淺談城市雨水資源化的收集與利用論文
引言
隨著人口數(shù)量的增加和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，部分地區(qū)水資源供應(yīng)狀況一度吃緊，制約了當(dāng)?shù)毓ぁ⑥r(nóng)、商等城市產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。雨水回收利用對(duì)緩解當(dāng)前水資源緊缺的狀況有積極作用。本文先簡(jiǎn)要分析我國(guó)北方城市雨水利用現(xiàn)狀，解析城市雨水收集技術(shù)的結(jié)構(gòu)和原理，進(jìn)而提出有效的雨水利用途徑，為解決水資源供需緊張的問(wèn)題建言獻(xiàn)策。
1 我國(guó)北方城市雨水利用現(xiàn)狀
目前，我國(guó)北方城市一方面普遍面臨水資源短缺問(wèn)題，另一方面寶貴的雨水資源未能得到有效利用。在現(xiàn)代城市化進(jìn)程中新增的大片不透水地面，大大增加了城市的排澇壓力，使得各個(gè)城市不得不耗費(fèi)巨資擴(kuò)建管網(wǎng)，把大量雨水排走。針對(duì)這種狀況，專(zhuān)家指出，應(yīng)通過(guò)工程技術(shù)手段和管理措施，在城市實(shí)現(xiàn)雨水資源化利用，即把雨水蓄集起來(lái)或就地入滲，這對(duì)緩解城市供水危機(jī)、改善生態(tài)環(huán)境具有重要意義。
有關(guān)專(zhuān)家指出：2030年，中國(guó)將出現(xiàn)一個(gè)缺水高峰期，缺水量將達(dá)到400億m3～500億m3，北方地區(qū)缺水狀況將變得更嚴(yán)重。我國(guó)北方地區(qū)的降水量80%以上集中在夏季汛期。對(duì)汛期雨水的回收與利用有助于環(huán)節(jié)北方地區(qū)水資源匱乏的現(xiàn)狀，并且可減輕城市排水泄洪壓力，確保城市在洪峰期排水順利，利用雨水對(duì)地下水進(jìn)行有效回補(bǔ)。北京市目前已經(jīng)開(kāi)始對(duì)雨水回收利用的研究，并且已在幾個(gè)試點(diǎn)小區(qū)成功實(shí)踐，只是還未大規(guī)模推廣。近年來(lái)國(guó)內(nèi)外的實(shí)踐證明，城市雨水完全可以實(shí)現(xiàn)資源化利用。因此，加強(qiáng)對(duì)雨水的回收和利用，用以緩解水資源匱乏的現(xiàn)狀，已迫在眉睫。
2 城市雨水收集技術(shù)與系統(tǒng)
西方發(fā)達(dá)國(guó)家?guī)资昵霸缫褜?duì)城市雨水的收集與利用展開(kāi)了研究，其中有不少成功經(jīng)驗(yàn)值得借鑒。收集雨水首先要有一個(gè)集水面，再配一套輸水管，再通過(guò)沉淀、過(guò)濾一部分的雜物，最后匯總到蓄水池。收集雨水的系統(tǒng)并不復(fù)雜，投入最大的是蓄水池，其次是輸水管。就雨水收集系統(tǒng)而言，集水面一般是在構(gòu)筑物頂和道路路面，輸水管可與一般的雨水排放管道相同，唯一需要注重考慮的是蓄水池的尺寸與位置的選擇，位置與環(huán)境的協(xié)調(diào)融洽等因素。
雨水的收集方式要根據(jù)不同區(qū)域進(jìn)行不同的選擇：對(duì)于城區(qū)，雨水設(shè)有專(zhuān)門(mén)的收集系統(tǒng)，與生活、工業(yè)廢污水收集系統(tǒng)分離，通過(guò)自來(lái)水廠(chǎng)處理，作為飲用水；對(duì)于非城區(qū)，修建雨水收集坡面，溝渠，所有收集到的雨水導(dǎo)入大小不等的水壩，通過(guò)濕地等技術(shù)進(jìn)行處理，然后作為非飲用水進(jìn)行利用。
住宅區(qū)、大型公用建筑或建筑群等屋面或地面的雨水，經(jīng)過(guò)回收處理后，一部分可回補(bǔ)地下水，多余的雨水可澆灌綠化帶、沖洗路面、沖廁或用作洗車(chē)場(chǎng)用水等等。廠(chǎng)房雨水可進(jìn)行回收，經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單處理后直接用到車(chē)間流水線(xiàn)上。由此可見(jiàn)，只要因地制宜做好規(guī)劃，根據(jù)生活或生產(chǎn)需要進(jìn)行雨水回收與利用，就能有效節(jié)約水資源，使當(dāng)前水資源緊缺的現(xiàn)狀得到緩解。
3 城市雨水的利用途徑
我國(guó)城市雨水利用的研究與應(yīng)用起步較晚，總的來(lái)講技術(shù)水平有待提高，相關(guān)政策法規(guī)也有待完善。上世紀(jì)九十年代以后，國(guó)內(nèi)部分城市建筑已裝配了雨水收集系統(tǒng)，但是在雨水處理和利用方面仍是技術(shù)空白。如果利用特定的技術(shù)進(jìn)行雨水回收和利用，其所產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)價(jià)值將比治理輕污染更大。
3.1 建立雨水收集貯存系統(tǒng)，加大雨水的蓄積或就地入滲量
北方城市必須轉(zhuǎn)變“只重視增加排澇能力、而不重視增加雨水收集利用”這一錯(cuò)誤觀(guān)念。目前，從工程技術(shù)的角度看，現(xiàn)階段城市雨水利用主要包含兩方面的內(nèi)容：
一是建立城區(qū)雨水收集及地下貯存系統(tǒng)，加大雨水的貯留量；
二是推廣應(yīng)用透水性鋪裝材料，加大雨水就地入滲量。
推廣雨水滲透設(shè)施，目的是在降雨區(qū)就地截留雨水并滲透入地下。在城區(qū)內(nèi)，可將有些不透水地面改換成透水地面，例如，在人行道上鋪設(shè)透水磚，道路路面以下設(shè)置回填砂石、礫料的滲溝、滲井等，可增加入滲量，同時(shí)可減低暴雨徑流的流速，延長(zhǎng)過(guò)流時(shí)間。如果將硬化區(qū)域與綠化區(qū)域設(shè)計(jì)為無(wú)阻礙銜接，并將綠化區(qū)改造得低于路面，可以加大居民區(qū)、道路上的'雨水滲入量。
3.2 利用城市雨水構(gòu)造住宅區(qū)的水體景觀(guān)
國(guó)人擇居講究依山傍水，水與綠植和住區(qū)景觀(guān)有機(jī)融合，住宅小區(qū)便有了回歸自然的感覺(jué)。但現(xiàn)實(shí)是，多數(shù)“親水住宅”水供應(yīng)緊缺。
人造水景觀(guān)需要定期換水，否則水質(zhì)惡化后混濁發(fā)臭，不僅失去了水體的靈性，而且會(huì)破壞小區(qū)整體的美觀(guān)度。所以親水住宅一定要定期補(bǔ)水，以確保水具有靈性，滋養(yǎng)萬(wàn)物。
此外，當(dāng)前在生態(tài)、養(yǎng)生等購(gòu)房理念的影響下，住宅小區(qū)人造水景觀(guān)的面積不斷擴(kuò)大，建造成本不斷上漲，在景觀(guān)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)必須著重考慮節(jié)水、節(jié)能等問(wèn)題，以節(jié)約成本。在水資源緊缺的地區(qū)，更應(yīng)該重點(diǎn)考慮這個(gè)問(wèn)題。鑒于此，在進(jìn)行景觀(guān)規(guī)劃時(shí)切忌過(guò)度追求“高大上”，建議選擇最經(jīng)濟(jì)可行的雨水或城市再生水進(jìn)行綜合利用。
在小區(qū)內(nèi)構(gòu)造高低不同、曲折蜿蜒的河道，讓水順勢(shì)而流變成活水。其次，亭臺(tái)、山石和各種花樹(shù)沿河布置，順著河道的高低走勢(shì)或河道形狀構(gòu)造出各式各樣的景觀(guān)小品，提高景觀(guān)的觀(guān)賞價(jià)值和整座小區(qū)的文化內(nèi)涵。親水小區(qū)在造景時(shí)，需要重點(diǎn)考慮當(dāng)?shù)氐慕涤暌?guī)律和降水量，對(duì)雨水沉淀、過(guò)濾、消毒等細(xì)節(jié)進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，使雨水能夠用在小區(qū)綠化和免費(fèi)洗車(chē)等項(xiàng)目中，凸顯出小區(qū)整體的服務(wù)檔次，同時(shí)使小區(qū)居民真正體驗(yàn)到水景觀(guān)的益處。
3.3 設(shè)置建筑物頂部雨水收集系統(tǒng)，構(gòu)造三維水體景觀(guān)
我國(guó)北方的許多城市水資源匱乏，要緩解城市用水壓力，就應(yīng)該將建筑頂部雨水進(jìn)行回收和利用。一般來(lái)說(shuō)，屋面雨水收集系統(tǒng)不僅指的是屋面雨水匯集系統(tǒng)，屋頂?shù)木G化系統(tǒng)也屬于該系統(tǒng)的一部分。屋面雨水匯集系統(tǒng)是針對(duì)屋面降水進(jìn)行收集，經(jīng)過(guò)輸水和雨水凈化最終實(shí)現(xiàn)對(duì)雨水的利用。屋頂綠化有助于緩解城市熱島效應(yīng)，美化小區(qū)景觀(guān)，并且能夠有效降低屋面徑流系數(shù)，防止雨水流失。
如果城市景觀(guān)可將流體的動(dòng)感效應(yīng)加以合理利用，就能使靜態(tài)的建筑物變得生動(dòng)且充滿(mǎn)活力。三位水體景觀(guān)，即基于水體的流動(dòng)性從多個(gè)視角構(gòu)造出具有視覺(jué)沖擊力的水景觀(guān)。
一般情況下，大型購(gòu)物廣場(chǎng)、賓館等具有廣闊開(kāi)放的屋面，在降雨季節(jié)雨水大量匯集，因此設(shè)計(jì)者可利用這個(gè)特點(diǎn)和屋頂?shù)降孛娴母叨炔顦?gòu)造出水簾、瀑布等三維水體景觀(guān)，再用雕塑、假山輔助造景，即可設(shè)置一些具有流動(dòng)性和多種形態(tài)的水景觀(guān)。
3.4 利用雨水打造城市水體景觀(guān)
在構(gòu)造水景觀(guān)時(shí)，需要準(zhǔn)確把握當(dāng)?shù)氐淖匀坏乩項(xiàng)l件和水循環(huán)特征，盡量在不打破雨水滲流規(guī)律的條件下，構(gòu)造出最貼近自然條件和生態(tài)特征的景觀(guān)，以滿(mǎn)足“生態(tài)平衡”的發(fā)展要求。
城市景觀(guān)的設(shè)計(jì)者可以根據(jù)當(dāng)?shù)氐牡匦螚l件、氣候條件，充分利用自然資源和水體自身的循環(huán)系統(tǒng)營(yíng)造城市水體景觀(guān)，在面積較大的雨水匯集范圍內(nèi)，合理利用臨近水域的地塊，將其開(kāi)發(fā)成濱水公園、水上游樂(lè)園等。將人工建造的環(huán)境和自然的水體融為一體，既增強(qiáng)了人與自然的親密性，又把握了自然開(kāi)放空間對(duì)于城市、環(huán)境的調(diào)節(jié)作用，可以形成一個(gè)科學(xué)、合理、健康而完美的城市格局。
4 國(guó)家應(yīng)盡快制定城市雨水利用法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)
國(guó)家應(yīng)盡快著手建立有關(guān)城市雨水收集利用的倡導(dǎo)機(jī)制，鼓勵(lì)各單位在辦公建筑及附屬用地范圍內(nèi)建設(shè)集水設(shè)施。
出臺(tái)法規(guī)，強(qiáng)制性要求工程建設(shè)設(shè)計(jì)單位、開(kāi)發(fā)商，今后新建項(xiàng)目必須配套建設(shè)相應(yīng)的雨水利用設(shè)施，初期可考慮實(shí)行一些獎(jiǎng)勵(lì)補(bǔ)助政策，并借鑒國(guó)外經(jīng)驗(yàn)，對(duì)達(dá)不到要求的收取排放費(fèi)。
增加建設(shè)領(lǐng)域透水性材料的研制投入，加大強(qiáng)制推廣使用的力度，建設(shè)部應(yīng)制訂出臺(tái)技術(shù)規(guī)范，禁止城市新建項(xiàng)目使用釉面磚等透水性差的材料。此外，目前國(guó)內(nèi)一批研究雨水利用的企業(yè)正在慢慢興起，研究雨水利用技術(shù)，這必將有力地推動(dòng)我國(guó)雨水利用工作的進(jìn)度。
5 結(jié)束語(yǔ)
隨著人們節(jié)水意識(shí)的增強(qiáng)，雨水利用逐漸地被大家所接受，直接或間接地得到逐步發(fā)展，雨水利用已進(jìn)入實(shí)質(zhì)性的研究、實(shí)施階段，這是一個(gè)符合可持續(xù)發(fā)展理念并具有巨大發(fā)展?jié)摿Φ念I(lǐng)域。
當(dāng)務(wù)之急是盡快制定出有關(guān)雨水利用的技術(shù)指南、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)規(guī)范；加強(qiáng)雨水利用工作的技術(shù)立法；因地制宜，推廣雨水利用技術(shù)；采用“貼近自然，還原生態(tài)”的方式，以達(dá)到保護(hù)環(huán)境，科學(xué)發(fā)展，充分合理利用城市雨水資源的目的。
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