0 引言
全球氣候變暖程度的加深,加快了水文循環(huán)的過程,全年降水總量和降水極值的總量和頻率也受到很多影響。近年來,持續(xù)干旱、短歷時(shí)強(qiáng)降雨、泥石流等強(qiáng)地質(zhì)災(zāi)害明顯增多,造成的巨大生命財(cái)產(chǎn)損失。另一方面,我國又是一個(gè)嚴(yán)重缺水的國家之一,尤其是隨著城市化步伐的加快,城市用水極其緊張,如何趨利避害,合理利用雨洪資源,是城市水資源工作者需要高度關(guān)注的問題。
雨水是地球水循環(huán)中一個(gè)極其重要的組成部分,雨水在保持水土,調(diào)節(jié)氣候方面具有不可替代性。而洪水是地表水的極端蓄積形式,處理得當(dāng),同樣可以變害為寶,為人類造福。采取科學(xué)合理的措施對雨洪水資源進(jìn)行集蓄利用,可有效緩解城市水資源緊缺的局面,是目前城市水資源的一種開源節(jié)流的有效途徑。
目前我國的工業(yè)化、城市化以前所未有的速度發(fā)展,與此同時(shí),水資源的短缺問題也日益加劇,水資源供需矛盾日益突出。隨著城區(qū)面積的擴(kuò)大,混凝土和瀝青路面的增多,不透水面積增加,導(dǎo)致徑流系數(shù)增大,暴雨匯流迅速,致使城區(qū)的排水管網(wǎng)承受力增大,使路面短時(shí)間匯聚大面積的積水,給城市交通以及人們?nèi)粘I顜碇T多不便。因此,建立實(shí)用的雨洪控制與利用技術(shù)體系和推廣應(yīng)用體系,以充分利用雨水,緩解水資源危機(jī)、削減洪峰流量,確保城市防洪安全,是擺在我國城市發(fā)展面前的一項(xiàng)重要工作。隨著建設(shè)節(jié)水型社會(huì)進(jìn)程的加快,雨水資源化問題是建設(shè)節(jié)水型社會(huì)的有效途徑之一。
1 雨水利用的現(xiàn)狀和存在問題
目前我國雨水利用方面還未形成意識,缺乏對雨水資源利用的經(jīng)驗(yàn)。雨水雖作為世界公認(rèn)的水資源的新財(cái)富,但在城市規(guī)劃、改造、建設(shè)時(shí)沒能把雨水利用引起足夠的重視。把解決普遍存在的城市缺水問題寄希望于外部調(diào)水或超采地下水。雨水回收利用就需要從城市建設(shè)規(guī)劃之初就考慮雨水資源的回收利用。城市的迅速發(fā)展和人口高度集中決定了城市需要大量的水資源,而城市雨水利用本身就是一種節(jié)水措施。利用雨水作中水或中水補(bǔ)充水,也可用作城市消防或非常時(shí)期的補(bǔ)充水源,節(jié)約城市水資源。
2 雨水回收利用措施
2.1雨水的收集及儲存技術(shù)措施
2.1.1 綠地雨水收集
在城市水資源消耗中,園林行業(yè)所占比重最大。對天然的雨水進(jìn)行有效收集,再利用到園林灌溉上,將極大地緩解城市水資源短缺的現(xiàn)狀。雨水經(jīng)過綠地后,會(huì)有相當(dāng)一部分被截留在綠地土壤中,但仍有一部分多余的雨水會(huì)以地面徑流的方式浪費(fèi)掉,而這部分水經(jīng)過綠地后,得到大幅度的凈化,有很高的利用價(jià)值,因此可以考慮收集起來加以利用。綠地的雨水收集可以采取建造雨水貯留設(shè)施的方法,雨水貯留設(shè)施可分為地面蓄水和地下蓄水兩種:
地面蓄水設(shè)施可以就地勢而建,最好能與城市網(wǎng)管相銜接,并配以適當(dāng)?shù)囊O(shè)施,能很好地蓄存雨水徑流,而這些雨水可以直接用于園林綠化、道路及綠化帶的噴灑等。地下蓄水則是把雨水就地入滲,使更多雨水留在城市境內(nèi)并滲入地下以補(bǔ)充地下水。
2.1.2 雨水滲透措施
在雨水滲透方面,要視具體工程而定。在新建居民小區(qū)中,可將滲透地面、綠地、滲透池、滲透井和滲透管等組合成一個(gè)滲透系統(tǒng)。這個(gè)系統(tǒng)中各組成裝置可發(fā)揮各自優(yōu)勢,取長補(bǔ)短。小區(qū)中的綠地除凈化空氣的作用外,在雨季來臨時(shí),可起到截留凈化部分垃圾雜質(zhì)的作用。當(dāng)強(qiáng)降雨發(fā)生時(shí),光靠綠地不足以消化滲透時(shí),超出部分進(jìn)入滲透池,集中把雨水儲蓄起來,如果滲透池滿,溢流雨水再通過滲井和濾管下滲,可以提高系統(tǒng)效率并保證安全運(yùn)行。
一方面,盡可能減少封閉路面, 增加城市綠化植被面積。采用在綠色植被與土壤之間增設(shè)貯水層、 透水層等辦法, 充分利用植物以及土壤的凈化作用以及滲濾作用,減少雨水對城市地下水的污染,并可有效補(bǔ)償?shù)叵滤倪^度開采。另一方面, 在排放雨水徑流時(shí), 將傳統(tǒng)的非滲透雨水管改為滲透管或穿孔管, 管周圍回填礫石。滲透管溝兼有滲透和排放兩種功能,可以有效地涵養(yǎng)地下水。
采用各種雨水滲透設(shè)施,讓雨水回灌地下,補(bǔ)充涵養(yǎng)地下水資源,是一種間接的雨水利用技術(shù)。還有緩解地面沉降、減少水澇改善生態(tài)環(huán)境等多種效益。
2.2 雨水回收利用推廣手段
2.2.1 新建小區(qū)工程
在城市新建居民小區(qū),城市規(guī)劃部門要積極發(fā)揮作用,做好統(tǒng)籌規(guī)劃工作,要在規(guī)劃設(shè)計(jì)階段實(shí)施雨水利用的新理念,要與小區(qū)樓體建設(shè)同步進(jìn)行雨洪利用系統(tǒng)項(xiàng)目建設(shè)。
一般的,居民小區(qū)雨洪利用工程主要有:樓房雨水管道架設(shè)和小區(qū)道路兩旁雨水管道鋪設(shè),此間的雨水收集、處理后,主要用于小區(qū)內(nèi)園林景觀及綠化帶補(bǔ)水和回灌地下水。部分車行道和人行道盡量改變傳統(tǒng)的瀝青混凝土原料,可改鋪裝為透水地面,增加雨水滲透面積。
居民小區(qū)雨洪利用系統(tǒng)基本流程為:樓房屋頂和樓前透水地面與部分不透水道路的雨水,經(jīng)去除初雨、沉淀過濾后進(jìn)入回灌井回補(bǔ)地下,同時(shí)在沉淀池內(nèi)安裝水泵,抽取沉淀后的雨水補(bǔ)充人工湖的耗水。超過設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的降雨徑流,通過溢流堰溢流到外部的市政雨水管道。
2.2.2 城市公園工程
目前大多數(shù)公園建筑多以亭臺樓閣、花壇假山、草坪綠地為主,公園雨洪利用也主要是圍繞這些建筑展開設(shè)計(jì)。一般的,可在涼亭屋頂設(shè)計(jì)時(shí),直接使雨水導(dǎo)入周圍綠地回灌地下,并在綠地內(nèi)加設(shè)滲井、滲溝等輔助設(shè)施增加入滲能力。同時(shí)可視實(shí)際情況,在假山等景點(diǎn)處依勢設(shè)置起伏地形,人為的營造低洼面,再結(jié)合園路整體建設(shè),適當(dāng)加設(shè)滲透管溝,使雨水盡可能多的入滲。
公園的建筑物大多分散在廣場周圍,可結(jié)合實(shí)際情況可在廣場一側(cè)建設(shè)一套雨水處理與貯存系統(tǒng),廣場及周圍建筑物所產(chǎn)生的徑流通過雨水口進(jìn)入雨水利用系統(tǒng),然后匯入雨水處理與貯存系統(tǒng)。超過設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的雨水將排入市政管網(wǎng)。
3 效益分析
3.1 社會(huì)效益
目前為滿足城市的發(fā)展不斷,我省很多城市紛紛超采地下水,造成地下水位不斷下降。興建雨水集蓄工程后,可充分利用汛期雨量較為充沛的有利條件,蓄集雨水,提高雨水利用水平,對衡水市區(qū)防洪減災(zāi),保持水土、保護(hù)生態(tài)平衡都具有積極的推動(dòng)作用。有利于當(dāng)?shù)厣鐣?huì)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)、快速、健康發(fā)展,為建設(shè)人水和諧的城市奠定基礎(chǔ)。
3.2 經(jīng)濟(jì)效益
雨水集蓄利用工程適合我市集水工程分散特點(diǎn),維護(hù)費(fèi)用低,使用時(shí)間較長,使之能發(fā)揮最大的效益。工程項(xiàng)目實(shí)施后,城市及小區(qū)綠地用水得到解決,可為降低城市用水消耗,提高水資源利用效率有利于推進(jìn)和諧城市的建設(shè)步伐。
3.3 生態(tài)效益
雨水集蓄工程有利于改善衡水的生態(tài)環(huán)境。修建蓄水池等節(jié)水工程之后,有了替代灌溉用水,提高了水資源的使用效率,促進(jìn)人與自然和諧發(fā)展。蓄水池等節(jié)水工程有效地?cái)r蓄徑流,削減集中降雨形成的洪峰,減少因洪水而對城市造成的危害,從而減少損失,變有害為有利,是城市水土保持的一項(xiàng)有效措施。
4 結(jié)語
城市雨洪水資源的利用的理念與實(shí)施是改善城市水資源危機(jī)的有效手段。實(shí)施雨水集蓄利用工程,不僅可以緩解水資源短缺的壓力,增加經(jīng)濟(jì)生活發(fā)展所需水資源量,而且降低了城市排水管網(wǎng)負(fù)荷,節(jié)約了市政建設(shè)投資。可以說雨水利用是增加城市水資源量、減輕城市排水和河道行洪壓力,保證城市防洪安全和回補(bǔ)地下水的重要措施。