摘 要:文章基于對海綿城市雨水控制利用的低影響開發(fā)理念,并將海綿城市理念與水土保持工作進行了結(jié)合,相關(guān)研究在海綿城市建設(shè)理念的指導(dǎo)下,重點探討城市雨水回收利用的系統(tǒng)設(shè)計與工藝應(yīng)用,并針對其中的要點環(huán)節(jié)作深入論述,最后對小區(qū)設(shè)計前期應(yīng)考慮的問題做以說明,以期為城市水土保持工程提供建議和參考指導(dǎo)。
關(guān)鍵詞:海綿城市;水土保持;雨水回收利用
雨水回收利用系統(tǒng)就是把從自然或人工集雨面流出的雨水進行風(fēng)流收集、集中和儲存利用,是從水文循環(huán)中獲取水為人類所用的一種方法。近年來,我國國民經(jīng)濟的迅速發(fā)展,城市進程加快,我國的水資源面臨著嚴(yán)峻的形勢。我們應(yīng)該更新理念,將雨水作為一種資源回收利用。采用必要的雨水回收利用對于節(jié)約水資源是相當(dāng)有益的,在場地設(shè)計中,一方面考慮雨水回滲補充地下水,另一方面通過場地內(nèi)的豎向設(shè)計,收集部分雨水,作為景觀用水和綠化用水的補充。
一、雨水回收系統(tǒng)的必要性
隨著我國國民經(jīng)濟的迅速發(fā)展城市化進程的飛速推進,當(dāng)前和今后一段時間,干旱缺水、洪澇災(zāi)害和水環(huán)境惡化三大問題,將越來越成為城市發(fā)展的重要制約因素;因城市建設(shè)未考慮原先的水文循環(huán)、水體自然循環(huán)路徑而發(fā)生改變,給城市水生態(tài)帶來一系列負面影響;導(dǎo)致目前大部分城市的市區(qū)氣溫比郊區(qū)高出1℃~3℃,使得城市形成“熱島效應(yīng)”,形成局部異常天氣,并且這一現(xiàn)象有逐年日趨明顯。城市的建設(shè)改變了原有地形地貌,地面硬化的增加造成了不透水地面面積的增加,導(dǎo)致地表雨水徑流系數(shù)和徑流量的提高而地下水入滲量的減少,地下水得不到及時充分補給。許多城市每逢汛期暴雨都出現(xiàn)內(nèi)澇現(xiàn)象,造成堵塞交通,甚至淹沒破壞市政設(shè)施,嚴(yán)重影響日常生產(chǎn)及生活,對當(dāng)?shù)亟?jīng)濟的發(fā)展也造成影響。
二、雨水回收利用系統(tǒng)設(shè)計
(一)系統(tǒng)設(shè)計要求
安全方面:雨水利用系統(tǒng)首先要保證建筑的排水安全,這就要求雨水棄流裝置能穩(wěn)定運行,不結(jié)淤、不堵塞。綠色保障:雨水收集是一個系統(tǒng)的工程,每一個步驟的銜接是密不可分的。雨水凈化處理設(shè)施建好后,處理能力即被限定在一定范圍內(nèi),這就要求進入雨水凈化處理系統(tǒng)的雨水水質(zhì)相對穩(wěn)定。在水質(zhì)達到一定水平后才由棄流轉(zhuǎn)為收集,保障凈化處理后的出水水質(zhì),系統(tǒng)消毒及水質(zhì)保持均采用綠色物理法處理。
經(jīng)濟節(jié)約:雨水利用系統(tǒng)的設(shè)計應(yīng)便于運行管理并盡可能節(jié)約投資及運行費用,優(yōu)先采用高效低耗設(shè)備,使投資規(guī)模與收益相符合。
(二)設(shè)計原則和方法
從節(jié)能、環(huán)保為出發(fā)點,針對雨水收集、儲存、凈化處理、利用等各個方面,以保障建筑排水安全和回用水質(zhì)為目標(biāo)展開全方位設(shè)計,結(jié)合專業(yè)技術(shù)、高效低耗設(shè)備,配合完善的自控系統(tǒng),實現(xiàn)雨水控制和利用系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行,同時盡可能降低系統(tǒng)投資和運行費用。
三、雨水棄流裝置
(一)雨水棄流裝置設(shè)計
初期徑流棄流量應(yīng)按照下墊面實測收集雨水的CODcr、SS、色度等污染物濃度確定,當(dāng)無資料時,屋面雨水棄流可采用2-3mm徑流厚度,地面棄流可采用3-5mm徑流厚度。對于雨季連續(xù)下雨期徑流水質(zhì)較好,可適當(dāng)調(diào)整棄流量。對屋面雨水收集系統(tǒng)的棄流裝置應(yīng)采用自動控制棄流裝置,同時滿足安全排水及洪峰安全分流要求。匯流雨水通過雨水棄流裝置棄流、過濾后匯集到雨水存儲池。將雨水管匯集至干管后進行棄流,進水管徑與分流管徑按實際配水管徑定制口徑;綜合考慮到后續(xù)蓄水池的容積、雨水值的不確定性和收集最大化等因素來選擇棄流器管徑。為確保系統(tǒng)的排水安全需在雨水收集自動分流站設(shè)置安全分流口。
(二)核心設(shè)備選用介紹
雨水棄流裝置:集多項功能一體化多腔體多流道設(shè)計,集合了棄流、分流、旋流除砂和過濾等多種功能,內(nèi)置安全溢流口,保障系統(tǒng)排水安全;與系統(tǒng)同步控制,可地面也可地埋式安裝,無須人工控制,完全由內(nèi)置PLC控制程序根據(jù)測試數(shù)據(jù)調(diào)整棄流時間和流量,并可對降雨的水質(zhì)、頻次、雨量等進行記憶處理,強化對棄流量的掌控,防暴雨倒灌、不賭塞、不結(jié)淤,實現(xiàn)了設(shè)備穩(wěn)定、智能化全自動運行,簡化管理、維護,避免了傳統(tǒng)技術(shù)中‘分流井、截流井’的初期雨水積留形成的易造成二次污染的問題,簡化了人工清理結(jié)淤和沉留物的工作。
四、海綿城市從小區(qū)做起
海綿城市的構(gòu)成,居住小區(qū)的作用不可小視。居民小區(qū)可以安裝簡單的雨水收集和利用設(shè)施,雨水通過這些設(shè)施收集到一起,經(jīng)過簡單的過濾處理,就可以用來建設(shè)觀賞水景、澆灌小區(qū)內(nèi)綠地、沖刷路面,或供小區(qū)居民洗車和沖洗馬桶,這樣不但節(jié)約了大量自來水,還可以為居民節(jié)省大量水費。小區(qū)考慮雨水回收利用應(yīng)注意的問題:
(一)屋頂雨水有組織收集
一般在不同類型的下墊面上,雨水徑流的水質(zhì)和徑流量都會存在差異。建筑屋面的雨水徑流量大而且水質(zhì)的污染程度較輕;小區(qū)內(nèi)的道路和廣場等硬化地面的雨水徑流量大但水質(zhì)相對較差;綠地上的雨水水質(zhì)好,但是由于綠地的下滲作用,徑流量少;機動車道上雨水徑流的污染嚴(yán)重;因此,除了屋面上的雨水成分較好之外,其余部分的雨水復(fù)雜,過濾消毒等處理過程成本較高,因此,小區(qū)屋頂雨水應(yīng)不經(jīng)過路面綠地等設(shè)施直接排入雨水井。
(二)前期規(guī)劃應(yīng)預(yù)留雨水回收利用相關(guān)裝置位置
由于雨水回收系統(tǒng)裝置需要有較大的空間,因此前期方案規(guī)劃必須合理考慮其位置。例如甘井子區(qū)革鎮(zhèn)堡街道棋盤村某項目,其用地紅線內(nèi)設(shè)有大底盤車庫,前期沒有考慮空間設(shè)置雨水回收裝置,后期想要增加就相當(dāng)困難。
參考文獻
[1] 吳丹潔,詹圣澤,李友華,涂滿章,鄭建陽,郭英遠,彭海陽.中國特色海綿城市的新興趨勢與實踐研究[J].中國軟科學(xué), 2016(01).