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摘 要:文章基于对海绵城市雨水控制利用的低影响开发理念,并将海绵城市理念与水土保持工作进行了结合,相关研究在海绵城市建设理念的指导下,重点探讨城市雨水回收利用的系统设计与工艺应用,并针对其中的要点环节作深入论述,最后对小区设计前期应考虑的问题做以说明,以期为城市水土保持工程提供建议和参考指导。
关键词:海绵城市;水土保持;雨水回收利用
雨水回收利用系统就是把从自然或人工集雨面流出的雨水进行风流收集、集中和储存利用,是从水文循环中获取水为人类所用的一种方法。近年来,我国国民经济的迅速发展,城市进程加快,我国的水资源面临着严峻的形势。我们应该更新理念,将雨水作为一种资源回收利用。采用必要的雨水回收利用对于节约水资源是相当有益的,在场地设计中,一方面考虑雨水回渗补充地下水,另一方面通过场地内的竖向设计,收集部分雨水,作为景观用水和绿化用水的补充。
一、雨水回收系统的必要性
随着我国国民经济的迅速发展城市化进程的飞速推进,当前和今后一段时间,干旱缺水、洪涝灾害和水环境恶化三大问题,将越来越成为城市发展的重要制约因素;因城市建设未考虑原先的水文循环、水体自然循环路径而发生改变,给城市水生态带来一系列负面影响;导致目前大部分城市的市区气温比郊区高出1℃~3℃,使得城市形成“热岛效应”,形成局部异常天气,并且这一现象有逐年日趋明显。城市的建设改变了原有地形地貌,地面硬化的增加造成了不透水地面面积的增加,导致地表雨水径流系数和径流量的提高而地下水入渗量的减少,地下水得不到及时充分补给。许多城市每逢汛期暴雨都出现内涝现象,造成堵塞交通,甚至淹没破坏市政设施,严重影响日常生产及生活,对当地经济的发展也造成影响。
二、雨水回收利用系统设计
(一)系统设计要求
安全方面:雨水利用系统首先要保证建筑的排水安全,这就要求雨水弃流装置能稳定运行,不结淤、不堵塞。绿色保障:雨水收集是一个系统的工程,每一个步骤的衔接是密不可分的。雨水净化处理设施建好后,处理能力即被限定在一定范围内,这就要求进入雨水净化处理系统的雨水水质相对稳定。在水质达到一定水平后才由弃流转为收集,保障净化处理后的出水水质,系统消毒及水质保持均采用绿色物理法处理。
经济节约:雨水利用系统的设计应便于运行管理并尽可能节约投资及运行费用,优先采用高效低耗设备,使投资规模与收益相符合。
(二)设计原则和方法
从节能、环保为出发点,针对雨水收集、储存、净化处理、利用等各个方面,以保障建筑排水安全和回用水质为目标展开全方位设计,结合专业技术、高效低耗设备,配合完善的自控系统,实现雨水控制和利用系统的安全稳定运行,同时尽可能降低系统投资和运行费用。
三、雨水弃流装置
(一)雨水弃流装置设计
初期径流弃流量应按照下垫面实测收集雨水的CODcr、SS、色度等污染物浓度确定,当无资料时,屋面雨水弃流可采用2-3mm径流厚度,地面弃流可采用3-5mm径流厚度。对于雨季连续下雨期径流水质较好,可适当调整弃流量。对屋面雨水收集系统的弃流装置应采用自动控制弃流装置,同时满足安全排水及洪峰安全分流要求。汇流雨水通过雨水弃流装置弃流、过滤后汇集到雨水存储池。将雨水管汇集至干管后进行弃流,进水管径与分流管径按实际配水管径定制口径;综合考虑到后续蓄水池的容积、雨水值的不确定性和收集最大化等因素来选择弃流器管径。为确保系统的排水安全需在雨水收集自动分流站设置安全分流口。
(二)核心设备选用介绍
雨水弃流装置:集多项功能一体化多腔体多流道设计,集合了弃流、分流、旋流除砂和过滤等多种功能,内置安全溢流口,保障系统排水安全;与系统同步控制,可地面也可地埋式安装,无须人工控制,完全由内置PLC控制程序根据测试数据调整弃流时间和流量,并可对降雨的水质、频次、雨量等进行记忆处理,强化对弃流量的掌控,防暴雨倒灌、不赌塞、不结淤,实现了设备稳定、智能化全自动运行,简化管理、维护,避免了传统技术中‘分流井、截流井’的初期雨水积留形成的易造成二次污染的问题,简化了人工清理结淤和沉留物的工作。
四、海绵城市从小区做起
海绵城市的构成,居住小区的作用不可小视。居民小区可以安装简单的雨水收集和利用设施,雨水通过这些设施收集到一起,经过简单的过滤处理,就可以用来建设观赏水景、浇灌小区内绿地、冲刷路面,或供小区居民洗车和冲洗马桶,这样不但节约了大量自来水,还可以为居民节省大量水费。小区考虑雨水回收利用应注意的问题:
(一)屋顶雨水有组织收集
一般在不同类型的下垫面上,雨水径流的水质和径流量都会存在差异。建筑屋面的雨水径流量大而且水质的污染程度较轻;小区内的道路和广场等硬化地面的雨水径流量大但水质相对较差;绿地上的雨水水质好,但是由于绿地的下渗作用,径流量少;机动车道上雨水径流的污染严重;因此,除了屋面上的雨水成分较好之外,其余部分的雨水复杂,过滤消毒等处理过程成本较高,因此,小区屋顶雨水应不经过路面绿地等设施直接排入雨水井。
(二)前期规划应预留雨水回收利用相关装置位置
由于雨水回收系统装置需要有较大的空间,因此前期方案规划必须合理考虑其位置。例如甘井子区革镇堡街道棋盘村某项目,其用地红线内设有大底盘车库,前期没有考虑空间设置雨水回收装置,后期想要增加就相当困难。
参考文献
[1] 吴丹洁,詹圣泽,李友华,涂满章,郑建阳,郭英远,彭海阳.中国特色海绵城市的新兴趋势与实践研究[J].中国软科学, 2016(01).
关键词:海绵城市;水土保持;雨水回收利用
雨水回收利用系统就是把从自然或人工集雨面流出的雨水进行风流收集、集中和储存利用,是从水文循环中获取水为人类所用的一种方法。近年来,我国国民经济的迅速发展,城市进程加快,我国的水资源面临着严峻的形势。我们应该更新理念,将雨水作为一种资源回收利用。采用必要的雨水回收利用对于节约水资源是相当有益的,在场地设计中,一方面考虑雨水回渗补充地下水,另一方面通过场地内的竖向设计,收集部分雨水,作为景观用水和绿化用水的补充。
一、雨水回收系统的必要性
随着我国国民经济的迅速发展城市化进程的飞速推进,当前和今后一段时间,干旱缺水、洪涝灾害和水环境恶化三大问题,将越来越成为城市发展的重要制约因素;因城市建设未考虑原先的水文循环、水体自然循环路径而发生改变,给城市水生态带来一系列负面影响;导致目前大部分城市的市区气温比郊区高出1℃~3℃,使得城市形成“热岛效应”,形成局部异常天气,并且这一现象有逐年日趋明显。城市的建设改变了原有地形地貌,地面硬化的增加造成了不透水地面面积的增加,导致地表雨水径流系数和径流量的提高而地下水入渗量的减少,地下水得不到及时充分补给。许多城市每逢汛期暴雨都出现内涝现象,造成堵塞交通,甚至淹没破坏市政设施,严重影响日常生产及生活,对当地经济的发展也造成影响。
二、雨水回收利用系统设计
(一)系统设计要求
安全方面:雨水利用系统首先要保证建筑的排水安全,这就要求雨水弃流装置能稳定运行,不结淤、不堵塞。绿色保障:雨水收集是一个系统的工程,每一个步骤的衔接是密不可分的。雨水净化处理设施建好后,处理能力即被限定在一定范围内,这就要求进入雨水净化处理系统的雨水水质相对稳定。在水质达到一定水平后才由弃流转为收集,保障净化处理后的出水水质,系统消毒及水质保持均采用绿色物理法处理。
经济节约:雨水利用系统的设计应便于运行管理并尽可能节约投资及运行费用,优先采用高效低耗设备,使投资规模与收益相符合。
(二)设计原则和方法
从节能、环保为出发点,针对雨水收集、储存、净化处理、利用等各个方面,以保障建筑排水安全和回用水质为目标展开全方位设计,结合专业技术、高效低耗设备,配合完善的自控系统,实现雨水控制和利用系统的安全稳定运行,同时尽可能降低系统投资和运行费用。
三、雨水弃流装置
(一)雨水弃流装置设计
初期径流弃流量应按照下垫面实测收集雨水的CODcr、SS、色度等污染物浓度确定,当无资料时,屋面雨水弃流可采用2-3mm径流厚度,地面弃流可采用3-5mm径流厚度。对于雨季连续下雨期径流水质较好,可适当调整弃流量。对屋面雨水收集系统的弃流装置应采用自动控制弃流装置,同时满足安全排水及洪峰安全分流要求。汇流雨水通过雨水弃流装置弃流、过滤后汇集到雨水存储池。将雨水管汇集至干管后进行弃流,进水管径与分流管径按实际配水管径定制口径;综合考虑到后续蓄水池的容积、雨水值的不确定性和收集最大化等因素来选择弃流器管径。为确保系统的排水安全需在雨水收集自动分流站设置安全分流口。
(二)核心设备选用介绍
雨水弃流装置:集多项功能一体化多腔体多流道设计,集合了弃流、分流、旋流除砂和过滤等多种功能,内置安全溢流口,保障系统排水安全;与系统同步控制,可地面也可地埋式安装,无须人工控制,完全由内置PLC控制程序根据测试数据调整弃流时间和流量,并可对降雨的水质、频次、雨量等进行记忆处理,强化对弃流量的掌控,防暴雨倒灌、不赌塞、不结淤,实现了设备稳定、智能化全自动运行,简化管理、维护,避免了传统技术中‘分流井、截流井’的初期雨水积留形成的易造成二次污染的问题,简化了人工清理结淤和沉留物的工作。
四、海绵城市从小区做起
海绵城市的构成,居住小区的作用不可小视。居民小区可以安装简单的雨水收集和利用设施,雨水通过这些设施收集到一起,经过简单的过滤处理,就可以用来建设观赏水景、浇灌小区内绿地、冲刷路面,或供小区居民洗车和冲洗马桶,这样不但节约了大量自来水,还可以为居民节省大量水费。小区考虑雨水回收利用应注意的问题:
(一)屋顶雨水有组织收集
一般在不同类型的下垫面上,雨水径流的水质和径流量都会存在差异。建筑屋面的雨水径流量大而且水质的污染程度较轻;小区内的道路和广场等硬化地面的雨水径流量大但水质相对较差;绿地上的雨水水质好,但是由于绿地的下渗作用,径流量少;机动车道上雨水径流的污染严重;因此,除了屋面上的雨水成分较好之外,其余部分的雨水复杂,过滤消毒等处理过程成本较高,因此,小区屋顶雨水应不经过路面绿地等设施直接排入雨水井。
(二)前期规划应预留雨水回收利用相关装置位置
由于雨水回收系统装置需要有较大的空间,因此前期方案规划必须合理考虑其位置。例如甘井子区革镇堡街道棋盘村某项目,其用地红线内设有大底盘车库,前期没有考虑空间设置雨水回收装置,后期想要增加就相当困难。
参考文献
[1] 吴丹洁,詹圣泽,李友华,涂满章,郑建阳,郭英远,彭海阳.中国特色海绵城市的新兴趋势与实践研究[J].中国软科学, 2016(01).