城市雨水资源利用研究进展及发展趋势浅析

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  【摘 要】 随着在水资源短缺、水污染严重的背景下,城市防洪减排、地下水补给和工业生活用水紧张等问题出现,使雨水资源化利用的必要性日益凸显,城市雨水综合利用是一个崭新的途径和全新的思路,以雨水这一自然降水作为城市发展的新型水资源,真正发展出城市雨水综合利用的新途径。基于此,本文就城市雨水资源利用研究进展及发展趋势进行分析与研究。
  【关键词】 雨水资源;利用;发展
  引言
  随着城市污染的日益严重,雨水利用成为人们关注的重点,不断的发挥城市雨水的综合利用,为城市的快速发展作重要的贡献,有效的缓解城市水资源紧缺、质量不足等问题,在城市雨水资源利用的过程中要坚持保证与建设相协调额做法、利用园林、小区等提升整个城市的雨水利用水平,使发展、建设得到城市雨水资源利用和城市水环境得到有效的支撑,创新城市的新环境。
  一、雨水利用理念及必要性
  城市雨水资源利用利用是特指有目的地对城市中降雨资源进行有效的收集、利用和调配等。城市雨水资源利用包括雨水的收集、储存、控制并对城市雨水资源进行高效利用等过程。目前城市雨水资源利用用途包括:工业用水、居民杂用、城市杂用(洗车、冲洗道路及建筑物、消防等)、景观用水、绿化用水、补充地下水、城市雨水资源经过深度处理后甚至还可以作为城市居民的饮用水。
  水是人类生存的基础,是社会经济的快速发展,由于我国水资源严重紧缺,其中淡水资源占全世界的1/4,是全世界淡水资源最贫乏的国家之一,并且我国可用的水资源分布不均匀。在我国大部分地区,雨季时大量雨水都随径流排放,这部分可作为资源的雨水在北方缺水城市没有得到合理利用,大部分雨水经过管网系统直接排走。一方面可供使用的水资源极度紧缺,另一方面又未能有效利用宝贵的雨水资源,造成了水资源的浪费。因此城市雨水资源化利用成为可能,雨水利用以其处理成本经济、处理方法简单等优点,成为一种新的可利用水资源。
  二、我国雨水利用现状
  我国城市雨水利用起步较晚,一般在城市给排水工程中主要以排放雨水为主,基本上没有考虑城市雨水资源利用。大量城市雨水资源通过管道直接排入水体,这对严重的缺水国家是一种严重的浪费,同时也会对我们国家水体造成严重的污染。
  目前我国的雨水应用主要在缺水地区有一些小型、局部的非标准性应用,大中城市的雨水利用基本处于探索和研究阶段。北京、上海、天津、西安等大城市的城市雨洪利用研究与应用也有所发展,例如,北京奥林匹克公园中心区雨水利用系统,提出了“水体自然净化的雨水利用”设计理念,将透水铺装区域、水系、绿地等各类用地统盘考虑,通过露骨料透水混凝土、透水砖、增渗设施等新型透水材料,利用透水铺装、渗滤沟内的砂砾料及增渗设施净化雨水。在收集雨水过程中,实现对水质进一步净化,使收集的水质满足水景、灌溉、回灌地下的相关标准,建成了高标准的公园雨水利用系统,对北京水资源的循环利用具有重要意义。上海世博园建造了天然和人工渗透设施补充地下水,另外收集雨水进行处理作为杂用水等。天津某些高档住宅小区建立了雨水净化收集系统,将经过生态净化后的雨水收集起来作为小区内景观水体的补充水源。总体而言,近年来我国在城市雨水利用方面也取得了一定的进展,但尚处于示范阶段,绝大部分城市雨洪利用仍属空白。我国雨水利用技术还较落后,缺乏系统性。随着国家的发展、社会的进步和公民素质的逐步提高,环保理念逐步深入人心,政府对环境污染防治的投入也在逐渐增加。雨水利用技术在我国一些区域逐渐发展起来。
  三、城市雨水综合利用技术研讨
  (一)城市雨水综合利用技术的分类
  城市雨水资源利用技术是一项多功能、过目标、多体系的技术,可以根据城市雨水资源利用分为三类:
  1.雨水渗透技术。城市雨水渗透技术的只要目的是涵养、补充和回补地下水,是城市地下水资源得到重建或者恢复,有效的防治海水倒灌、城市地面沉降等现象的发生。
  2.雨水截留技术。城市雨水截留可以在城市降水较集中和较多的地方或者时间有效的实现调节的作用,降低城市水资源内涝的范围,控制城市水资源洪峰的产生,优化城市地面水资源径流,形成对城市雨水资源危害的综合控制。
  3.雨水利用技术。利用城市雨水资源利用技术的基础是城市雨水的收集和处理,经过处理后的城市雨水资源可以有效的补充城市中水和自来水的紧缺,在一些城市水质要求不高的地方,用水量却较大的消防、建筑用水绿化、道路浇洒、等。这样大大缓解了城市用水的日益紧缺,有效的减少淡水资源的浪费。
  (二)雨水资源利用的理念及方法
  1.在河道里建蓄水池
  下大雨时,下水道里的水往往会漫溢出来。泵站开启向河流排放,这样脏水就由此流入河道并造成河水污染。因此,可以在河道水面以下建蓄水池,与堤坝上的排水口相连,在雨季时暂时储存从下水道流出的脏水,等雨停后再用水泵将收集的脏水抽入排污管道,供污水处理厂进行处理。蓄水池是用若干个“铁桶”串联拼接成的,如果其中一节出现问题,可以拆卸更换,整个蓄水池也可以定期拆下来进行维修或清理。蓄水池里收集的雨水可以再通过水泵抽回到污水管,一同输送到污水处理厂,除了灌溉还可用于工业生产和旱期的河水补给。建造蓄水池后,不会再有大量的油污、垃圾流入河水,河水的自洁能力也能保证水质不会因此变坏。这个方法不仅保护城市水系统不受污染,也充分利用了雨水资源。
  2.落底式、水质式雨水收集口
  落底式雨水口可以有效地截留徑流中可沉降固体和大的悬浮固体等,为提高其对污染物的截流率和避免臭气的产生,落底式雨水口的进水管和井底需要及时清理 。水质型雨水口也称作沉淀或油类分离器,在雨水进人排水管道和径流控制设施之前,用来去除道路径流中的沉积物和油类。这些雨水口一般设计为多格状:如沉积物格截流沉积物,撇乳器格截留碳氢化合物。
  四、城市雨水利用技术的发展趋势
  城市雨水利用作为解决城市缺水以及由城市化引发的诸多问题的有效途径,已引起越来越多的关注和研究,总结近些年来城市雨水利用在理论和技术方面的发展,主要呈现以下趋势。
  城市雨水利用的理论研究由定性研究转向定量研究。许多研究者在雨水定性研究方面作了大量工作,迫切需要把其研究成果量化,而科学技术的不断发展,尤其是GIS的不断完善,为分析大量数据、解析城市下垫面等提供了强有力的工具,为城市雨水利用模型的建立提供了必要手段。
  城市雨水利用技术由单一化向多元化和综合化发展。随着经济社会的发展,人们对环境给予了越来越多的关注,为实现城市区域社会、经济、环境和空间发展的有机结合,城市雨水利用要符合生态性、休闲性、人居环境舒适性和可持续利用要求,各种雨水利用技术要综合运用和有机结合;因此,多元化和综合化是城市雨水利用发展的重要方向之一。
  结束语
  城市雨水资源利用是一项系统、复杂的工程,只有不断改善水环境品质、扩大水资源数量、建设活力和增加城市发展,才能缓解我国水资源的压力,有助于我国城市水资源的重建和恢复,所以,在城市雨水资源利用过程中,应该充分的对其进行研究和分析,为我国城市快速发展打下坚实的基础,促进城市雨水资源利用的快速发展。
  参考文献:
  [1]徐燕.青岛市城市雨水的收集和利用研究[D].西安建筑科技大学,2011.
  [2]杨冲.临沂市城区雨水资源化利用模式研究[D].山东大学,2013.
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  [4]韩文晓.城市雨水综合利用决策及调蓄、渗透技术研究[D].西安建筑科技大学,2008.
  [5]施国飞.昆明市城市住宅小区径流雨水水质特性及资源化利用研究[D].昆明理工大学,2013.
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