望能够帮助的到您!
一、轨道交通
在国际上,人口在1000万以上的大都市都曾为交通问题所困扰。实践证明,城市轨道交通是解决这一问题的最佳方案。城市轨道交通可分为地铁、轻轨、有轨电车和磁悬浮列车等,其优势非常明显,速度快、运量大、污染小、安全性高,是缓解交通堵塞的利器。例如北京市,的客运输送量为:地面公交车是76.45%,出租车是14.12%,地铁只占9.43%。由此可见加快轨道交通建设,提高其覆盖率是非常必要。
1、轨道交通的优势
目前中国正经历着迅猛的城市化进程,预计到中国的城市人口数量将达到50%。现庄城市交通需求正在持续增长,而经济增长和收入增加将对未来的城市交通需求起到—种刺激作用,从而导致环境污染恶化和土地消耗增加以及城市交通阻塞。
城市社会经济的发展,需要安全、高效、清洁、经济的城市交通运输系统;城市居民生活质量的提高需要安全、方便、舒适、,快捷、低价的公共交通服务;城市环境的改善需要有利于环境改善的交通政策。
以轨道交通为基础的运输系统与其竞争的模式相比具有较大技术优势:较大的运量,有效的土地利用,每人公里较低的能量消耗和环境污染。此外,轨道交通的发展轴作用可引导城市形态的变化,有助于实现商贸的聚集效益。它是特大城市交通发展的必然选择。
通过对轨道交通与其他几种常见的出行方式的比较分析,我们发现,快速轨道交通相对于公共汽车、私人汽车、自行车等大众交通工具而言,具有运量大、低污染、低噪音、低能耗、高速度、低成本、占地少、舒适、全天候等得天独厚的优势,是其他交通方式无法替代的。在大城市特别是特大城市我们应当构筑以轨道交通为骨干的一体化综合城市运输体系,才能解决城市的交通拥挤问题,为城市的可持续发展提供保证。
轨道交通不仅提供高效、优质的公交出行服务,而且是一种集约化的交通方式,节约能源和土地资源。大城市机动化进程加快,简单的拓宽道路的方法已无法解决城市交通问题,公交专用道的利用能力毕竟有限,中心商业区土地资源可提供的地面交通供给正逐渐耗尽,利用开发宝贵的地下空间资源,提供新的交通供给,以缓解地面空间资源紧张状况、支撑城市的发展。
地铁、轻轨和市郊铁路等轨道交通方式在单通道宽度、容量、运送速度、单位动态占地面积等指标上,都较一般交通工具有明显优势。
环境是现代社会十分关注的问题,由于城市轨道交通一般采用电力牵引和大运量、集中化运输方因此,每运送一位乘客所产生的污染大大低于其他交通方式。
2、轨道交通系统给城市带来的利益
由于轨道交通系统快捷、准时、舒适,乘客将更加愿意乘坐,并将吸引原先乘用轿车和自行车以及步行者,从而提高客运量。尤其如能争取乘坐私家车的乘客,将可缓解道路交通给环境所造成的压力如噪音、废气的排放和道路用地等,提高道路安全性,在不损害人员流动的情况下有助于减少市中心的交通压力。
大力发展轨道交通,对于提升城市结构,解决城市发展中面临的经济与社会矛盾,实现可持续发展战略,具有特别重要的意义。[本站论文由中国论文联盟收集整理,转载请注明出处中国论文联盟www.lwlm.com]
轨道交通系统与交通方式比较,其优势主要表现在以下几个方面:
(1)改善城市环境。用轨道交通替代公共电汽车成为大众通勤工具的首选,由于减少在市中心运行的轿车和公交汽车的'数量,将在很大程度上减少城区汽车尾气的排放,改善空气质量。国外研究表明,轨道交通单位运输量的二氧化碳排放量仅为小汽车的10%和公共汽车的25%;
(2)大大地缓解交通拥挤。轨道交通还是一种运量大的交通工具,国外许多大城市轨道交通承担的客运量占全部客运量的—半甚至80%以上。地铁每小时单向运送能力为3~6万人次,轻轨为2~2.5万人次,而公共电汽车为2 000~5000人次。
(3)提高了交通的安全性,轨道交通的安全性要比轿车和公交汽车的安全性高出若干倍;
(4)方便快捷的轨道交通系统,将提高市民的流动性和机动性;
(5)交通可达性的改善必然使沿线城市地价上涨,提高沿线物业及房地产开发价值;
(6)带动轨道交通沿线的旧城改造和新城区的开发。由于轨道交通可以为中长距离的通勤问题,提供快速和低成本的工具,因而,城区居民将沿轨道线向城郊扩散;
(7)轨道交通系统的建设、运营与维护,将拉动内需,创造新的就业岗位;
(8)轨道交通的发展轴作用有助于实现商贸的聚集效应,使城市形态发生变化,资源分配降更加趋向合理化,助于推动产业结构和消费结构的升级。
3、轨道交通系统的社会效益
城市轨道交通系统的效益,主要反应在其产生的巨大的社会效益,可以从直接和间接两方面进行估算。
(1)直接效益。直接效益可通过时间价值这一因子进行测算,市民由于乘坐快速、准时的城市轨道交通车辆而节约了时间,时间是有价值的,节约时间等于增加了收入;其直接经济效益为:∑(利用人数·收入·节约时间/标准劳动时间)
(2)间接效益。这是轨道交通产生的社会效益比较难计算的部分,由于轨道交通具有便捷、客流量大和环保的特点,例如在城市轨道交通系统的车站和沿线周围地区的房地产必然增值,应该把房地产增值的相当比例,例如1/4,作为城市轨道交通系统的间接效益;又如由于轨道交通系统的环保特点而减少的环保费用也应作为轨道交通系统的间接经济效应。
二、公共交通
城市交通问题是困扰现代大城市的世界性难题。当前, 中国汽车工业迅猛发展,汽车化浪潮汹涌澎湃,城市交通面临着前所未有的压力和矛盾,社会各届强烈呼吁改善城市交通状况。建设畅通、高效的现代交通系统已成为城市政府的一项重要任务。
许多城市主城区的面积迅速发展,城市交通流在一个高度集约化的地区高度聚集,加之,近几年城市机动车拥有量保持着约20%的增长率,而道路建设缺乏系统而科学的规划。这些问题都使得城区交通的结构矛盾日益突出,中心区的交通拥堵状况严重。上下班高峰期,城市中心区主干道近80%的交叉路口拥堵,行车时速只有10公里左右。
1、发展公共交通的重要性
城市永远不能提供满足小汽车交通需求的道路空间,过度的小汽车交通,不仅导致交通拥挤,而且侵占人行道、自行车道乃至公共空间,严重影响环境和人居质量。
城市交通的总体目标是以人为本,以最小的成本和便捷的方式实现人和物的流动。与此同时,使交通运输所产生的贵社会环境和公众健康的不利影响减少到最小,所以,应该优先发展公共交通。专家学者的建议与昆明市交通规划“以人为本、公交优先”的基本原则不谋而合。
公共交通在城市交通中的重要性:稀缺的城市交通时空资源得以更合理和公正的分配;公共交通运输效率和服务水平明显提高,公交营运成本降低;削减了专用道沿线的车交通量,交通污染降低;改善了公众特别是低收入者的交通出行质量,体现了对人的尊重和关怀;政府的公交优先政策得到各方面的广泛接受。
多数发达国家走过的路都证明了这一点,道路增长的速度不可能跟上小汽车增长的速度。美国是典型的“车轮上的城市”,而现在的纽约也是走过这段弯路后改以公交为主(60%乘公交车)。
城市交通已经进入快速机动化时期,经历过和正在经历这一过程的发达国家、发展中国家,为我们展示了它们的经验和教训、失败和成功,也对交通发展提出了有益的建议,这对处于困惑的城市交通,无疑是值得认真思考和借鉴的。
公共交通是一种集约化运输模式,能以最少的空间资源提供最大的有效运输效率,同一尺度的空间,若采用BRT(城市快速交通系统)或轨道交通,其运送效率是小汽车道的10—50倍。换言之,建设BRT或轨道交通,相当于建10—50条机动车道。另一方面,随着公交技术的发展,现代公交交通的品质已能满足现代生活水平,而且大容量公交站点周边往往成为地产开发的热点,聚集着丰富多彩和高品质的城市活动。
2、发展快速公交系统
BRT(Bus Rapid Transit,快速公交系统)是一种介于轨道交通与常规公交之间的新型运营系统,它利用现代公交技术配合智能交通的运营管理,使传统的公交系统基本达到轨道交通的服务水平,其投资及运营成本又较轨道交通低,与常规公交接近。
BRT作为当今世界上有效解决城市交通矛盾的先进技术,拥有优于轨道交通的经济合理性,又有足够的容量和效率,特别适合于发展中国家的大城市。规划了公交专用道路网,它可为城市中心区75%以上地区提供公共交通服务。
我国在混合交通环境下,实现公交优先的技术和手段,创造中国特色的公交专用道模式。然而,对照国际上先进的BRT系统,而现代BRT的其它构成要素,如网络结构、车辆品质及选型、站点与场站、营运调度、公交票制、乘客服务系统等方面还处于较低的技术水平。
正是由于上述原因,我国的公交专用道的服务水平、效率和在城市交通系统中所发挥的作用并未达到政府和公众的预期目标,加之近年来快速汽车化对城市交通的巨大压力,部分社会群体开始质疑政府的“公交优先”战略。因此,能否建成真正意义上的BRT,将公共交通的服务水平和出行比例提升到社会认可的水平,将对昆明城市交通发展产生战略性的影响。
三、智能交通
1、ITS的概念及其意义
ITS(Intelligent Transportation System)是以信息通信技术将人、车、路三者紧密协调、和谐统一,而建立起的大范围内、全方位发挥作用的实时、准确、高效的运输管理系统。
ITS将有效地利用现有交通设施、减少交通负荷和环境污染、保证交通安全、提高运输效率、促进社会经济发展、提高人民生活质量,并以推动社会信息化及形成新产业受到各国的重视。目前已形成世界二十一世纪的发展方向。
2、发展我国智能交通的必要性和紧迫性
(1)中国是一个经济持续发展的发展中国家,改革开放以来,城市化与汽车化发展十分迅猛。改革开放前,城市化水平不足19%,目前已经发展到超过30%,预测将接近50%;机动车拥有量目前已达6000万辆,并以每年10%以上的速度增长,预计20达到1.3亿多辆;
(2)中国城市交通的特点是混合交通,目前自行车拥有量超过1.8亿辆,如果公共交通服务水平不提高,城市交通结构不改善,自行车拥有量将会有增无减;
(3)改革开放以来,中国道路交通设施及管理设施虽然有较大改观,但跟不上机动车增长速度。即使各地都建立了交通控制中心,大多只是实现了监视功能,而远没有发挥控制功能的效应。总体水平与发达国家有较大差距,特别是大多数城市路网结构不合理,道路功能不完善,道路系统不健全。
(4)中国城市的大气质量恶化,已逐步由无烟煤污染转变为机动车尾气污染。其主要原因是交通拥堵、车速下降以及车况差、车辆技术性能低等,致使在世界十大空气污染最严重的城市中,我国就据之有七。同时,车辆状况差也直接影响到城市交通,并已成为制约我国城市交通的重要因素。以车况较好的北京市为例,平均日故障次数达500次以上,给城市交通带来巨大压力。
3、中国发展ITS的目标及基本框架
中国ITS的发展框架应逐步实现以下三个阶段目标:
(1)前期阶段
·目标
缓解交通需求矛盾,提高交通通行能力,减少中心区交通负荷。
·措施
1)完善道路网系统功能,实施主干道(含快速路)的交通监控;
2)加强交通需求管理(TDM),实施中心主要道路的收费管理,缓解中心区交通压力;
3)减少路口非机动车干扰,实施机动车—非机动车时空分离及对自行车实行IC卡管理;
4)路口渠化。实施信号灯优化配时及多相位信号控制;
5)提高公交服务水平。吸引一部分交通量,实施公交优先道路及优先信号;
6)公交线路网智能调度系统及信息服务系统。该系统运用GPS和计算机技术、信息网络技术实施运行起讫点的调度,运行期间的控制、突发事件的处理,并向乘客提供实时的车辆运营情况,车辆间隔时间等服务信息;
7)建立城市机动车紧急救援系统。机动车突发故障是目前造成我国城市交通拥堵的重要原因,及时、有效地处理故障将大幅度减轻交通堵塞的发生。依靠成熟的GPS定位技术、通信技术、计算机网络技术,并利用城市现有厂、站、救援车辆资源,再加以适当扩充,可以很快形成生产力;
8)严格执法,加强违章处理,实施电子抓拍和电视监视等科技手段;
9)开展动态交通分配理论方法研究,实施集中式交通控制系统软件的开发。
·目的
该阶段的目的是充分利用现有条件,主要解决中心区交通拥堵,有目的地改进交通控制中心监控系统,改善交通结构,减少交通需求,为ITS创造必要的技术条件和交通环境。
·阶段任务
1)ITS标准化的制定;
2)ITS相关部门完成本行业ITS发展规划及信息化建设目标;
3)加强宣传、教育,发动有关企业开展ITS开发;
4)加强国际交流,了解国际ITS的动态,消化、吸收国际先进技术,研发我国ITS技术及产品;
5)进行ITS示范工程建设,推广应用ITS技术;
(2)发展阶段
·目标
在综合信息网络平台下,形成信息管理、信息通信、信息服务子系统,实现交通信息双向交互;实施交通指挥、控制,达到减少堵塞时间、降低交通事故、出行便捷及保护环境的目的。
·措施
初步建设以下各系统:
1)城市信息管理系统
该系统按城市GIS数据库、信息网络、车辆管理信息等分步建设,不仅为ITS系统提供直接相关的动、静态信息,同时也为未来城市发展提供各项信息服务。
2)道路交通信息通信系统
该系统由信息采集、信息处理及信息发布三部分组成。
信息采集:实时采集交通拥挤、事故发生、道路施工、气候变化及停车泊位等信息。
信息处理、分析:采集的各项信息经交通信息中心进行处理和分析。
信息发布:将经过整理的实时信息及分析后的预测信息通过无线通信、有线广播、电子显示屏、net网,车载器向出行者及驾驶员发布。
3)微波接入网系统
该系统与交通管理监控系统及交通管理信息系统联网,提供开放式联网支持,通过车载单元(微波标识卡)和路边单元(微波天线及其控制器)有效地采集交通数据,提供信息及交通控制。
4)网络下的电子收费系统
该系统是车路间信息通信系统,通过微波通信技术实行不停车收费。该系统将在全区域内实现收费路网“一卡通”。
5)多式联运管理服务系统
该系统采取计算机网络技术将各交通方式的运费、服务系统联网,为客、货运输提供联运服务,提高效率和管理水平。
·目的
该阶段的目的是信息通信网络化,建立信息通信平台,实行人、车、路之间相互传递实时、准确信息。
·阶段任务
该阶段需要同时完成以下任务:
1)ITS相关部门在信息平台建设中,要统一规划,联合攻关;
2)形成产、学、研一体化,推进信息产业的开发和产品研制;
3)加快智能车辆的研制生产,以适应ITS发展对汽车技术提出的要求;
4)有指导性地抓好示范工程;
5)国际间的交流与合作。
(3)成熟阶段
·目标
以ITS的发展推动信息化社会的进程,创立新产业,开拓新市场。
·措施
1)完善交通基础设施,并达到世界发达国家现有水平;
2)在城市综合交通实现规划、运营智能化的基础上,逐步实现全国各交通方式的综合运输规划、管理运营智能化;
3)城市交通结构趋于合理,公交运量占较大比重;
4)完成车间通信系统;
5)成批生产电动汽车、环保车辆及智能车辆;
6)建立社会化信息服务系统;
7)形成ITS新产业。
·目的
1)建立一种大范围内、全方位发挥作用的实时、准确、高效的智能化运输综合管理系统;
2)实现科教兴国和社会可持续发展的战略目标;
3)推动人类迈进信息化社会。
篇4: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5: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6:新农村建设中雨水利用研究论文
摘要:分析了新农村建设雨水利用中存在的问题,从雨水直接利用、间接利用和综合利用三方面,对现有的雨水利用技术进行了效益分析和方案优化,从而提高雨水资源的利用效率,推动农村建设的可持续发展。
关键词:雨水利用,水资源,新农村建设
新农村政策实施以来,农村水资源调配模式得以优化升级,一定程度上缓减了农村水资源供需矛盾,但受各方面条件限制,我国雨水利用仍存在资金不足、技术单一、利用率低等问题。在新农村建设中,地面硬化程度加深,使地表径流量增加,加速了径流汇集,极易引发洪涝灾害。目前,在部分农村,农业、生活用水得不到保障,尤其是生活用水的水质不达标,直接影响农村居民的生命健康[1]。此外,雨水冲刷还会引发农业面源污染、生态破坏等问题。因此,结合新农村建设实际需求,对农村现有技术进行效益分析和方案优化,提高雨水利用效率,是推动新农村建设、解决水危机的有效途径。
篇7:新农村建设中雨水利用研究论文
将现有雨水利用技术分为直接利用、间接利用和综合利用三类来构建雨水利用技术体系。
2.1雨水直接利用
农村地区雨水直接利用是由坡面、庭院、公路等多种集雨面将雨水收集后直接回用。
1)坡面集雨。包含人字形屋面、山坡坡面和人工集雨面三类。传统的`屋面雨水直接进入蓄水装置,而无任何前处理设施,仅在使用前自然沉降,煮沸后便饮用,忽略了屋面材料和表面杂质对水质的影响,导致水质不达标,长期使用将对人们生命健康造成严重威胁[3]。对此,应根据不同集雨面的来水量和水质特点配套预处理设施,也可采用铝塑板等新型屋面防水材料,或在屋面采用旋流除砂装置,通过对初期雨水弃流,以得到水质较好的后期雨水,可有效减少雨水杂质,保障用水安全。山坡集雨面积较大,来水量多,对农户生活用水水量有保障,且其对径流污染物有截留和净化作用,收集的雨水水质较路面好,可作为家庭日常用水的备用水。同时,在山坡上修建梯田或植树种草,既可减少水土流失,又能拦蓄和净化雨水,减少雨水径流,补充地下水。当缺少或无天然坡面集雨条件时可修建人工集雨场。
2)庭院集雨。由于屋面集雨面积小,较难满足农户日常用水量需求,可收集庭院雨水补充生活用水,铺设庭院不透水集雨面时应设定适宜坡度。庭院集雨面应防止畜禽进入,化肥和农药污染等。多个庭院集雨面便构成集流场,在其周围应避免生活垃圾堆放和畜禽粪便污染,降雨前应清扫集雨面,排弃一定初期雨水而收集水质较好的后期雨水。
3)公路集雨。随着新农村的建设,公路路面车流量增大,人为活动所致路面污染物增多,径流污染程度加大,经过简单的自然沉降和水质处理后可用于农业灌溉或公路绿化[4],若要作为生活用水使用还需进行深度处理。在现有屋面基础上,利用当地条件通过对乡村坡面、庭院和公路的修整或修建人工集雨场,构建多种集雨面共同集雨的雨水利用模式,同时要注意对集雨面定期维护[3]。雨水直接利用能有效拦蓄雨水,解决农民用水问题,是农业抗旱的有力保障,尤其与滴灌等节水措施结合产生经济效益更高,因其成本低,易操作,可在农村地区广泛应用。
2.2雨水间接利用
雨水间接利用是采取工程措施使雨水下渗或回灌地下,以平衡地下水。与城市相比,农村地区受污染程度低,降雨冲刷大气对雨水水质影响小。雨水间接利用于绿化灌溉、涵养水源、回补地下水等,具有减少水土流失、恢复生态环境和地下水水位等多种生态效益[5],前景广阔。雨水间接利用措施有屋顶绿化、雨水花园、植被浅沟、透水地面等。
1)屋顶绿化。屋顶绿化已被许多城市采用,它既能减少屋面雨水径流和径流污染物,又对气候调节和环境改善有积极作用。考虑到大部分农村屋顶承重差、房屋面积小、资金有限等因素,应选择栽种抗风、耐旱、耐寒性强的低矮灌木和草本植物,重量轻,养护投入少,也便于栽种和运输。此外,屋顶绿化时还应考虑屋顶的防水,屋顶与植被层间需铺设专用排水板。
2)雨水花园。根据目的不同,雨水花园可分为控制径流量和控制径流污染两类[6],在农村建设中,宜采用以控制径流量为主要目的的雨水花园,其造价低,且便于施工、管理。另外,雨水花园还具有较好景观和生态效果,尤其适合应用于对环境要求较高的生态旅游村。
3)植被浅沟。植被浅沟一定程度上可代替传统沟渠,雨水在植被浅沟中通过植物根系得到净化,既节省投资,又更贴近自然排放规律,还起到景观点缀的作用,对农村是一种经济易行又环保的方法。
4)透水地面。在新农村建设阶段,大力开展工程建设,地面硬化率不断提高,大大加速了暴雨径流,使得道路径流难以下渗,极易产生洪涝灾害。为此,农村地面可适当采用碎石、鹅卵石或带孔砖铺砌,使雨水或地面径流下渗到土壤。但透水地面造价较高,且耐用性较低,宜考虑在居民院落或健身广场等空地使用。
2.3雨水综合利用
在农村地区,雨水的综合利用主要是建造池塘、湿地等收集调蓄雨水,比如多功能调蓄塘、庭院水塘、生态水塘和人工湿地等。雨水调蓄塘可以在雨季时集蓄雨水,减少雨水资源的流失,降低洪涝灾害发生的频率;旱季时,又能将收集的雨水作为备用水源。根据当地的地质地貌和水文气象条件,建设适用的雨水综合利用设施,不仅可以防涝抗旱,又能调节村庄周边气候、美化村庄环境,也能充分利用土地资源。
3结语
1)在新农村建设中,加强雨水资源利用对保护自然水源、推进农村人居环境整治、提升农村基础设施水平、促进农村经济发展有重大意义。
2)我们应当结合农村经济状况、自然条件、水资源状况等多方面因素,本着经济、实用的原则,科学地选择适合该村的雨水利用措施,并确定合理的设施规模,以实现更高的经济社会效益。
3)雨水利用需同灌溉工程、植被绿化、生态修复等统筹一体,以实现农村的可持续发展。
参考文献:
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[3]刘晓冬,张国珍,杨远超,等.甘肃会宁雨水收集、净化新模式研究[J].中国人口资源与环境,2011(21):273-276.
[4]刘利,甄晓云.云南省农村公路雨水收集潜力分析与收集利用探讨[J].环境工程,2013(1):230-232.
[5]汉京超,刘燕,高学珑,等.国内外农村雨水调蓄利用进展综述[J].中国农村水利水电,2012(1):98-101.
[6]罗红梅,车伍,李俊奇,等.雨水花园在雨洪控制与利用中的应用[J].中国给水排水,2008,24(6):48-52
篇8: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9: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10:雨水渗透城市的分析论文
雨水渗透城市的分析论文
目前城市排水体制主要为合流制(截流制)和分流制。从环境保护、污水处理厂运行、管道养护等多方面考虑,分流制较合流制优越,因此目前新建小区多采用分流制,即污水和雨水分别由污水管道和雨水管道收集和输送,污水进入城市污水处理厂,雨水直接排入水体。雨水管道设计指导思想是:及时、迅速地排除降雨形成的地面径流。在确定雨水设计流量时没有考虑对雨水径流量的利用和压缩。
近年来我国城市建设飞速发展,大量建筑物和道路等的建设使城市不透水地面面积快速增长。图1反映了北京市建筑占地面积年际变化情况。从开始,北京市建筑占地面积增长速度明显高于往年,几乎呈直线上升态。预计到,北京市建筑占地面积将达300km2左右,其中还未包括道路等所占面积。屋面、混凝土和沥青路面等不透水表面的径流系数一般取0.9,也就是说其降雨量的90%将形成径流。因此,随着城市发展,雨水径流量将大大增加,如果不采取措施而单纯考虑将雨水径流快速排出,所需雨水管道、雨水泵站等设施的容量、输送能力必将随之增大,这对于城市建设是一个沉重的包袱。
此外,由于环境意识的增强,人们认识到城区雨水的快速排出增加了接纳水体洪涝危害、河岸侵蚀和污染物的冲击负荷,还造成合流制系统中污水处理厂运行的困难及一部分雨污混流外溢而污染水体,因此对于传统雨水排除的指导思想从另一方面提出了质疑。
1、利用雨水涵养地下水--雨水渗透
我国许多城市水资源缺乏,以北京市为例,它是世界上100个严重缺水的城市之一,人均水资源占有量为300m3,低于国际公认的下限1000m3。是建国以来最干旱的一年,北京市降雨量为389mm,为平均年降雨量的59%,自然形成的水资源仅为18.2亿m3。而北京市用水量为40亿m3,其中70%来自地下水。过度开采使北京市地下水储存量在19一年中减少了近15亿m3,地下水位下降了2~3m,以北京东郊为中心形成了一个2000km2的漏斗区。地下水位的下降又导致地面下沉,自1966年以来,北京市地面以每年10~20mm的速度下沉。
因此,一方面是使用庞大的雨水排放系统将日益增长的雨水径流排出城市,另一方面却是城市地下水补给的严重不足。如在雨水管道系统设计、用地规划和地面覆盖上考虑雨水渗透,合理、充分地利用雨水涵养地下水源,那么既能缓和城市水资源危机,又能增加土壤中的含水量、调节气候,从而改善城市的生态环境,还能减少所需雨水管系容量,即减少雨水管系的投资和运行费用,并减轻城区水涝危害和水体污染。
从60年代起,发达国家就努力开发各种雨水渗透装置,并制订了一系列规章制度。如目前德国在新建小区(无论是工业、商业、居民区)之前,均要设计雨洪利用(集雨)项目,若无雨洪利用措施,政府将征收雨洪排放设施费和雨洪排放费。
实际上雨水渗透早在我国一些古城的`建筑中已有所体现,利用渗坑、渗井、渗沟使雨水就地下渗。80年代末曾对一些地区作过调查,如杭州老城区在庭院中设天井沟和矩形渗坑;苏州老城区及附近一带乡镇的住宅用天井贮蓄雨水;潍坊老城区街道的雨水流入坑洼地及池塘(俗称“湾子”,有的湾子平时是干涸的);曲阜孔府宅内和后花园均有雨水渗井。
2、雨水渗透设施
2.1渗透地面
除了绿化面积外,人工渗透地面主要分为两类,一类是多孔沥青及多孔混凝土地面,另一类是草皮砖。它们可用于停车场、交通较少的道路及人行道,特别适用于居民小区。
2.1.1多孔沥青及混凝土地面
典型的多孔沥青地面构造见图2。表面沥青层避免使用细小骨料,沥青重量比为5.5%~6.0%,空隙率为12%~16%,厚6~7cm。沥青层下设两层碎石,上层碎石粒径1.3cm,厚5cm,下层碎石粒径2.5~5cm,空隙率为38%~40%,其厚度视所需蓄水量定,因它主要用于贮蓄雨水并延缓径流[2]。
多孔混凝土地面构造与多孔沥青地面类似,只是将表层改换为无砂混凝土,其厚度约为12.5cm,空隙率15%~25%。多孔沥青及多孔混凝土地面自1973年在美国使用以来,得到EPA的支持,至今已广泛应用于发达国家,但在国内还鲜见报道。
2.1.2草皮砖
草皮砖是带有各种形状空隙的混凝土块,开孔率可达20%~30%,因在空隙中可种植草类而得名。它最早于1961年用于德国,至今在国内外均已被广泛使用。特别多用于城区各类停车场、生活小区及道路边。它除了有渗透雨水的作用,还有美化环境的效果,国内建材市场上有成品出售,便于采用及推广。
草皮砖地面因有草类植物生长,与多孔沥青及混凝土地面相比,能更有效地净化雨水径流及调节大气温度和湿度。试验证明它对于重金属如铅、锌、铬等有一定去除效果。植物的叶、茎、根系能延缓径流速度,延长径流时间。草皮砖地面的径流系数为0.05~0.35,取决于其基础碎石层的蓄水性能、地面坡度等因素。
国外资料介绍:
渗透地面成本比传统不透水地面高出10%左右,但综合考虑因径流量减少、地面集流时间延长而导致雨水管道长度缩短及管径减小,雨水系统的总投资可减少12%~38%。而且还可产生较大的环境及社会效益[3]。
以北京建工学院为例,校园面积约12hm2,因院内建筑物分布密集,按5%的面积可改为渗透地面计算,改造后院内雨水管系投资可减少6%,这还未计入因进入市政雨水管道径流量减少对下流管系的有利影响。
2.2渗透池
2.2.1地面渗透池
当土地可得且土壤渗透性能良好时,可采用地面渗透池。池可大可小,也可几个小池综合使用,视地形条件而定。
地面渗透池有的是季节性充水,如一个月中几次充水、一年中几次充水或春季充水秋季干涸,水位变化很大。有的地面渗透池则是一年四季均有水。在地面渗透池中宜种植植物。季节性池所种植植物应既能抗涝又能抗旱,并视池中水位变化而定。常年存水的地面渗透池与土地处理系统中的“湿地”相似,宜种植耐水植物及浮游性植物。它还可作为野生动物的栖居地,有利于改善生态环境。利用天然低洼地作地面渗透池是最经济的。若对池底再作一些简单处理,如铺设鹅卵石等透水性材料,其渗透性能将会大大提高。
2.2.2地下渗透池
当地面土地紧缺时,就不得不利用地下渗透池,实际上它是一种地下贮水装置,利用碎石空隙、穿孔管、渗透渠等贮存雨水。图3为各类地下渗透池示意,图4为利用底部透水渠贮水的渗透池,透水渠的使用可减少所需石料并增大贮水体积。总之,地下渗透池种类多样,形状各异,在美国一般按重现期2年的暴雨强度在36h内全部渗入地下来计算其容量。
2.2.3渗透管
渗透管一般采用穿孔PVC管,或用透水材料制成。汇集的雨水通过透水性管渠进入四周的碎石层,再进一步向四周土壤渗透,碎石层具有一定的贮水、调节作用。相对渗透池而言,渗透管沟占地较少。便于在城区及生活小区设置,它可以与雨水管系、渗透池、渗透井等综合使用,也可以单独使用。日本和德国在这方面有较成熟的经验。
3、雨水渗透工程的实施
3.1渗透设施的选址要求
使用渗透设施的适宜地点为:地下水最高水位或地下不透水岩层至少低于渗透表面1.2m,土壤渗透率不小于2×10-5m/s,地面坡度不大于15%,离房屋基础至少3m远。此外还需考虑表层及下层土壤结构、表面植被种类、土壤含水率、车辆及行人交通密度等。
3.2渗透装置的堵塞
屋面及地面的初期雨水径流带有一定量的悬浮颗粒和杂质,对于渗透装置或土壤层可能有堵塞作用。沥青多孔地面经吸尘机抽吸(每年吸3次)或高压水冲洗后,其空隙率基本能完全恢复。多孔混凝土地面至今未见有堵塞报道。曾对北京建工学院材料实验室所制作的无砂混凝土块(孔隙率18%,渗透系数0.85cm/s)作堵塞试验。模拟北京市年平均降雨量600mm,向试块中灌入多种浓度的含泥砂试验浊水,当试验浊水的SS为1000mg/L及2000mg/L时,试块的渗透系数不变,当浊水SS增至3000mg/L,渗透系数减少8%,当SS增至4000mg/L时,渗透系数减少25%,表现出一定程度的堵塞。实际上北京市普遍使用的沥青屋面初期雨水径流的SS仅为100~250mg/L,路面径流的SS也仅为1000~3000mg/L,而且是短期的,降雨后期分别降为20~50mg/L和300~400mg/L。试验证明多孔混凝土地面不易堵塞。但为了安全起见,应尽量去除径流中易造成堵塞的杂质,并对渗透装置加强管理,定期清理。
3.3初期雨水径流的污染
屋面和地面初期径流的COD可达3000mg/L左右,虽然它随着降雨时间迅速降低,但在降雨初期的短时间内,雨水径流有相当的污染性。
在渗透设施的选址要求中,强调渗透表面距最高地下水位或不透水岩层1.2m以上,这是为了保证有一定土壤厚度以净化径流,是控制地下水污染的一种措施。此外,渗透装置中多使用过滤纤维层,俗称土工布,它是一种较好的过滤材料。对细小颗粒杂质有较强的阻隔作用。为了安全起见,提倡径流先进入绿地、花坛,再进入渗透设施,以充分利用植被和土壤表面的净化能力。对污染较重的初期径流宜设置初期弃流装置及适当的净化措施。
最后需强调的是:雨水渗透仅为雨水利用的方法之一,它能促进雨水、地表水、土壤水及地下水之间的“四水”转化,维持城市水循环系统的平衡。雨水利用应与雨水管系建设、城市平面和高程规划有机地结合,既要充分利用雨水资源又要保证人民生活、生产的安全,不受雨洪及不合理积水的干扰。
参考文献:
1胡家骏.我国传统城市排水规划设计原则初探.中国给水排水,1987,3(4):30~32
2RichaField.IntegratedStormwaterManagement.LewisPublishers,1993.151~153
3BruceKFerguson.StormWaterInfiltration.LewisPublishers,1996.36~88
4UrbonasBen.StormWater.PrenticeHall,1994.233~243
篇11:浅论城市污水资源化利用论文
浅论城市污水资源化利用论文
摘要:在水资源日暂匾乏的现在,污水资源化利用有着广阔的前景,本文对污水资源化技术操作上和经济实施上的可行性进行了探讨。
关键词:生活污水;中水回用;可行性
一、引言随着经济发展、人口的增长和人们物质文化生活水平的提高,水资源已成为许多国家的突出问题。
我国的水资源并不丰富,人均占有量为2200立方米,约为世界人均资源量的1/4,而且水资源在时间和空间上分布极不平衡,南方多北方少。目前我国有400多个城市缺水,其中110个城市严重缺水,日缺水量达1600万立方米,年缺水量60亿立方米,由于缺水每年影响到工业产值2000多亿元,水资源匾乏已经成为制约社会经济发展的重要因素之一。另一方面,我国目前城市污水每年的排放量为450多亿立方米,城市污水处理率仅为20写左右,大部分污水未经处理或有效处理就直接排放掉,水污染又促使水资源短缺进一步加剧,形成了恶性循环。为解决缺水问题,一些严重缺水城市采取远距离调水和污水回用来缓解水资源的紧张状况。将城市污水净化后进行回用,既治污又将污水资源化,缓解了缺水情况,是一举多得、造福子孙后代的有益事业。
二、城市污水回用的可行性
污水经过不同深度的处理后,根据不同目的回用,成为人们的第二水源。国内外的实践证明,城市污水经处理后回用,在技术是成熟的,在经济投资回报上也是可行的。
1.城市污水回用的技术可行性
城市污水再利用技术问题已基本解决,目前城市污水厂常用的'处理技术如活性污泥法、生物膜法等二级处理,生活污水经其处理达标后水质可达到地面水三级标准,可直接用于农田灌溉。如再增加过滤、消毒工艺则可供给中水用户作绿化、水景、冲洗、消防等用途(工艺流程如下图所示)。净化后的污水若用于一般性循环水系统,则只需向水中加入缓蚀剂〔‘,,以减缓输水管道及换热设备表面金属材料的腐蚀。特别在我国北方的一些缺水城市,由于饮用水源越来越贫乏,污水回用可以很大程度地缓解日常非饮用水困难。随着科学技术的快速发展,新的技术如纳米技术已成功地应用于污水处理领域,污水治理由排放型和处理型工艺向资源型治理工艺转变,是污水处理的必然趋势,污水资源化利用的前景将更加广阔。
2.城市污水回用的经济可行性
城市污水再利用需要投人一定的设备和运行经费,这就必须考虑其经济性。处理后的污水回用须通过深度处理并由输水管送到用户处,处理工艺一般就是过滤处理并消毒,由于其工艺简单处理成本非常低廉,比起自来水价格有很大的优势,在保持成本和投资回收的情况下,完全可以做到用水价格达到大众能够接受的水平。另外,随着污水处理产业化的进程,全国各城市都开始向市民征收污水处理费,水价逐年提高,与饮用水的价格相比,城市污水回用在绿化、日常冲洗、消防、景观用水等方面就有着不可替代的优势,这就提高了污水回用在经济上的操作可行性,且城市污水的再生利用是维系良好水环境、水资源可持续发展利用的重要举措,是通向健康水循环的桥梁,有着不可估量的社会效益和环境效益。
三、城市污水再利用的现状和前景
1.城市污水再利用的现状城市污水再利用在发达国家已经广泛推广普及。在我国,城市污水回用越来越得到重视,特别是北方缺水的城市。许多城市把城市污水作为第二水源加以开发利用,大连、青岛、太原是我国开展污水再用研究和利用较早的城市,太原市已把城市污水再用工程纳人城市建设规划,污水再用工作在这些城市占有重要的地位。北京、天津两市的污水再用工作也取得较大成绩,北京高啤店污水厂以成功地把出厂水进行深度处理,供给北京华能电厂作冷却水利用,目前该厂日80万吨的污水回用工程正在启动。
汕头市龙珠水质净化厂现把部分处理后出水用于厂区绿化喷灌,自1998年12月该回用水系统建成投入使用后5年多来,系统运行状态良好,浇灌的苗木长势良好,无出现病虫害和二次污染,现该厂已成为一个花园式工厂,是汕头市园林式单位。在汕头龙珠水质净化厂以东,即将兴建的蓝水星主题公园有着占地数千亩的绿化面积,厂外附近的城市主干道两侧也有着很大面积的景观绿化带,这些大面积的城市绿化需要大量的水浇灌,如果全部采用自来水进行灌溉,必然造成饮用水源的巨大浪费。若从龙珠水质净化厂敷设管道,将处理后的污水输送到这些绿化带进行灌溉,既节约了饮用水资源又节省管理部门灌溉的成本,这在技术上和投资回报上都是可行的。
2.城市污水再用前景
城市污水是城市稳定的淡水资源,污水再生利用减少了城市对自然水的需求量,削减了对水环境的污染负荷。污水再生水可用于以下几方面:①城市市政景观补给用水;②城市绿化、喷洒道路、消防用水;③工业冷却或工艺冲洗用水;④城市中水道;⑤农业灌溉用水。其开发再利用也有着广阔的前景。
四、城市污水资源化存在的问题及对策城市污水资源化既可减少污染又能缓解城市供水的紧张状况,是一项很有意义的工作。国家经贸委在1996年12月召开的全国资源综合利用工作会议上明确提出:贯彻落实国务院《关于进一步开展资源综合利用的意见》是整个“九五”时期资源综合利用工作的重点。然而,由于在建设资金、管理体制、人们传统观念、政策法规等方面存在的一些问题,使城市污水资源化工作没有得到推广。现在,污水资源化工作愈来愈引起人们的重视,许多专家、学者纷纷进行了研究、论证,提出了很多意见和建议,主要有如下方面:①把污水资源化列入各地区的城市水资源综合利用规划中,进行水资源的统一管理和调配。②解决城市污水处理及再用水处理的建设资金,加快城市污水处理厂的建设,在此基础上进行再用水的深度处理。可将污水资源化引人市场机制,鼓励和吸引社会资金及外资投入污水资源化的事业中。③要对污水再生利用系统实行行政管理和部门行业管理,尽快完善污水再利用的标准及相关的法规体系。④采取政策倾斜,鼓励企业使用再生水。⑤积极开展污水再用的宣传教育,改变人们传统的用水观念,逐渐树立对污水资源化的科学认识。⑥根据地方特点,因地制宜合理开发和利用再生水,推进城市污水资源化。
参考文献
纪永亮、林明鹤,工业循环冷却水处理技术进展〔J〕,为业水处理,1990,10(l):3~5
论城市雨水利用发展趋势论文(精选11篇)




