伴随着现代社会科技与经济的不段发展与进步,我国的用水量在逐步的增加,现如今缺水,已是不争的事实。然而由于人类无节制的开采和破坏资源,温室气体的肆意排放,导致冰川融化,海面上升,泥石流频发,洪水泛滥,城市内涝,极端天气越来越多,这些都直接导致原有的清洁水资源面临枯竭。雨水、中水、海水等非传统水源的开发利用变得迫在眉睫。
1.雨水回收利用的必要性
1.1 应用背景
水是人类生存必不可少的能源, 也是制约当今社会经济发展的重要资源。我国是一个较为缺水的国家,人均水资源量仅占世界人均的1/4。干旱缺水、洪涝灾害和水环境恶化一起成为了我国面临的三大水问题并在一定程度上制约了经济增长和社会的可持续发展。雨水是地表水的主要来源, 对生态系统具有极其重要的意义, 如何对其进行有效利用已成为人们近几年不断关注的问题。我国具有丰富的雨水资源,年平均降水总量为 6.2×104亿m3,可利用水资源量巨大。随着我国工业化、城市化的进程不断加快,人们对水资源的需求量不断加大。通过对雨水的回用,不仅可以在一定程度上避免旱涝灾害,减轻市政管网压力,也可以在一定程度上解决雨水中所掺杂的杂质造成污染与堵塞的问题。
1.2 应用优势
雨水的收集与处理会增加设备的建设费用, 但随着人口的增加、社会经济的不断发展、水资源的短缺,水价上涨已成为必然趋势。因此,将回用的雨水作为低质水以代替生活用水,它所创造的长期效益是无法估量的。雨水的回用更加有利于提高人们珍惜水资源、节约水资源的意识,有着巨大的社会效益。雨水的回用可以减少水土流失,缓解城市化进程中用水与排水之间的矛盾, 并且雨水在收集与滞留的过程中,通过蒸发、下渗等作用,可以进一步改善小范围内的气候状况,减少城市中的热岛效应,从而进一步创造良好的生态环境。
1.3 国内外雨水回收利用现状
人类对于雨水的利用已经有了很长的历史。雨水集流系统的研究可以追溯到公元前 8 世纪古罗马时期。在欧洲德国还成立了专门的雨水回用组织,颁布了一系列法律法规。日本是亚洲最早实行雨水回收利用的国家, 从 1982 年开始就逐步将雨水回用纳入国家发展日程。我国对于雨水的回用起步较晚,直至 20 世纪 90 年代,我国才将雨水的回用作为一门单独的学科展开研究。然而,雨水回用在部分地区得到较快的发展并产生了可观的经济效益与生态效益,近几年我国在各城市均举办了相关的雨水回收利用研讨会。随着国际间日益频繁的交流,我国从西方先进国家不断地进行技术上的学习,并根据各地的实际情况建立了符合不同地区的示范性工程。
南京翔凤管业有限公司在多年的工作实践中,一直在不断学习、关注相关雨水回收利用的研究,并决心用自己的所学知识为国家在该方向上的发展出一份自己的力量!
有人问作家龙应台:如果被带到一个陌生的国度,如何分辨它是否发达?龙应台说:一场雨足矣——来一场倾盆大雨,足足下它3个小时。如果你撑着伞溜达了一阵,发觉裤脚虽湿却不肮脏,交通虽慢却不堵塞,街道虽滑却不积水,这大概就是个先进国家;如果发现积水盈足,店家的茶壶头梳漂到街心来,小孩在十字路口用窝子捞鱼,这大概是个发展中国家。
而在中国的许多大城市中,每每暴雨来袭之后,街道水漫金山,交通堵塞,行人举步维艰的场景却屡见不鲜,让人不禁疑惑,原本可以作为资源收集与利用的雨水,在中国的大城市中,却是这般场景?
雨水收集利用是指针对因建筑屋顶、路面硬化导致区域内径流量增加而采取的对雨水进行就地收集、入渗、储存、处理、利用等措施。主要包括收集、储存和净化后的直接利用;利用各种人工或自然水体、池塘、湿地或低洼地对雨水径流实施调蓄、净化和利用,改善城市水环境和生态环境;通过各种人工或自然渗透设施使雨水渗入地下,补充地下水资源。
我国是一个水资源严重短缺的国家,人均水资源量仅为世界人均占有量的1/4,而且我国水资源分布存在显著时空不均。因此近年我国为缓解北方严重缺水的局面正着手进行南水北调工程,该项目工程量大、工期长。作为缺水地区不能坐等外源调水,应充分开发和回收利用当地一切可能的水资源,其中城市雨水就是长期忽视的一种水资源。通过雨水的合理收集与利用,补充地下水源,削减城市洪峰流量,有效控制地面水体的污染,对改善城市的生态环境、缓解水资源紧张的局面有重要的现实意义。
当前雨水收集利用在美、欧、日等发达国家已是非常重视的产业,已经形成了完善的体系。这些国家制定了一系列有关雨水利用的法律法规;建立了完善的屋顶蓄水和由入渗池、井、草地、透水地面组成的地表回灌系统;收集的雨水主要用于洗车、浇庭院、洗衣服、冲厕和回灌地下水。
中国城市雨水利用起步较晚,目前主要在缺水地区有一些小型、局部的非标准性应用。比较典型的有山东的长岛县、大连的獐子岛和浙江省舟山市葫芦岛等雨水集流利用工程。大中城市的雨水利用基本处于探索与研究阶段,但已显示出良好的发展势头。北京、上海、大连、哈尔滨、西安等许多城市相继开展研究。
雨水收集与利用·前景
目前我国对城市雨水的利用率仍然很低,与发达国家相比,可开发利用的潜力很大。在目前水资源紧张、水污染加重、城市生态环境恶化的情况下,城市雨水作为补充水源加以开发利用,势在必行。
传统城市是以利用土地为主,改变原有生态,使地表径流增大;而海绵城市强调的是顺应自然,人与自然和谐,低影响开发,地表径流不变。
在传统城市中,是采取末端雨水快排模式,通过地下管道,80%的雨水被排出了。而海绵城市是在多年平均年净流总量不变的情况下,通过建设“海绵体”,仅仅排放了40%的雨水,其余部分则通过下渗减排而集蓄利用,从而有效地利用了资源,削减了径流污染负荷,提高了雨水资源化水平,降低了暴雨内涝控制成本,改善了城市景观,为城市构建起可持续、健康的水循环系统,因而具有极大的经济效益。因此,推进海绵城市建设,已经成为当今城市建设和绿色发展的重要方向。
统筹推进新老城区海绵城市的建设。推进海绵城市建设,要坚持集约节约、经济适用、新老结合、统筹推进、有序实施的原则。对于新区的建设和新建项目,要按照要求系统实施;而对于老城区,要结合旧城改造,分类实施,有序推进,做到功能性、经济性和实用性的统一,防止盲目推进,避免形象工程。
建立专门的联动机制和统筹部门。推进海绵城市建设是系统性和整体性的工程,涉及到规划、设计、建设、运营、管理、维护等多个部门。因此,必须建立专门的联动机制和统筹部门,实现统一规划、统一设计、统一建设、统一运营、统一管理和统一维护。各部门要统筹规划,协调联动,形成整体,而不能相互割裂、各管一段。只有这样,才能更好地推进海绵城市建设。
提高居民的海绵城市意识。推进海绵城市建设,不只是水务部门或园林部门的事,应该是全社会每个公民的职责,需要全民的参与。因此,要采取多种形式,广泛宣传,使市民真正树立和提高海绵城市的意识。在做法上,可以从小处做起,发挥自己所能。比如,以小区为单位将雨水收集起来,家庭也可以收集如空调水等一切家庭用水,这些都能作为灌溉用水。
多方筹集海绵城市建设资金。可以借鉴发达国家的成功经验,探索研究雨水排放许可管理和收费制度。同时,要创新投 机制,建立 与社会资本风险分担、收益共享的合作机制,鼓励社会资本参与海绵城市的建设和经营管理。此外,在城市建设规划和年度建设计划中,要优先安排海绵城市的建设项目,并纳入地方 的采购范围。
编制海绵城市规划,树立生态治水理念。要将城市开发建设的各个环节、各个方面有效结合,发挥综合效益。建议由规划部门牵头,统筹协调相关职能部门,抓紧启动编制海绵城市建设规划。根据各地自然特性、降雨气象、水资源开发、河网水系布局、城市开发等特点,以推进海绵城市建设为目标,完善建成低影响开发雨水系统、城市雨水管渠系统及超标雨水径流排放系统等三大系统,采用源头消减、中途传输、末端调蓄等多种手段,结合河道湖泊、湿地绿化、基础设施、房地产开发等相关要求,采取综合措施,实现内涝治理、雨洪利用、生态修复的综合效益。