呂 超,邱 浩
(1.山東綠景水土保持工程設計咨詢有限公司,山東 濟南250101;2.西北農林科技大學資源環(huán)境學院,陜西楊凌712100)
濟南雨水利用設施設計及組織模式探討
呂超1,邱浩2
(1.山東綠景水土保持工程設計咨詢有限公司,山東 濟南250101;2.西北農林科技大學資源環(huán)境學院,陜西楊凌712100)
【摘要】在分析濟南市雨水利用設施設計現(xiàn)狀及存在問題的基礎上,闡述了目前濟南市雨水資源化利用的方式,提出了一些可在城市廣泛應用的雨水收集利用的措施與建議。
【關鍵詞】城市;雨水利用;雨水資源化
濟南市不僅是嚴重缺水城市,同時又面臨巨大的防洪排水壓力。如何充分利用雨水資源,建立完善的雨水收集利用體系,是濟南城市建設迫切需要解決的問題。據(jù)2010年統(tǒng)計,濟南市已建城區(qū)面積約113km2,每年城區(qū)降雨總量達8000多萬m3,但雨水利用率不足10%,每年有7000多萬m3的雨水白白流失。
2011-09,濟南市開始規(guī)劃實施住宅小區(qū)雨水利用工程,并在部分小區(qū)試點雨水利用。以某小區(qū)為例,該小區(qū)總占地面積8.6萬m2,總建筑面積47萬m2,綠化率48%,一年回收利用雨水大約3500m3,主要用于保潔、景觀用水等,節(jié)省了大量自來水。但是,從整個城市來看,能做到這一點的小區(qū)、單位少之又少。
目前,濟南雨水的收集利用工作才剛剛起步,其雨水利用的建設形式也多種多樣,根據(jù)多年工作經(jīng)驗,在此進行淺顯探討。
在濟南市現(xiàn)有的雨水資源化利用形式中,適應不同的現(xiàn)狀有不同的利用模式,概括起來主要有以下兩種:
1.1政府基礎設施建設的雨水利用形式
基礎設施的雨水利用是濟南市雨水資源化利用的常見形式,以促進雨水下滲為目的。具體做法為:在城市建設過程中預留部分土地種植植物綠化,通過城市中的綠地收集雨水或促進雨水下滲;在建設廣場、道路等硬化過程中布設透水孔,或采用透水路面、透水磚的形式。盡可能增加雨水滲透量,補給城市地下水,維持水循環(huán)系統(tǒng)的平衡。
1.2建筑與小區(qū)雨水利用形式
建筑與小區(qū)雨水的利用是由居住小區(qū)或商業(yè)建筑的開發(fā)商投資建設雨水收集及利用設施,利用方式往往是促進雨水下滲及綜合利用。具體做法為:停車場由植草磚取代傳統(tǒng)水泥瀝青硬化地面、增加綠化面積以增加雨水下滲量;樓頂雨水通過改造后的落水管、部分路面雨水通過改良后的雨水管網(wǎng)匯入綠地內集雨池,所收集的雨水用來澆灌植物、沖洗道路等。
2.1雨水利用設施設計深度較低
現(xiàn)階段濟南市各建設及小區(qū)項目雨水資源化利用設施設計工作多由具有水土保持方案編制資質的單位編制完成的 “水土保持方案報告書”給出。但是,在設計過程中存在諸多問題。一方面,部分水土保持方案編制單位設計能力較弱,所做方案只能說明各項雨水資源化利用設施的理論依據(jù),沒有施工可行性。另一方面,部分工程在編制“水土保持方案報告書”之前已開工建設,方案設計的雨水資源化利用措施不能與主體工程相關設計吻合,造成設施不能發(fā)揮最大效益,甚至無法實施。
2.2對雨水利用的重視程度不夠
濟南市城市化進程發(fā)展較快,在城市規(guī)劃建設中,并沒有充分考慮到雨水合理規(guī)劃的問題。開發(fā)建設單位在建設過程中出于經(jīng)濟利益考慮將原設計的透水路面、透水廣場改建為更便宜、更易養(yǎng)護的瀝青路面、混凝土路面;為減少投資、簡化施工工藝,不再建設集雨池等蓄水設施。使城市的不透水面積急劇增加,阻斷了雨水下滲,雨水的徑流系數(shù)平均可達到0.8以上,導致降雨時雨水匯集加速,易形成地面徑流,城市內澇、路面行洪等情況時有發(fā)生且日趨嚴重,不僅如此,原有的整個水生態(tài)系統(tǒng)也被破壞。
3.1工程措施
1)屋面雨水集蓄利用工程。在居住小區(qū)、大型公共場所等興建集蓄屋面雨水的集雨池。采取屋面雨水集蓄利用措施,可以達到顯著削減城市暴雨徑流量和非點源污染物排放量、優(yōu)化小區(qū)水系統(tǒng)、減少水澇和改善環(huán)境等效果,而且可以將收集的雨水用于綠地澆灌、道路灑水等,也可補充涵養(yǎng)地下水資源,避免雨水全部排走造成資源白白浪費。為美化環(huán)境,這些設施可建在地下,需建在地上時也應盡可能提高美化效果,也可改造為地面水景觀設施等。
2)下凹式綠地工程。項目建成后,綠地部分的表層主要為人工回填土,加上植被的作用,土層涵養(yǎng)水能力增強?;诖?,回收雨水從綠化建設方面考慮實施,改變綠化帶形式,使之具有收集雨水的功能。
在建設時,通過控制路面高程、綠地高程和雨水入口,可形成下凹式綠地。設計雨水口高程高于綠地高程5cm,低于道路鋪裝層高程10cm。在具體施工時,可在草坪與道路之間栽植綠籬,達到總體綠化效果美觀、和諧。
3)路面徑流攔截工程。一般項目建成后,在降雨強度或降雨量較大時,不可避免的產生地面徑流。為了更加有效地利用水資源,減小路面徑流,可在路面增設攔水埂。攔水埂的規(guī)格以不影響交通為前提 (攔水埂采用光滑的弧面形式,在攔截徑流的同時,也能起到減速帶的作用,攔水埂間距根據(jù)路面寬度和縱向坡度確定),盡可能的攔截雨水,攔截的雨水通過人行道下部的導水管排入下凹式綠地內。
4)透水磚、植草磚工程。城市建設中,廣場、室外步行街、人行道等大部分采用彩色水泥磚、廣場方磚、普通方磚進行鋪裝。降雨時,以上區(qū)域雨水大部分通過城市排水系統(tǒng)排出,而在水資源嚴重不足的今天,從科學利用雨水資源角度出發(fā),采用植草磚、透水磚等材料取代傳統(tǒng)不透水材料鋪裝是十分必要的,可有效補償?shù)叵滤Y源、維護水循環(huán)系統(tǒng)的平衡。
在透水磚、植草磚鋪設前,首先清理土方,并達到設計標高,按照要求檢查縱坡、橫坡及邊線是否符合設計要求,找平碾壓密實,壓實系數(shù)達95%以上,并注意地下埋設的管線。其次,鋪設150~180mm厚的級配砂石基層 (最大粒徑不得超過60mm,最小粒徑不得超過0.5mm),并找平碾壓密實,相對密度不超過84%。再次,用30mm厚中砂作為找平層,中砂要求具有一定的級配,即粒徑0.3~5mm的級配砂找平,該層也是透水層。最后,鋪設面層,在鋪設時,應根據(jù)設計圖案鋪設,應輕輕平放,用橡膠錘錘打穩(wěn)定,但不得損傷磚的邊角。
3.2建議對策
1)提高技術力量。目前,城市雨水資源化利用在相關技術、應用等方面還存在許多問題。為此,在加強對城市地質、水文、氣象等多方面信息整合利用的基礎上,應增加雨水資源化利用設施的設計深度,因地制宜的布設雨水利用設施,使之發(fā)揮最大效益。并在城市總體規(guī)劃過程中細化城市雨水資源化利用的內容。
2)加強管理力度。城市雨水資源化利用具體實施時需與建筑設計、城市建設、水土保持、環(huán)境保護、市政管理等部門合作。制訂切實可行、行之有效的雨水資源化利用設計、建設、運行的相關政策、規(guī)范。同時,工程具體實施時加強監(jiān)督管理也是十分必要的。
3)制定雨水資源化利用法規(guī)和條例。為確保雨水資源化利用的落實,相關部門在制定相應法律、法規(guī)中應明確規(guī)定新建工業(yè)、商業(yè)、居民小區(qū),均需設計雨水資源化利用設施,并保證其長效運行。
(責任編輯 趙其芬)
【中圖分類號】TV213.4
【文獻標識碼】B
【文章編號】1009-6159(2015)-01-0049-02
收稿日期:2014-12-21
作者簡介:呂超(1985—),男,助理工程師