南通市市政工程設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司 226001
摘要:當(dāng)前城市雨水利用是緩解水污染以及水資源緊張現(xiàn)狀的重要措施。本文在探究城市雨水利用的技術(shù)以及理論的基礎(chǔ)上,對(duì)其發(fā)展中存在的相關(guān)問(wèn)題以及未來(lái)前景展望進(jìn)行有效分析,促進(jìn)雨水利用技術(shù)綜合發(fā)展,擴(kuò)展利用功能,使其成為城市防洪的關(guān)鍵手段和重要措施。
關(guān)鍵詞:城市雨水利用;技術(shù)進(jìn)展;前景展望
城市是國(guó)家文化、經(jīng)濟(jì)以及政治的中心,是居民生活以及生產(chǎn)的主要場(chǎng)所。當(dāng)前,隨著我國(guó)城市人口的增加,城市規(guī)模逐步擴(kuò)大,工業(yè)發(fā)展迅速,致使城市用水量不斷上升。根據(jù)相關(guān)資料分析,我國(guó)當(dāng)前大多城市存在水資源緊張的情況,城市缺水問(wèn)題越來(lái)越嚴(yán)重,全國(guó)600多座城市中,有300多座缺水,嚴(yán)重缺水的城市有100多座,且均呈現(xiàn)出遞增趨勢(shì),嚴(yán)重阻礙了社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和居民的正常生活,以致國(guó)家花費(fèi)巨資實(shí)施城市調(diào)水工程。同時(shí),某些城市對(duì)污水處理不夠科學(xué),存在污水隨意排放現(xiàn)象,這也是致使水資源被污染的重要原因,間接導(dǎo)致水資源短缺。
1 城市雨水利用的作用和意義
當(dāng)前隨著世界經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展,水資源緊張的情況與經(jīng)濟(jì)發(fā)展產(chǎn)生了尖銳的矛盾,引起了各個(gè)國(guó)家的普遍重視和關(guān)注,城市雨水利用是當(dāng)前新型的水資源利用形式,是解決水資源危機(jī)的關(guān)鍵措施。
城市雨水利用技術(shù)可以對(duì)城市中的雨水進(jìn)行儲(chǔ)存、收集、凈化以及利用,在歐美發(fā)達(dá)國(guó)家中形成了比較成熟的應(yīng)用技術(shù)、管理?xiàng)l例以及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),進(jìn)入了產(chǎn)業(yè)化和標(biāo)準(zhǔn)化,向集成化和綜合化發(fā)展。同時(shí),城市雨水利用技術(shù)還可以改善城市的生態(tài)環(huán)境和水資源環(huán)境,提高水資源重復(fù)利用率,將水資源進(jìn)行有效分配利用,其收集處理的雨水可以用于景觀用水、綠化用水、循環(huán)冷卻系統(tǒng)補(bǔ)水、汽車沖洗用水、路面地面沖洗用水、灌溉用水、沖廁用水以及消防用水。
2 城市雨水利用的技術(shù)進(jìn)展
2.1城市降水特征
當(dāng)前,城市化建設(shè)對(duì)城市降水情況有一定程度的影響。通過(guò)調(diào)查研究,城市化建設(shè)對(duì)降雨的趨勢(shì)和周期影響不大,只是微弱的影響,大城市降水存在年內(nèi)差異、時(shí)間差異、南北差異以及季節(jié)差異。城市化建設(shè)對(duì)最大降水量、汛期降水量以及年降水量都有一定程度的增加,因?yàn)樵诔鞘袛U(kuò)展和建設(shè)中,人口增加以及工業(yè)生產(chǎn)給地區(qū)生態(tài)平衡造成了破壞,氣溫高于周邊地區(qū),形成熱島效應(yīng)。降水量的增加也導(dǎo)致城市產(chǎn)匯流發(fā)生改變,對(duì)其研究主要表現(xiàn)在幾個(gè)方面:預(yù)測(cè)洪澇災(zāi)害、地理信息、城市下墊面試驗(yàn)等。
2.2城市徑流水質(zhì)
隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的加快,不透水路面及廣場(chǎng)數(shù)量增多,雨水落地后沖刷地面污染物從而形成徑流污染。當(dāng)前,對(duì)城市徑流水質(zhì)方面的研究有以下兩點(diǎn):
2.2.1控制初期棄流
屋面、路面、綠地以及水面是當(dāng)前城市幾種下墊面類型,而徑流污染根據(jù)空氣質(zhì)量、季節(jié)以及下墊面類型而變化,控制初期棄流的措施也不同。例如某市在春季形成的屋面徑流污染比較嚴(yán)重,因?yàn)樵诙窘Y(jié)束后,屋面污染物以及沉積物較多,春季到來(lái)時(shí),其污染物就隨著降雨形成徑流污染,而在夏季時(shí),由于屋面瀝青等防水材料受到太陽(yáng)的暴曬老化、變軟,進(jìn)行分解,因此污染物含量也比較高。城市路面由于受到清掃現(xiàn)狀、交通流量以及降雨特征的影響,其徑流污染形成原因相對(duì)比較復(fù)雜。綠地只有在降雨量較大的情況下,才可能產(chǎn)生徑流,綠地可以改善徑流的質(zhì)量,對(duì)徑流污染起到一定程度的凈化效果。
2.2.2構(gòu)建水質(zhì)模式
水質(zhì)模型可以分析水質(zhì)污染的相關(guān)因素以及變化規(guī)律,是水環(huán)境研究的重要工具和主要內(nèi)容。水質(zhì)模型在實(shí)際應(yīng)用中,可以對(duì)水環(huán)境進(jìn)行質(zhì)量評(píng)估、預(yù)測(cè)水環(huán)境污染行為,保護(hù)水資源環(huán)境、對(duì)水資源實(shí)行科學(xué)管理。
2.3雨水利用規(guī)劃
其主要功能是對(duì)城市雨水在時(shí)間和空間上進(jìn)行合理科學(xué)的分配以及利用,實(shí)現(xiàn)與城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)規(guī)劃協(xié)調(diào)一致,與城市綜合整治、保護(hù)水環(huán)境、預(yù)防洪澇災(zāi)害、控制徑流污染等領(lǐng)域保持同步,促進(jìn)城市的健康發(fā)展。在進(jìn)行城市生態(tài)建設(shè)、綠化建設(shè)以及基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的過(guò)程中,應(yīng)采取綠地滲蓄以及透水地面等相關(guān)措施,在充分滿足防洪標(biāo)準(zhǔn)的條件下,盡可能的滯蓄雨水,在緩解水資源短缺現(xiàn)狀的同時(shí),為市政減輕排洪壓力,能夠取得良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。
2.4雨水利用技術(shù)
雨水利用技術(shù)已有幾千年的歷史,但是大多是用于農(nóng)業(yè)領(lǐng)域。應(yīng)用于城市的雨水利用技術(shù)主要有以下幾種:
2.4.1雨水收集技術(shù)
雨水收集系統(tǒng)大致分為收集、傳送、保存、分配、過(guò)濾、處理以及棄流等幾個(gè)環(huán)節(jié)。收集處理后的雨水可以做生活,企業(yè)以及公共用水,用其進(jìn)行洗車、綠地澆灌、路面地面沖洗以及沖廁等使用,可以減少經(jīng)濟(jì)支出,提高空氣質(zhì)量,改善城市地表水質(zhì)和水環(huán)境乃至生態(tài)環(huán)境。通過(guò)雨水入滲調(diào)控和地表(包括屋面)徑流調(diào)控,實(shí)現(xiàn)雨水的資源化,可以使水文循環(huán)向著有利于城市生活的方向發(fā)展。
2.4.2屋頂綠化技術(shù)
屋頂綠化通常是由蓄水層、過(guò)濾層以及植被層組成,屋頂綠化分為粗放型以及集約型兩種,其主要優(yōu)點(diǎn)是保護(hù)生態(tài)環(huán)境、降溫節(jié)能、截流以及美化生活環(huán)境。
2.4.3雨水分流技術(shù)
目前部分城市仍存在傳統(tǒng)的合流制排水系統(tǒng),即污水和雨水混流,其不僅浪費(fèi)了雨水資源,還對(duì)水體造成污染,雨水排放不通暢,容易引起馬路行洪的情況。采用雨水分流技術(shù),對(duì)合流制排水系統(tǒng)進(jìn)行重新改造,對(duì)緩解環(huán)境污染有重要作用。
3 城市雨水利用的前景展望
當(dāng)前,城市雨水利用是緩解城市水資源緊張的關(guān)鍵措施,受到社會(huì)越來(lái)越多的重視和關(guān)注。隨著對(duì)城市雨水利用技術(shù)研究的逐步深入,其未來(lái)前景展望具體表現(xiàn)在以下兩個(gè)方面:
3.1理論研究向定量研究發(fā)展
大量相關(guān)研究人員在城市雨水利用研究方面做了很多工作,充分利用研究成果是當(dāng)前的迫切需求,隨著科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展,特別是GIS的完善為數(shù)據(jù)分析提供了重要幫助,為建立雨水利用模式提供了關(guān)鍵手段。
3.2利用技術(shù)向綜合化以及多元化發(fā)展
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,城市居民對(duì)生態(tài)環(huán)境和居住環(huán)境的要求不斷提高,雨水利用技術(shù)在社會(huì)可持續(xù)發(fā)展、城市居民環(huán)境舒適、生活環(huán)境休閑型方面提供了重要幫助,有利于實(shí)現(xiàn)城市空間、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)以及社會(huì)發(fā)展的有機(jī)結(jié)合。因此,城市雨水利用向多元化以及綜合化發(fā)展是其未來(lái)主要的發(fā)展趨勢(shì)。
城市雨水利用技術(shù)向全國(guó)推廣后,將推動(dòng)我國(guó)城市雨水利用技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,使我國(guó)的雨水利用從農(nóng)業(yè)生產(chǎn)供水邁入生態(tài)供水的高級(jí)階段,為我國(guó)的城市節(jié)水行業(yè)開辟出一個(gè)新的領(lǐng)域,實(shí)現(xiàn)我國(guó)給水排水領(lǐng)域的一個(gè)重要轉(zhuǎn)變:把快速排除城市雨洪變?yōu)榻涤甑叵聺B透、儲(chǔ)存調(diào)節(jié),修復(fù)城市雨水循環(huán)途徑。
4 結(jié)語(yǔ):
對(duì)城市雨水進(jìn)行合理的利用可以有效緩解城市水資源短缺的問(wèn)題,有利于我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。在現(xiàn)階段的我國(guó),城市雨水利用尤其顯得必要,是維護(hù)自然界水循環(huán)環(huán)境的需要,是節(jié)水的需要,是修復(fù)城市生態(tài)環(huán)境的需要,是抑制城市洪澇的需要,并且是當(dāng)前城市防洪的關(guān)鍵措施之一,雨水利用系統(tǒng)的規(guī)??蓾M足建設(shè)用地外排雨水設(shè)計(jì)流量不大于開發(fā)建設(shè)前的水平。雨水利用工程是水綜合利用中的一種新的系統(tǒng)工程,以其良好的節(jié)水效益和環(huán)境生態(tài)效益適應(yīng)了城市的現(xiàn)狀與需求,具有廣闊的應(yīng)用前景。隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的加快,在低影響開發(fā)前提下,大力推進(jìn)海綿城市建設(shè)的理念逐漸深入人心,城市雨水利用正是我國(guó)堅(jiān)持可持續(xù)發(fā)展政策的重要體現(xiàn)。
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