雨水生態(tài)設(shè)計(jì)及應(yīng)用的優(yōu)化研究

1、雨水生態(tài)設(shè)計(jì)及應(yīng)用的優(yōu)化研究論文摘要：隨著人們居住環(huán)境的改善，生活水平的提高，人均用水量亦隨之增加，我們生存環(huán)境的水資源日趨緊張，許多國(guó)家已經(jīng)開始研究利用雨水資源，并作為節(jié)約用水的一項(xiàng)重要措施。在西方一些興旺國(guó)家已經(jīng)采取很多措施節(jié)約用水、改善水環(huán)境、有效循環(huán)利用水資源，甚至制定了一系列法律法規(guī)專門支持雨水的回收再利用，雨水管理先進(jìn)技術(shù)尤其以德國(guó)和美國(guó)比擬成功，比方德國(guó)漢諾威雨洪管理系統(tǒng)與美國(guó)西雅圖雨水管理系統(tǒng)。在我國(guó)，人口密度比擬大，更應(yīng)該將雨水回收及再利用推廣應(yīng)用到城市工程建設(shè)當(dāng)中。論文關(guān)鍵詞：生態(tài)城市,可持續(xù)開展,雨水回收及再利用,雨水收集容器,池,自然滲透,雨水管理在我國(guó)，隨城市規(guī)模的迅

2、猛開展擴(kuò)大，建設(shè)可持續(xù)開展生態(tài)城市、營(yíng)造生態(tài)的人居環(huán)境已經(jīng)成為現(xiàn)今生態(tài)城市開展規(guī)劃的主流，雨水作為一種廉價(jià)的水資源已經(jīng)被人們逐漸重視并開始回收及循環(huán)再利用，一些地區(qū)已經(jīng)開始推廣利用。國(guó)家還制定了?建筑與小區(qū)雨水利用工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)?對(duì)雨水的再利用做了一些具體的更高的要求。但是，如何將生態(tài)的雨水回收及再利用的先進(jìn)理念、先進(jìn)技術(shù)及管理應(yīng)用到現(xiàn)實(shí)的工程當(dāng)中，有待于不斷的去優(yōu)化研究。1生態(tài)城市雨水回收及再利用的必要性1.1城市的迅猛開展，硬化的路面、廣場(chǎng)等劇增，雨水地面徑流增加，不能很好的對(duì)原位地下水進(jìn)行有效補(bǔ)充，而且對(duì)城市的地表水體造成一定的污染，同時(shí)廉價(jià)的可再利用的水資源也被浪費(fèi)了；1.2人口的增長(zhǎng)、

3、人均用水量的增加致使城市地下水資源匱乏，需要自然降水的有效的補(bǔ)充；1.3城市地下空間的開發(fā)致使地下土壤結(jié)構(gòu)發(fā)生緩慢變化，城市水文過程的改變，要改善土壤結(jié)構(gòu)亦需要水資源的補(bǔ)充，利用其水力物理特性優(yōu)化土壤結(jié)構(gòu)以適應(yīng)城市地下開發(fā)開展的需求。1.4生態(tài)城市雨水回收及再利用是節(jié)約用水，實(shí)現(xiàn)雨水資源化，修復(fù)水環(huán)境與生態(tài)環(huán)境的有效途徑。1.5生態(tài)城市雨水回收及再利用也是我國(guó)建立生態(tài)人居環(huán)境的城市需求，是實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)、生態(tài)、可持續(xù)開展的城市的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。2生態(tài)城市雨水回收及再利用的途徑從宏觀方面來講，雨水回收及再利用主要是指雨水再利用、蓄滲、緩排，按途徑分兩個(gè)方面：一是將雨水滯留于雨水收集容器池等，經(jīng)雨水處理設(shè)

4、備凈化后優(yōu)先作為中水、灌溉用水、道路澆灑等用水水源，在嚴(yán)重缺水地區(qū)亦可作為飲用水水源；二是通過綠地、土壤等讓雨水有組織的自然滲透，補(bǔ)充原位地下水。2.1通過雨水收集容器池將雨水滯留，經(jīng)雨水處理設(shè)備凈化后再作為中水、灌溉用水、道路澆灑等用水水源。屋面的雨水經(jīng)棄流裝置后收集于收集容器池等，根據(jù)其最終用途選用相應(yīng)的水處理工藝，經(jīng)相應(yīng)的水處理設(shè)備處理后回用。多余的雨水通過收集容器池的溢流管排入市政雨水系統(tǒng)。其主要工藝流程為：圖1屋面雨水相對(duì)于地面、路面等雨水來講水質(zhì)相對(duì)較好，只需要對(duì)污染程度較高的初期雨水進(jìn)行棄流，收集到的雨水就可以直接作為綠化灌溉、道路澆灑等水源。一般為了保證貯存的雨水在收集池或中水

5、池內(nèi)良好的水質(zhì)，根據(jù)當(dāng)?shù)赜晁|(zhì)及用水單位對(duì)水質(zhì)的要求，相應(yīng)的增加對(duì)應(yīng)的雨水水處理設(shè)備及加藥消毒設(shè)備，給予后續(xù)用水單位更好的水質(zhì)保證。設(shè)置初期雨水棄流裝置不僅可以將雨水中的懸浮物等截留，還大大減輕了后續(xù)水處理設(shè)備的負(fù)荷，間接減少了工程投資。收集容器池的大小，一般根據(jù)用水單位的用水規(guī)模及當(dāng)?shù)赜晁┯陱?qiáng)度和匯水范圍綜合考慮，進(jìn)行水量平衡分析，保證雨水收集利用的工程經(jīng)濟(jì)可行性。水處理設(shè)備的規(guī)模宜根據(jù)用水單位用水量的要求進(jìn)行選用，做到設(shè)備在經(jīng)濟(jì)狀態(tài)中運(yùn)行。2021年中國(guó)上海世博園區(qū)中國(guó)館、演藝中心、世博中心等就采用了雨水回收利用技術(shù)，主要用于景觀水體、綠化灌溉、道路澆灑、沖廁、補(bǔ)給地下水等，雨水利用率

6、到達(dá)了80%以上。地面雨水收集利用主要是通過對(duì)道路、廣場(chǎng)、綠地等雨水自然過濾后收集，貯存于收集容器池，根據(jù)其最終用途選用相應(yīng)的水處理工藝，經(jīng)相應(yīng)的水處理設(shè)備處理后回用。自然過濾主要是指管道進(jìn)水收集口的過濾網(wǎng)、土壤、植被等自然過濾系統(tǒng)。其主要工藝流程為：圖2圖3地面雨水的收集利用根據(jù)地面種類可分為道路廣場(chǎng)雨水收集利用、綠地雨水收集利用、下洼地收集利用等。道路雨水的收集利用主要是通過雨水口收集雨水或透水鋪裝收集雨水，然后通過雨水管道收集于收集容器池，經(jīng)過相應(yīng)的水處理措施處理后進(jìn)行回用；綠地雨水的收集利用主要通過綠地生態(tài)匯水溝對(duì)雨水進(jìn)行自然過濾后，收集于收集容器池或景觀水體、湖泊等再利用；下洼地的收

7、集利用主要是通過下洼地對(duì)雨水進(jìn)行短期貯存，通過土壤、植被等自然過濾后收集雨水與收集容器池等再利用如圖3。收集的雨水主要用于景觀水體、綠化灌溉、道路澆灑、沖廁、補(bǔ)給地下水等，節(jié)約優(yōu)質(zhì)水源的開采利用。2.2雨水通過綠地、土壤等有組織的自然滲透，補(bǔ)充原位地下水。雨水的自然滲透是生態(tài)城市景觀的主要局部，表現(xiàn)方式主要為城市景觀水體、蓄滲等形式，有效的補(bǔ)充原位地下水。雨水自然滲透系統(tǒng)不僅減少了雨水的徑流量，使雨水管網(wǎng)系統(tǒng)的投資大大減少，同時(shí)降低了城市水澇災(zāi)害的概率和城市水體污染程度，更重要的是雨水自然滲透系統(tǒng)改善了人居生態(tài)環(huán)境、優(yōu)化了城市地下土壤的結(jié)構(gòu)、有效的補(bǔ)充原位地下水。在城市雨水自然滲透中具體應(yīng)用的

8、方法多種多樣，例如利用道路邊溝或道路中間的綠地造成綠地洼地、綠地邊溝、透水鋪裝、低地勢(shì)綠地等結(jié)合城市雨水管網(wǎng)對(duì)雨水進(jìn)行蓄滲排放。圖4在綠化帶或綠化池內(nèi)設(shè)下凹洼地，池邊設(shè)雨水進(jìn)入口，雨水可通過此口流入綠地洼地內(nèi)，洼地邊緣設(shè)溢水口，當(dāng)洼地內(nèi)雨水蓄滿后，雨水通過溢水口流入市政雨水管網(wǎng)系統(tǒng)。綠化帶或綠化池內(nèi)的蓄水便通過自然滲透，深入土壤，很好的對(duì)原位地下水進(jìn)行補(bǔ)充。圖5圖6利用道路生態(tài)邊溝蓄留一局部雨水，延長(zhǎng)雨水下滲時(shí)長(zhǎng)，到達(dá)雨水自然滲透的目的。同時(shí)也是對(duì)雨水的一種自然過濾，利于雨水的更好收集及利用。圖7在停車場(chǎng)、廣場(chǎng)等周邊設(shè)置生態(tài)雨水溝進(jìn)行雨水的自然下滲及收集利用，不僅可以對(duì)含有油污的雨水有自然凈化

9、的能力，利用雨水的后續(xù)收集及再利用，同時(shí)可以蓄存大量雨水進(jìn)行自然滲透，補(bǔ)充原位地下水，延長(zhǎng)了雨水排放時(shí)間，消減向下游排放的雨水洪峰徑流量，減輕了市政雨水管網(wǎng)的壓力，多余的雨水排入市政雨水管網(wǎng)。3雨水回收及再利用的管理技術(shù)雨水管理一般是指在相應(yīng)的法律、政策、經(jīng)濟(jì)等條件的保障和約束下，通過市政設(shè)施、工程設(shè)施、景觀設(shè)計(jì)等手段來減少或消除暴雨雨水過程中可能會(huì)造成的下游洪水、城市內(nèi)澇、河道侵蝕、水土流失等，同時(shí)減少此過程中伴隨的污染問題，以及在特定條件下通過雨水收集提高水資源利用的系統(tǒng)化的管理措施，使降水盡可能地進(jìn)行自然的水循環(huán)，以保持生態(tài)平衡。在我國(guó)，國(guó)家已經(jīng)制定了雨水利用工程技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)，指引城市的雨水利用開展方向，并且，雨水的回收及利用已經(jīng)成為對(duì)一個(gè)工程或城市評(píng)價(jià)是否符合生態(tài)開展的一個(gè)重要指標(biāo)。4結(jié)語城市的雨水回收及利用，是建設(shè)生態(tài)城市、生態(tài)人居環(huán)境的重要措施，是遵循自然規(guī)律的系統(tǒng)工程，是使雨水資源化、節(jié)約水資源的重要舉措。其依靠先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念、管理技術(shù)，依靠國(guó)家法律的、經(jīng)濟(jì)的支持為保障，建立系統(tǒng)的生態(tài)平衡系統(tǒng)，為城市的開展建立良性水資源循環(huán)開展，為社會(huì)創(chuàng)造一定