淺談?dòng)晁氖占c利用

王秀梅　王海陽(yáng)

【摘 要】水在人們生活和生產(chǎn)活動(dòng)中占有重要地位。在現(xiàn)代化工業(yè)企業(yè)中，為了生產(chǎn)需要及改善勞動(dòng)條件，水更是必不可少，缺水將直接影響工業(yè)產(chǎn)值和國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展。在近100多年時(shí)間里，隨著全球生態(tài)環(huán)境的迅速惡化，水土流失加劇，淡水資源不足，水資源遭受污染，據(jù)有關(guān)研究機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)，在今后的2030年內(nèi)，全球約有2/3的人口缺水。為了解決缺水、環(huán)境、生態(tài)等一連串問(wèn)題，人們把注意力放到雨水的收集與利用上，這樣不僅可以減輕日顯巨大的自來(lái)水供水壓力、路面積水等問(wèn)題。對(duì)水土流失、河水污染等問(wèn)題也有一定的緩解作用。

【關(guān)鍵詞】雨水；收集；利用

1.城市雨水收集的原因

1.1.緩解城市缺水的現(xiàn)狀

城市化是衡量國(guó)家發(fā)達(dá)程度的重要標(biāo)準(zhǔn)，也是農(nóng)業(yè)國(guó)向工業(yè)國(guó)轉(zhuǎn)化的必經(jīng)之路。我國(guó)現(xiàn)是一個(gè)發(fā)展中國(guó)家，還未進(jìn)入工業(yè)化成熟階段，城市化進(jìn)程任重道遠(yuǎn)。必然會(huì)給城市供水系統(tǒng)增加新的壓力。由于近十幾年來(lái)城市化進(jìn)程加快，水資源供需不平衡已十分突出。在現(xiàn)有的672座城市，有400多座供水不足，110多座嚴(yán)重缺水，其中北方70多座，南方43座。因?yàn)槿彼珖?guó)工業(yè)產(chǎn)值平均每年減少2300多億元，其中絕大多數(shù)在城市工業(yè)。假如到2010年和2020年我國(guó)城市化率分別達(dá)到35-40%和40-45%，那么嚴(yán)重缺水的城市會(huì)更多，其中資源型缺水問(wèn)題更加凸顯。

城市雨水的利用雖然不能解決根本問(wèn)題，但至少可以從某種程度上緩解缺水的局面。

1.2減免城市澇災(zāi)

我國(guó)地勢(shì)西高東低，且河流眾多，平原中的平地大部分都位于江河洪水水位以下，是洪水洪災(zāi)的易發(fā)區(qū)。加之，我國(guó)大部分地區(qū)的氣候?qū)儆趤喼藜撅L(fēng)氣候，雨季年內(nèi)高度集中，夏季冷暖氣流相遇時(shí)，通常有強(qiáng)度較大暴雨發(fā)生，易產(chǎn)生洪澇災(zāi)害。目前我國(guó)城市較重視防外水，即防洪，忽視預(yù)防內(nèi)水，即暴雨匯流產(chǎn)生的澇災(zāi)。大多數(shù)城市的防洪標(biāo)準(zhǔn)都不高，加之填充覆蓋排水河道，清理樹(shù)木、草地，增加不透水面積，破壞城市排水系統(tǒng)，城市的雨水自行調(diào)節(jié)能力越來(lái)越差，一到雨期，城區(qū)四處是水，雨污混流，車輛堵塞，人車難行。

據(jù)估計(jì)城市雨水利用率超過(guò)10-20%，即可減少暴雨匯流水量和水速的20-30%，以保持交通的暢通；如果城市雨水的利用率達(dá)到30%以上，即可減少暴雨匯流水量和流速的40%以上，基本上免去城市內(nèi)澇。

1.3減少雨污匯流

目前，我國(guó)80%以上的河流、湖泊受到不同程度的污染，許多大江大河流經(jīng)城市的河段已達(dá)不到Ⅲ類水質(zhì)，湖泊內(nèi)魚(yú)蝦絕跡。

我國(guó)城市通常都是一個(gè)排水通道，雨污不分，不僅增加了城市排水系統(tǒng)的雨洪排水壓力，還增加了城市污水排放量。一遇暴雨，雨污混流，污水倒溢，到處積水。

城市雨水利用，雖無(wú)法減輕水質(zhì)污染，但是可以減少雨污混流，從而減輕城市產(chǎn)生雨污水量和雨污水合流的處理量。

2.城市雨水收集的可行性

雨水是人類利用最早的水資源之一。早在公元2000多年前的中東地區(qū)就有收集雨水，飲用、灌溉的做法。我國(guó)新疆及阿富汗、巴基斯坦、伊朗等地也在同一時(shí)期建造了攔蓄雨水的坎兒井，用于飲用和灌溉。1500年前，以色列的納巴泰人就用年降水量?jī)H有100mm的雨水資源種植了農(nóng)作物，并取得成功。在水資源短缺的今天，人們又給雨水的收集與利用賦予了新的含義：增強(qiáng)水資源的承載能力，為人類生存和發(fā)展提供優(yōu)質(zhì)水資源，保障社會(huì)可持續(xù)發(fā)展。在國(guó)內(nèi)外有許多收集及利用雨水的成功案例。

日本最早實(shí)施"雨水利用"工程。東京都墨田區(qū)把降到各家屋頂?shù)挠晁ㄟ^(guò)導(dǎo)水管收集到水箱中，作為沖廁所、澆庭園和洗車等的活動(dòng)用水。這項(xiàng)和居民生活聯(lián)系起來(lái)的普及雨水利用的工程，獲得了國(guó)際環(huán)境自治團(tuán)體協(xié)商會(huì)的第一屆環(huán)境獎(jiǎng)。目前，日本地方政府響應(yīng)在首都中心建立"微型水庫(kù)"的號(hào)召，對(duì)這項(xiàng)費(fèi)用提供補(bǔ)助，已先后在國(guó)技館、日本電視臺(tái)和上智大學(xué)圖書(shū)館等1000多個(gè)場(chǎng)所建立了微型水庫(kù)。這對(duì)于自來(lái)水的節(jié)約和防止由于排水不及時(shí)造成城市道路積水起到了相當(dāng)大的作用。

除此之外，伴隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，現(xiàn)代氣象預(yù)報(bào)技術(shù)、水利工程技術(shù)及生態(tài)、環(huán)保等技術(shù)逐漸成熟，都為城市雨水收集與利用提供了必備條件。只要我們轉(zhuǎn)變觀念，把雨水這個(gè)優(yōu)質(zhì)的水資源充分加以利用，其技術(shù)問(wèn)題是不難解決的。

3.城市雨水收集的途徑及方法

3.1屋頂集雨

屋頂集雨，即利用建筑物屋頂面積收集雨水，蓄水池儲(chǔ)存，生活飲用。年集雨量等于屋頂面積乘以當(dāng)?shù)禺?dāng)年年降水量。蓄水池容量根據(jù)年集雨量和所居人口需水量綜合考慮確定。其主要設(shè)置有屋頂面積、檐槽、引水管道、蓄水池、水泵、供水管道和過(guò)濾器或反滲透過(guò)濾器等。蓄水池主要有混凝土澆筑、土窖或磚石結(jié)構(gòu)等材料，蓄水池設(shè)攔污網(wǎng)和攔污池。供水管道可借用原屋內(nèi)供水管道，管道進(jìn)水口和出水口分別安設(shè)過(guò)濾和反滲透過(guò)濾器。

這種裝置既可以單戶使用，也可以用于居民小區(qū)、商業(yè)小區(qū)、辦公大樓等。城市可以制定相應(yīng)的法規(guī)、制度，鼓勵(lì)居民和居住小區(qū)推行屋頂集雨工程。

3.2街道集雨

街道、馬路集雨，即利用街道、馬路專設(shè)雨水排水管道引水，分區(qū)設(shè)置蓄水池儲(chǔ)存，就地利用。排水管道設(shè)置要采用雨污分流設(shè)置，雨水管道進(jìn)口晴天封閉，雨天打開(kāi)；排污管道晴天打開(kāi)、雨天封閉。蓄水池可置于綠地下，容量根據(jù)集雨面積和當(dāng)?shù)乇┯陱?qiáng)度計(jì)算得到的雨水流量確定。

這種雨污分流系統(tǒng)，不僅可以應(yīng)用于市政管道，也可用于居民小區(qū)，自蓄自用。城市建設(shè)中可以統(tǒng)一規(guī)劃，也可以分別列入各街區(qū)、各居住小區(qū)建設(shè)規(guī)劃當(dāng)中。城市建設(shè)部門統(tǒng)一管理，制定相應(yīng)的制度，用經(jīng)濟(jì)、行政措施逐步推行。

3.3綠地、水域攔蓄

隨著城市化進(jìn)程的加快，土地成了稀缺資源，擠占排水河道和市區(qū)湖泊、洼地、綠地等現(xiàn)象十分明顯。不僅減少了水域、綠地?cái)r蓄能力，而且增加暴雨匯流強(qiáng)度及洪澇的機(jī)率?？梢酝ㄟ^(guò)有計(jì)劃地恢復(fù)城市水域空間和綠地面積，增加雨水?dāng)r蓄能力，減免澇災(zāi)，恢復(fù)生態(tài)。

4.城市雨水利用的水質(zhì)控制

以上幾種方法收集的雨水并非都是純凈水。雨水水質(zhì)的控制是現(xiàn)代城市雨水利用應(yīng)重視的問(wèn)題。影響雨水水質(zhì)的原因主要有以下幾個(gè)方面：

由于大氣污染，由降水直接帶來(lái)的污染物。隨著城市大氣污染日趨嚴(yán)重，致使降水水質(zhì)明顯下降，不少城市出現(xiàn)了雨等不正常的降雨。從部分城市降水水質(zhì)分析結(jié)果可以看出：天然雨降水中含有的污染成分為SS、COD、硫化物，氮氧化物等，但濃度相對(duì)較低。

屋面材料的影響和在非降雨期屋面上積累的大氣沉降物。

街道雨水徑流水質(zhì)的影響因素相對(duì)其他方面的污染要復(fù)雜的多。路面材料、汽車排泄物，生活垃圾、裸露或植被地帶沖出的泥沙等，其成分復(fù)雜，隨機(jī)性大。主要污染成分有COD、SS、油類、表面活性劑、重金屬及其它無(wú)機(jī)鹽類。COD、SS均可能高達(dá)數(shù)千毫克/升。

為了有效控制雨水的水質(zhì)，必須采取一些措施，如：設(shè)過(guò)濾和反滲透過(guò)濾器、路面雨水截污裝置、初期雨水棄流裝置等。

為了控制由路面帶來(lái)的樹(shù)葉、垃圾、油類和懸浮固體等大的污染物，可以在雨水口和雨水井設(shè)置截污掛籃和專用編織袋等，或設(shè)計(jì)專門的浮渣隔離、沉淀截污井。

設(shè)計(jì)特殊裝置分離污染較重的初期徑流，保護(hù)后續(xù)滲透設(shè)施和收集利用系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

結(jié)束語(yǔ)：

除了上述源頭控制措施外，還可以在徑流輸送途中或終端采用雨水滯留沉淀、過(guò)濾、吸附、穩(wěn)定塘及人工濕地等處理技術(shù)。需注意的是雨水的水質(zhì)特性，如顆粒分布與沉淀性能、水質(zhì)與流量的變化、污染物種類和含量等因素。

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