城市雨水的收集和利用研究

摘要隨著城市化建設(shè)的快速發(fā)展和城市人口的不斷增加，一方面使得城市用水量需求增加，另一方面城市不透水面積擴(kuò)大，導(dǎo)致雨水資源流失增加和水循環(huán)系統(tǒng)的平衡遭到破壞。尋求雨水的收集利用已成為一種必然的趨勢(shì)。本文對(duì)國(guó)內(nèi)外雨水收集利用的法律法規(guī)建設(shè)、發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行了綜述，從可行性、必然性、歷史性三方面闡述了雨水收集與利用的重要性，并提出了屋頂集雨、街道集雨、綠地集雨等雨水收集的途徑，總結(jié)了雨水收集利用技術(shù)、現(xiàn)行的回用雨水的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，以及雨水處理工藝。關(guān)鍵詞：雨水收集利用；雨水處理；水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)

StudyonthecollectionandutilizationofurbanrainwaterAbstractWiththerapiddevelopmentofurbanizationandthecontinuousincreaseofurbanpopulation,ontheonehand,urbanwaterdemandincreases,ontheotherhand,urbanimperviousareaexpands,leadingtotheincreaseofrainwaterresourcelossandthedestructionofthebalanceofwatercirculationsystem.Ithasbecomeaninevitabletrendtoseekthecollectionandutilizationofrainwater.Thispapersummarizestheconstructionanddevelopmentstatusofdomesticandforeignlawsandregulationsonrainwatercollectionandutilization,expoundstheimportanceofrainwatercollectionandutilizationfromthreeaspectsoffeasibility,inevitabilityandhistory,andputsforwardtherainwatercollectionapproachessuchasroofrainwatercollection,streetrainwatercollection,greenspacerainwatercollection,andsummarizestherainwatercollectionandutilizationtechnologyandthecurrentwaterqualitystandardofreusedrainwater.Andrainwatertreatmentprocess.KeyWords:rainwatercollectionandutilization;Rainwatertreatment;Waterqualitystandard

目錄TOC\o"1-3"\h\u309771引言 引言我國(guó)城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快，城鎮(zhèn)居民數(shù)量的持續(xù)增長(zhǎng)，導(dǎo)致了城鎮(zhèn)用水需求量的增大。另外，由于不滲透性的增大，造成了降雨的大量損失，從而打破了水循環(huán)的平衡。城市雨水的集中與利用不再是單純的雨水資源與節(jié)水，而是一項(xiàng)多指標(biāo)的綜合技術(shù)，對(duì)緩解城市雨水內(nèi)澇與地下水位下降，控制雨水徑流污染，改善城市生態(tài)環(huán)境有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。國(guó)內(nèi)外雨水收集利用現(xiàn)狀在我國(guó)，有關(guān)城市雨水資源化的理論和方法在我國(guó)已有相當(dāng)長(zhǎng)的歷史。早在上個(gè)世紀(jì)60年代，國(guó)外就已對(duì)城市降雨的再生進(jìn)行了研究，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了長(zhǎng)時(shí)間的研究與發(fā)展，發(fā)展了比較成熟的降雨綜合利用技術(shù)，發(fā)展了各種降雨模擬方法，并構(gòu)建了比較完備的降雨安全防護(hù)系統(tǒng)。我國(guó)是一個(gè)嚴(yán)重的干旱地區(qū)，其水資源短缺問(wèn)題日益引起人們的關(guān)注。在城市降雨的使用上，雖然我們已經(jīng)取得了一些成績(jī)，但是與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我們的起步較晚，發(fā)展也相對(duì)滯后。國(guó)外雨水收集利用現(xiàn)狀降雨是一種寶貴的水資源，在城市水資源的調(diào)控補(bǔ)充和改善城市自然生態(tài)環(huán)境方面發(fā)揮著巨大的作用。20世紀(jì)60年代初期，西方國(guó)家對(duì)水資源綜合開(kāi)發(fā)與綜合開(kāi)發(fā)給予了高度的關(guān)注，并逐漸步入了規(guī)范化與工業(yè)化進(jìn)程。在美國(guó)，人們經(jīng)常會(huì)通過(guò)修建排水溝來(lái)增加自然滲透率，并且通過(guò)一些規(guī)則來(lái)控制雨水的排泄，例如科羅拉多州的《雨水利用條例》。日本在六十年代就已經(jīng)對(duì)道路上的雨水進(jìn)行了回收和使用，七十年代還修建了一個(gè)集水臺(tái)來(lái)回收雨水，并且還進(jìn)行了以雨水作為地下水源的回灌技術(shù)的開(kāi)發(fā)。例如，在城市樓頂建設(shè)“空中花園”，建設(shè)雨水儲(chǔ)存工程等，《第二代城市下水總體規(guī)劃》于一九九二年發(fā)布，將雨水滲溝、滲塘、萬(wàn)方資料梁文逵：《梁文逵：城市雨水的采集與使用》列入了《城市雨水的采集與使用》的內(nèi)容，其中規(guī)定，新建或重建的大型公有建筑，都要安裝雨水的原位滲入系統(tǒng)。與日本一樣，德國(guó)、英國(guó)等一些國(guó)家，也都有自己的雨水收集和利用的規(guī)定，并建立了完備的雨水收集和利用設(shè)施，用于沖洗廁所、洗車(chē)、灌溉庭院以及補(bǔ)充地下水?，F(xiàn)在德國(guó)已經(jīng)進(jìn)入了以裝備一體化為主要特點(diǎn)的第三代降雨技術(shù)。特別是，在對(duì)屋頂雨水的收集、截污、貯存、過(guò)濾、滲透、提升、回用和控制等問(wèn)題上，已經(jīng)形成了一種系列的定型產(chǎn)品和組裝式的整套設(shè)備[3]。此外，在法律法規(guī)方面，還規(guī)定，在新的小區(qū)（無(wú)論是工業(yè)、商業(yè)、居住區(qū)）都要設(shè)計(jì)雨水利用設(shè)施，不然的話，政府將收取雨洪排放設(shè)施費(fèi)和雨水排放費(fèi)[4]。在英國(guó)，最具代表性的是由泰晤士河水公司負(fù)責(zé)實(shí)施的“倫敦世紀(jì)穹頂式集雨系統(tǒng)”的示范項(xiàng)目。在丹麥，市區(qū)內(nèi)將從房頂上采集到的雨水通過(guò)一個(gè)過(guò)濾裝置存放到一個(gè)蓄水池中，當(dāng)需要時(shí)，再通過(guò)一個(gè)水泵通過(guò)一個(gè)浮筒過(guò)濾器，通過(guò)它的入口進(jìn)行過(guò)濾。主要用來(lái)沖馬桶，洗滌衣物。國(guó)內(nèi)雨水收集現(xiàn)狀與國(guó)外先進(jìn)的降雨采集利用技術(shù)相比較，我國(guó)在降雨采集利用方面的整體起步較晚，發(fā)展相對(duì)滯后。20世紀(jì)90年代初，蘭州首次舉辦了“全國(guó)雨水資源化研討會(huì)”，在此過(guò)程中，甘肅實(shí)施的“121”工程及“集雨節(jié)灌”工程，陜西省實(shí)施的“甘露”工程，以及寧夏南疆實(shí)施的“窯窖農(nóng)業(yè)”等具有代表性和代表性的降雨資源化項(xiàng)目。在我國(guó)，山東的長(zhǎng)島縣，大連獐子島，以及浙江省的葫蘆島舟山市等都是最早期的城市雨水收集和應(yīng)用的實(shí)例[5]。最近幾年，各大大中城市的雨水資源化得到了迅速的發(fā)展，北京，天津，青島，大連，南京，哈爾濱，西安，鄭州，都在積極地根據(jù)自己的實(shí)際條件，進(jìn)行了雨水資源化的探索和應(yīng)用。例如，上海浦東，通過(guò)屋頂?shù)男钏b置和蓄水結(jié)構(gòu)對(duì)雨水進(jìn)行蓄水，將蓄水后的雨水進(jìn)行預(yù)處理，并將其用在社區(qū)的綠地和路面上，這一做法得到了廣泛的推廣。在天津?yàn)I海新區(qū)，城市居住建筑將雨水利用、中水回用與園林水景有機(jī)地融合在一起，形成了一個(gè)良好的水循環(huán)模型。實(shí)現(xiàn)了防洪，防洪，蓄水，蓄水，蓄水的目的。從法律、技術(shù)以及相關(guān)的政策來(lái)看，2001年，我國(guó)發(fā)布了《雨水集蓄利用工程技術(shù)規(guī)范》SL267-2001，并在全國(guó)范圍內(nèi)出臺(tái)了相關(guān)的法律法規(guī)，例如，北京市《關(guān)于加強(qiáng)建設(shè)工程用地內(nèi)雨水資源利用的暫行規(guī)定》，從2003年4月份起實(shí)施，要求在全市范圍內(nèi)新建、改建、擴(kuò)建工程都要按照規(guī)劃進(jìn)行規(guī)劃，并在規(guī)劃中實(shí)施。在設(shè)計(jì)、施工和使用過(guò)程中，必須與主要建筑工程同步進(jìn)行。選題意義在全球范圍內(nèi)，人類(lèi)社會(huì)的快速發(fā)展與人類(lèi)社會(huì)的快速發(fā)展，造成了嚴(yán)重的缺水問(wèn)題。我國(guó)也是一個(gè)水資源短缺的國(guó)家，一些專(zhuān)家認(rèn)為：2010之后，將會(huì)是一個(gè)水資源短缺的國(guó)家，到2030年，我們將會(huì)面臨水資源短缺的問(wèn)題，到那時(shí)，我們的水資源短缺將會(huì)達(dá)到一個(gè)新的峰值。因而，將降雨做為一種主要的水源，進(jìn)行有效的蓄水和蓄水，就成了緩解我國(guó)缺水問(wèn)題的一種有效方法。隨著我國(guó)城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快，城鎮(zhèn)居民日益增多，對(duì)水資源的需求日益增長(zhǎng)。同時(shí)，由于不滲透性的不斷增大，造成了水體循環(huán)的破壞。近年來(lái)，我國(guó)“以破壞生態(tài)平衡、以破壞生態(tài)平衡、以破壞生態(tài)平衡為主要特征的超采地下水、水體污染等嚴(yán)重問(wèn)題，迫切需要進(jìn)一步提高水體質(zhì)量、緩解缺水問(wèn)題、增強(qiáng)城鎮(zhèn)開(kāi)發(fā)與建設(shè)活力。降雨綜合利用是解決我國(guó)缺水問(wèn)題的可行途徑，其在修復(fù)與重建中的作用也不容忽視。能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)約能源、降低排放、綠化、降低降水的排放；除此之外，還可以利用一些生活中的混合水，這樣既能節(jié)省自來(lái)水，又能降低水處理的費(fèi)用。雨水的采集與應(yīng)用是解決雨水資源化、節(jié)水、保護(hù)地下水、減少非點(diǎn)源污染、緩解城市內(nèi)澇與排水壓力、改善與修復(fù)城市水環(huán)境等問(wèn)題的關(guān)鍵。在我國(guó)快速發(fā)展和城鎮(zhèn)化快速推進(jìn)的背景下，我國(guó)水資源短缺問(wèn)題日益凸顯，降雨集蓄是緩解水資源短缺、降低雨洪災(zāi)害和提高污水利用率的主要措施。研究方法與內(nèi)容都市水資源短缺問(wèn)題日趨嚴(yán)峻，但暴雨傾盆而下，給都市下水道帶來(lái)沉重負(fù)擔(dān)。文章論述了城市雨水資源化的必然性。根據(jù)國(guó)內(nèi)外一些城市，區(qū)域?qū)τ晁Y源進(jìn)行了合理利用的成功案例，對(duì)利用雨水資源的可能性進(jìn)行了闡述，并對(duì)其進(jìn)行了詳細(xì)的分析，最后對(duì)其進(jìn)行了詳細(xì)的分析，并對(duì)其進(jìn)行了詳細(xì)的分析，得出了一些可以將雨水收集與利用的具體方案。這些方法可以將雨水收集到一起，經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的處理之后，可以將其應(yīng)用到土地入滲補(bǔ)充地下水、城市的澆灌綠化、沖洗馬路、消防、洗車(chē)、沖廁、洗衣服以及其他的生活用途之中。這樣做不僅可以降低城市雨洪危害、減輕城市排水和河道行洪壓力，還可以減輕城市水資源匱乏的危機(jī)。目前，我國(guó)對(duì)城鎮(zhèn)雨水資源的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用尚處在初級(jí)階段。在過(guò)去的城市發(fā)展過(guò)程中，只注重基礎(chǔ)設(shè)施的修建，而忽略了保持和培養(yǎng)其自身的調(diào)控能力，結(jié)果就是，整座城市都被混凝土和混凝土所包裹，城區(qū)地表出現(xiàn)了大面積的硬化現(xiàn)象，使得雨水難以向下滲透，使得很多的雨水都被無(wú)故流失掉，從而產(chǎn)生了極大的資源浪費(fèi)。根據(jù)計(jì)算，北京市市區(qū)一年可以使用的降雨量約為2.3億立方米，但到現(xiàn)在為止，全市的降雨量卻只有一百五十萬(wàn)立方米，這讓很多降雨都浪費(fèi)掉了，十分浪費(fèi)。所以，面對(duì)日趨嚴(yán)峻的水資源短缺與暴雨洪水災(zāi)害，如何強(qiáng)化雨水的集蓄與使用，已是國(guó)內(nèi)都市建設(shè)與法制建設(shè)中一項(xiàng)嶄新的議題。本文采用了文獻(xiàn)研究法，實(shí)驗(yàn)法，實(shí)證研究法和模擬法等多種方法，對(duì)雨水收集的方式和策略進(jìn)行了探索。根據(jù)當(dāng)前我國(guó)城市雨水資源化的實(shí)際情況，借鑒國(guó)際上最先進(jìn)的資源化技術(shù)，本文提出了將屋面雨水、道路雨水、綠化雨水進(jìn)行資源化的方法。針對(duì)我國(guó)目前的降雨使用情況，給出了幾點(diǎn)意見(jiàn)，以期使降雨資源得到最大程度的發(fā)揮。城市雨水收集的重要性在中國(guó)，水資源供需矛盾日益突出的情況下，對(duì)工業(yè)、農(nóng)業(yè)、城鎮(zhèn)的發(fā)展產(chǎn)生了嚴(yán)重的影響。一些專(zhuān)家認(rèn)為：2010以后，我們國(guó)家將面臨水資源短缺的嚴(yán)峻形勢(shì)；到2030年，水資源短缺將達(dá)到四百億到五百億，水資源短缺將達(dá)到峰值。因而，將降雨做為一種主要的水源，對(duì)其進(jìn)行綜合管理，就成了一個(gè)正在興起的重大課題。國(guó)家對(duì)此非常關(guān)注，每個(gè)公司都有義務(wù)上好這項(xiàng)“必修課”。城市雨水收集的必要性緩解城市缺水的現(xiàn)狀城鎮(zhèn)化是一個(gè)國(guó)家發(fā)展水平的一個(gè)主要指標(biāo)，也是一個(gè)由農(nóng)業(yè)大國(guó)轉(zhuǎn)變?yōu)楣I(yè)大國(guó)的必然選擇。目前，我國(guó)仍處于發(fā)展中的發(fā)展中國(guó)家，尚未步入工業(yè)化的成熟期，城鎮(zhèn)化的道路還很漫長(zhǎng)。這勢(shì)必會(huì)對(duì)城鎮(zhèn)的用水造成新的壓力。在過(guò)去的十多年里，隨著我國(guó)城鎮(zhèn)化的加速發(fā)展，我國(guó)的水資源供求矛盾已經(jīng)非常明顯。在現(xiàn)存的672個(gè)城市當(dāng)中，有400多個(gè)城市出現(xiàn)了水源短缺，110多個(gè)城市出現(xiàn)了嚴(yán)重的缺水現(xiàn)象，全國(guó)的工業(yè)產(chǎn)值平均每年下降了2300多億元，而這當(dāng)中絕大部分都是在城市里，所以會(huì)有更多的城市出現(xiàn)嚴(yán)重的缺水現(xiàn)象，尤其是在這幾個(gè)城市當(dāng)中。在全球范圍內(nèi)，人類(lèi)社會(huì)的快速發(fā)展與人類(lèi)社會(huì)的快速發(fā)展，造成了嚴(yán)重的缺水問(wèn)題。我國(guó)也是一個(gè)水資源短缺的國(guó)家，一些專(zhuān)家認(rèn)為，2010以后，將會(huì)是一個(gè)水資源短缺的國(guó)家；到2030年，水資源短缺將達(dá)到四百億到五百億，水資源短缺將達(dá)到峰值。因而，將降雨做為一種主要的水源，進(jìn)行有效的蓄水和蓄水，就成了緩解我國(guó)缺水問(wèn)題的一種有效方法。隨著我國(guó)城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快，城鎮(zhèn)居民日益增多，對(duì)水資源的需求日益增長(zhǎng)。同時(shí)，由于不滲透性的不斷增大，造成了水體循環(huán)的破壞。近年來(lái)，我國(guó)“以破壞生態(tài)平衡、以破壞生態(tài)平衡、以破壞生態(tài)平衡為主要特征的超采地下水、水體污染等嚴(yán)重問(wèn)題，迫切需要進(jìn)一步提高水體質(zhì)量、緩解缺水問(wèn)題、增強(qiáng)城鎮(zhèn)開(kāi)發(fā)與建設(shè)活力。降雨綜合利用是解決缺水問(wèn)題的可行途徑，也是修復(fù)與重建城市生態(tài)系統(tǒng)的重要手段。能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)約能源、降低排放、綠化、降低降水的排放；除此之外，還可以利用一些生活中的混合水，這樣既能節(jié)省自來(lái)水，又能降低水處理的費(fèi)用。減免城市澇災(zāi)中國(guó)西部地形東西部起伏，河道縱橫，平地大多處于長(zhǎng)江下游，是洪澇災(zāi)害易發(fā)區(qū)。另外，由于我國(guó)多數(shù)區(qū)域?yàn)閬喼藜撅L(fēng)型，降水在一年中在一年中非常集中，在夏天，當(dāng)熱、冷兩股力量交匯時(shí)，往往會(huì)出現(xiàn)劇烈的暴雨，容易造成洪水泛濫。當(dāng)前，國(guó)內(nèi)城市對(duì)外部洪水（洪水）的防御主要集中在對(duì)外部洪水（洪水）的防御上，而對(duì)內(nèi)部洪水（降雨）的防御上。在快速的城鎮(zhèn)化過(guò)程中，土地成為一種緊缺的資源，其對(duì)城市下水道、湖泊、洼地和綠地的占用非常顯著。這不但降低了水域和綠地對(duì)雨水的截留容量，也提高了雨水的匯流強(qiáng)度和發(fā)生洪水的幾率?？刹扇∮邢到y(tǒng)的修復(fù)城鎮(zhèn)水面及綠色空間，提高對(duì)降雨的截留能力，減輕內(nèi)澇災(zāi)害，修復(fù)生態(tài)環(huán)境。減少雨污匯流目前，我國(guó)的城市多為單條排污管道，雨水與雨水混合排放，雨水與雨水混雜，雨水與雨水混合排放加劇，雨水與雨水混合排放加劇。一遇到大雨，雨水和污水就會(huì)匯合在一起，形成一個(gè)巨大的水坑。對(duì)城市雨水進(jìn)行利用，雖然不能緩解水質(zhì)污染，但可以降低雨污混流，進(jìn)而降低城市產(chǎn)生雨污水量和雨污水合流的處理量。城市雨水收集的可行性城市雨水手機(jī)的歷史自然降水以其較小的硬度和較小的污染物質(zhì)而被廣泛應(yīng)用于減輕城市暴雨災(zāi)害和開(kāi)發(fā)水資源中。在大型公用建筑、居住區(qū)、建筑群體等屋面及地面的雨水，經(jīng)過(guò)收集并進(jìn)行一定的處理之后，除了可以用于澆灌農(nóng)作物、補(bǔ)充地下水之外，還可用于景觀環(huán)境、綠化、洗車(chē)場(chǎng)用水、道路沖洗、冷卻水補(bǔ)充、沖廁及一些其他非生活用水用途。工廠的雨水經(jīng)過(guò)合理的加工后，可以作為工廠的部分供水，以滿足生產(chǎn)的要求。所以，如果能根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行規(guī)劃，并結(jié)合雨水收集和利用設(shè)備的使用，就能達(dá)到節(jié)水的目的，從而極大地減輕了我國(guó)的缺水問(wèn)題。在國(guó)外一些先進(jìn)的大城市，對(duì)城市內(nèi)的雨水進(jìn)行了數(shù)十年的積累。它的做法和經(jīng)驗(yàn)對(duì)于其他各大城市尤其是像北京市等水資源短缺嚴(yán)重的大城市具有很大的參考價(jià)值。雨水收集的古代案例在中國(guó)，對(duì)城鎮(zhèn)的雨水進(jìn)行集蓄和使用，也有很好的借鑒意義。在我國(guó)，隨著首都的建立與發(fā)展，城市區(qū)域內(nèi)的雨水資源的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用已有很長(zhǎng)的歷史。本文針對(duì)北京團(tuán)城北海公園的古雨洪應(yīng)用項(xiàng)目進(jìn)行了簡(jiǎn)要的闡述，希望能為當(dāng)今的雨洪應(yīng)用提供一些啟示。團(tuán)城的地勢(shì)比周邊要高出四尺六寸，用的是磚石砌成，但城市中的許多樹(shù)木都已經(jīng)有數(shù)百年的歷史，其中最老的甚至有八百多年的歷史，依舊郁郁蔥蔥。這主要是因?yàn)槌鞘袚碛歇?dú)一無(wú)二的雨水收集，排放，利用系統(tǒng)。由于團(tuán)城是一個(gè)封閉的封閉區(qū)域，其地表比北海湖的水位還要高5。64m，所以在這里，樹(shù)木的生長(zhǎng)需要的水源很少，只能依靠自然降雨來(lái)補(bǔ)充。根據(jù)北京的年平均降水595mm，團(tuán)城一年可獲得自然降水3427立方米，總面積5760平方米。除了不可抑制的水分流失，先民們還仔細(xì)地想過(guò)，怎樣才能把剩下的水分，以保證樹(shù)木的生長(zhǎng)。團(tuán)城并沒(méi)有象北京其它古代建筑物（例如故宮，正陽(yáng)門(mén)箭樓，鼓樓，長(zhǎng)城，北海的白塔）那樣，有地表的明溝，也沒(méi)有在墻上的排水石（出水口），可見(jiàn)古代人建造團(tuán)城時(shí)，已經(jīng)刻意把雨水盡可能的儲(chǔ)存在城市里。團(tuán)城的地板鋪設(shè)有別于一般的古代建筑群。團(tuán)城除了樓閣，古老的樹(shù)木占據(jù)了一小塊地方，其他地方都是用青色的磚石鋪就的。根據(jù)其形狀與功用，可將其劃分為兩類(lèi)：一類(lèi)是用方形或條狀的石板鋪砌而成的石板路，不漏水，可通行；其他的地方都是用梯形的青磚來(lái)鋪設(shè)的，在鋪設(shè)的時(shí)候，大面朝上、小面朝下，在磚與磚的中間留有一些空間，而且不需要使用砂漿來(lái)進(jìn)行勾縫，這樣就可以將雨水引入到滲補(bǔ)給磚下面的土壤中。城市的地下有一條行水廊，環(huán)繞城市，以青色的磚石建造，地上的過(guò)剩的雨水經(jīng)過(guò)9條排水管網(wǎng)匯聚到行水廊。而排水廊則是由一塊青色的磚石建造而成，當(dāng)雨水少的時(shí)候，雨水就會(huì)順著磚石緩慢地滲透到走廊四周的泥土中，當(dāng)雨水多的時(shí)候，雨水就會(huì)從城市的東面和南面流出去。總體而言，團(tuán)城地表鋪設(shè)的是一種倒階梯狀的地磚，并在此基礎(chǔ)上修建了一條地下排水管道，既能有效地發(fā)揮自然降雨的作用，又能為古老樹(shù)木提供良好的生存條件。這項(xiàng)技術(shù)有著古老而又巧妙的思想，它是人們對(duì)降雨的一種工程學(xué)上的杰出貢獻(xiàn)，它是前人的智慧結(jié)晶，我們應(yīng)當(dāng)繼承它的精華！城市雨水收集的途徑及方法屋頂集雨屋頂集雨現(xiàn)狀屋面集雨是指將屋面上的雨水集中在一起，通過(guò)水庫(kù)進(jìn)行貯存，供人們?nèi)粘Ｊ褂谩Ｓ迷摰貐^(qū)的屋面面積與該地區(qū)的年度降水相乘，可得到年降水。水庫(kù)的庫(kù)容是以年降水量及當(dāng)?shù)鼐用裼盟疄橐罁?jù)來(lái)決定的。該系統(tǒng)由屋面、檐溝、導(dǎo)水管、蓄水池、水泵、給水管道及濾網(wǎng)等組成。貯庫(kù)的主體為混凝土澆筑，土質(zhì)或磚質(zhì)，貯庫(kù)內(nèi)設(shè)有截污網(wǎng)架及截污水池。供水管道可以借用原來(lái)的房屋的供水管道，在管道的進(jìn)出水口上，在出口上，分別安裝了過(guò)濾和反滲透過(guò)濾器[7]。建筑物屋頂上的雨水的采集利用，可以被劃分成兩種類(lèi)型：一種是集蓄利用，另一種是屋面綠化。而所謂的集蓄利用，就是以屋面為集雨面，以收集-輸水-凈化-儲(chǔ)存等通道來(lái)對(duì)這些雨水進(jìn)行有效地利用。它所回收的水，可以作為生活用水，如灌溉、沖洗、冷卻循環(huán)等，用于生活用水、工業(yè)用水等。針對(duì)不同地區(qū)的特點(diǎn)，結(jié)合不同地區(qū)的實(shí)際情況，選用不同種類(lèi)的植物、不同種類(lèi)的土壤，在屋面上覆蓋一定量的土質(zhì)，實(shí)現(xiàn)屋面綠化。隨著城市化進(jìn)程的加快，屋頂上的集雨將極大地改善城市內(nèi)的降雨資源利用率。屋頂雨水通常占據(jù)了市區(qū)的雨水資源量的65%，它容易被采集，而且它的水質(zhì)也比較好，是市區(qū)雨水使用的最重要的目標(biāo)[7]。經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的或未經(jīng)處理的屋頂上的雨水，可以被直接用來(lái)沖洗廁所、澆灌綠地或作為水景使用，也可以被用來(lái)直接流入到滲透管溝中，或者是經(jīng)過(guò)土壤的初步滲透后，再流入到滲透管系中。丹麥將房頂上的雨水進(jìn)行了過(guò)濾，再將其用來(lái)清洗馬桶和洗衣，因此，它可以從房頂上收集到6450,000立方米的雨水，這相當(dāng)于房頂上真正的洗馬桶和洗衣用水率的68%，相當(dāng)于整個(gè)家庭的總用水率的22%。屋頂集雨方法屋頂上的雨水一般采用的是由屋頂上的雨水通過(guò)豎管流入到一次排放系統(tǒng)中。一開(kāi)始比較骯臟的雨水經(jīng)一次排水系統(tǒng)排放到社區(qū)下水道中。經(jīng)城鎮(zhèn)廢水處理后，再向外排放。經(jīng)過(guò)最初棄流后的雨水，通過(guò)單獨(dú)設(shè)置的雨水管道，流入到儲(chǔ)水池中，經(jīng)過(guò)過(guò)濾、沉淀、再過(guò)濾、消毒處理后，出水進(jìn)入專(zhuān)門(mén)為沖洗用水、洗滌用水和院落澆灌用水而建立的管網(wǎng)，將其用作家庭、公共和工業(yè)等3方面的非飲用水。屋面的蓄積量與其所在地區(qū)的氣候環(huán)境、屋面材質(zhì)、降雨量及降雨強(qiáng)度有關(guān)。屋頂雨污回收體系分為分散型和集中型兩種形式，即分散型和集中型。一些雨水回收利用系統(tǒng)是由大型的大樓來(lái)收集屋頂上的雨水。采用重力流排水的方式將其排放到前處理裝置中，然后供應(yīng)到平臺(tái)屋頂上的綠化、風(fēng)景等用水。一些建筑或小區(qū)需要在較短的時(shí)間里排出大量的雨水，那么就可以使用屋頂?shù)囊?shì)能，通過(guò)壓力流（虹吸式）雨水收集系統(tǒng)，讓雨水在管道中處于負(fù)壓的狀態(tài)，從而起到抽吸的效果，這樣就可以將更大的水流速度排到儲(chǔ)水池中。單體式屋頂集雨體系布置靈活，對(duì)規(guī)劃和改建適應(yīng)性強(qiáng)，且一次投資投資少。然而，單個(gè)建筑物占用的空間很少，所能采集到的降雨總量也很少而且很不穩(wěn)定，并不能成為一種可持續(xù)、可持續(xù)的供水來(lái)源，從而影響了城市雨洪資源的整體開(kāi)發(fā)與管理。此外，還可以使用屋頂及雨水收集，來(lái)進(jìn)行屋頂花園的設(shè)計(jì)，這是一種將雨水收集與生態(tài)景觀相融合的可行且行之有效的方法。其既可節(jié)能又可節(jié)水，還可提高居住生態(tài)環(huán)境，凈化城市空氣，吸收城市交通噪聲，調(diào)節(jié)溫度等，是一種非常高效的利用雨水的方法。街道集雨街巷集雨，即利用街巷專(zhuān)門(mén)修建的雨排水管道將雨水引入，并在小區(qū)內(nèi)修建水庫(kù)進(jìn)行貯存，實(shí)現(xiàn)原位再利用。排水管的安裝應(yīng)采取雨污分流的方式，在陽(yáng)光下關(guān)閉，在下雨時(shí)敞開(kāi)；下水道在晴天開(kāi)啟，在雨天關(guān)閉。該水庫(kù)可設(shè)置在城市綠化區(qū)域內(nèi)，其容積由城市綠化區(qū)域內(nèi)的降雨收集區(qū)域及本地降雨強(qiáng)度推算而成。該雨水、污水和污水的分流制，不但適用于城市污水管網(wǎng)，還適用于住宅、住宅、住宅等，具有一定的實(shí)用價(jià)值。在城市的建設(shè)上，既可以進(jìn)行統(tǒng)一的規(guī)劃，也可以單獨(dú)的納入到各個(gè)街區(qū)、各個(gè)居住小區(qū)的建設(shè)計(jì)劃中。由城市建設(shè)部通過(guò)經(jīng)濟(jì)和行政手段，對(duì)其進(jìn)行統(tǒng)籌，制訂相關(guān)的規(guī)章制度，逐步實(shí)行。在街道設(shè)計(jì)一建設(shè)的過(guò)程中，將雨水視為一種生態(tài)資源，將其作為一種景觀資源加以利用，將街道綠區(qū)域構(gòu)建成為一種具備雨水管理功能的綠色景觀空間。與此同時(shí)，合理地、最大化地應(yīng)用不透水鋪裝，最后，通過(guò)植被，土壤等自然要素來(lái)對(duì)雨水進(jìn)行管理，從而恢復(fù)街道自然的雨水循環(huán)過(guò)程。廣義的綠色街道，將雨水管理景觀設(shè)施用于雨水管理的范圍，將街道地表雨水管理、街道旁建筑雨水管理與街道景觀建設(shè)，街道交通系統(tǒng)形成了一種能夠協(xié)調(diào)在一起的街道建設(shè)形態(tài)。所以，綠化街道對(duì)降雨的水量和降雨質(zhì)量有著明顯的控制效果，可以降低降雨徑流的流速，降低降雨徑流的總量，降低降雨徑流的洪峰流量，推遲降雨徑流的形成，促進(jìn)降雨的自然下滲，補(bǔ)充地下水，并對(duì)降雨質(zhì)量進(jìn)行凈化。同時(shí)，綠地還具備緩解熱島、為動(dòng)物和動(dòng)物營(yíng)造良好的生存空間、營(yíng)造良好的居住空間、營(yíng)造良好的居住空間、營(yíng)造良好的居住空間、增強(qiáng)街區(qū)的生機(jī)和魅力的園林作用。最終，綠色街道還具備節(jié)約城市雨水管網(wǎng)建設(shè)與維護(hù)運(yùn)行成本、提升其所在區(qū)域物業(yè)價(jià)值等方面的經(jīng)濟(jì)功能[8]。綠地集雨降雨進(jìn)入綠化區(qū)域后，有一大部分會(huì)被攔截在綠化區(qū)域內(nèi)，但也有一小部分剩余的降雨會(huì)隨地表徑流流失，而這一小部分水在進(jìn)入綠化區(qū)域后，可以獲得較大程度的凈化，具有較高的使用價(jià)值，應(yīng)當(dāng)將其回收再使用。綠地的雨水收集可以采用修建雨水儲(chǔ)留設(shè)施的方式，雨水儲(chǔ)留設(shè)施可以分為兩類(lèi)：一類(lèi)是地面蓄水，一類(lèi)是地下蓄水，一類(lèi)是蓄水池、水庫(kù)，另一類(lèi)是塘壩。最簡(jiǎn)單、最省錢(qián)的方法就是利用合適的導(dǎo)流設(shè)備，對(duì)城鎮(zhèn)的低地進(jìn)行改良，使其能夠很好地存儲(chǔ)降雨徑流量；在處理過(guò)程中，采用了直接與間接相結(jié)合的方式。直接使用指的是將降雨徑流收集到一起，根據(jù)其使用目的，經(jīng)過(guò)一定的處理后，可以用于綠化、洗車(chē)、道路噴灑、廁所沖洗等方面。所謂“直接利用”，是指采取各種方法，加強(qiáng)降雨的原位滲透，將較多的降雨保留在城區(qū)范圍內(nèi)，并滲透到地下，以作為地下水的補(bǔ)給。在城市綠化中，雨水利用方式的選擇要結(jié)合當(dāng)?shù)氐娜彼疇顩r、雨水利用方式的可信度、投資金額和管理難度等多種因素進(jìn)行。在水資源短缺的區(qū)域，為了節(jié)約投資，可采用“多數(shù)滲入，少數(shù)排出”的原則。為此，本項(xiàng)目擬從以下四個(gè)角度開(kāi)展：（1）通過(guò)加大植物或其它物質(zhì)的覆蓋，降低硬化路面及裸地等措施，揭示植物覆蓋對(duì)流域產(chǎn)匯流過(guò)程的作用機(jī)制。植物對(duì)地表反射率、溫度、下墊面粗糙度以及地表-植物-空氣之間的水汽交換具有重要作用。隨著覆蓋程度的提高，其產(chǎn)流速率顯著降低，尤其是在覆蓋程度從30%上升到80%以后，產(chǎn)流速率降低最為顯著，而在覆蓋程度達(dá)到80%以后，產(chǎn)流速率就基本保持不變了。第二條途徑，即減小地面斜率，使平緩斜率變化成陡峭斜率，這是一條對(duì)水土流失有很大影響的道路，通常被視為當(dāng)其它因素不變時(shí)，較大的地面斜率會(huì)導(dǎo)致較高的產(chǎn)流率和較高的產(chǎn)流率。但是從各個(gè)斜度范圍來(lái)看，可以發(fā)現(xiàn)，隨著斜率的增大，徑流量也會(huì)隨之增大，但是它并不是一個(gè)持續(xù)的過(guò)程，但是它會(huì)有一個(gè)臨界斜率，這個(gè)臨界斜率大概為26-30度，從26到30度的徑流量會(huì)隨著坡度的增大而減小，當(dāng)超過(guò)30度之后，徑流量又會(huì)隨著坡率的增大而增大。在進(jìn)行綠地的設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)該盡量對(duì)地面坡度進(jìn)行控制，因?yàn)楫?dāng)坡度變得越來(lái)越平坦的時(shí)候，雨水聚集的速度就會(huì)變慢，從而導(dǎo)致了降雨的持續(xù)時(shí)間變長(zhǎng)，并且還會(huì)提高滲透量。將單邊斜坡改成陡坡和緩坡，能使降雨時(shí)間更長(zhǎng)。坡度較大，坡度較小，為降雨提供了便利。第三條途徑，減少綠地標(biāo)志高度，形成凹陷綠地。在綠地建造過(guò)程中，要將綠地周邊高程與綠地高度之間的關(guān)系進(jìn)行調(diào)整，使得綠地周邊高程比綠地高程更高，從而形成凹陷綠地。通過(guò)對(duì)綠地的蓄滲，補(bǔ)充了流失的土壤水，剩余的雨水則通過(guò)綠地的蓄滲作用，重新匯入到排水管道中。北京市1990~1991年進(jìn)行了草地深度與滲透系數(shù)關(guān)系的實(shí)驗(yàn)，研究了草地深度與滲透系數(shù)之間的關(guān)系，得出了草地深度小于道路深度時(shí)滲透系數(shù)比大于道路深度時(shí)提高3~4倍的結(jié)論。城市雨水利用技術(shù)雨水入滲雨水入滲能夠讓雨水再次回滲地下、收集回用，從而減少了市政排水量，從而緩解了城市洪水災(zāi)害的危害以及對(duì)市政排水管的排水壓力，從而降低了城市市政基建和維護(hù)運(yùn)營(yíng)的成本。在此過(guò)程中，還可補(bǔ)充地下水，提高水資源利用率，提高水資源利用率，提高水資源利用率。因此，人為雨排水對(duì)于實(shí)現(xiàn)城市可持續(xù)發(fā)展有著十分重大的意義。雨水人滲的方法有很多種，城市綠地屬于一種天然的滲透設(shè)施，它擁有著良好的人滲性，可以節(jié)約投資，它是一種既簡(jiǎn)便又高效的徑流人滲設(shè)施。城市綠地還可以對(duì)徑流中的污染物進(jìn)行阻留和吸收，所以可以將城市公園、草坪、公路綠化帶等已有的綠地，轉(zhuǎn)化成為良好的人滲場(chǎng)地，用來(lái)收集住宅區(qū)和道路上的雨水。例如，可以利用點(diǎn)、線、面三種種植方式來(lái)利用雨水，點(diǎn)就是住宅區(qū)的花園，可以選擇容易保持雨水的植物。這條直線就是沿高速公路栽種的植物，它能讓雨水進(jìn)入地面；面向城區(qū)內(nèi)的大型公園，植物園等，能夠充分地運(yùn)用人工滲透的雨水，讓全城變成一個(gè)綠化的園林。此外，除了城市綠地之外，雨水滲透設(shè)施還包括了人工滲透地面、滲透池、滲透管和高空花臺(tái)等，使用多孔瀝青、多孔混凝土和草皮磚等對(duì)地面進(jìn)行鋪設(shè)，從而提高雨水的滲透量，從而達(dá)到滲透的目的。目前，我國(guó)大多數(shù)城市道路路面、廣場(chǎng)、停車(chē)場(chǎng)多為不透水性的地面，可以將其改造為透水性的地面，并建立儲(chǔ)水入滲利用系統(tǒng)，例如，盡可能在道路上使用多層L瀝青混凝土路面、草皮磚、地下滲透管道和滲透池塘。在降雨量較小的時(shí)候，能夠讓雨水進(jìn)行人滲，當(dāng)降雨量較大的時(shí)候，就能夠利用周邊的集聚設(shè)施將雨水收集到儲(chǔ)水池中，將其用來(lái)灌溉路邊的花卉樹(shù)木，或者經(jīng)過(guò)過(guò)濾等處理后，再入灌地下水。在人行道、廣場(chǎng)、停車(chē)場(chǎng)下，要鋪設(shè)透水方磚，在步道的下面，要安裝回填砂石、礫料的滲溝、滲井等，這樣可以增加人滲量，從而降低在下雨的時(shí)候人行道上的積水。從以上可以看出，在城市的規(guī)劃過(guò)程中，應(yīng)該盡量多地建設(shè)綠地、景觀、人工濕地、植被淺溝和下凹式綠地。當(dāng)前，因?yàn)榫G地的產(chǎn)流率很低，接收到的降雨區(qū)域很大，而能夠采集到的降雨卻很少。因此，綠地的降雨一般都是以入滲為主的使用模式；而在城區(qū)廣場(chǎng)開(kāi)闊地，其產(chǎn)匯流量更大。采集的雨水?dāng)?shù)量大，并且是非常穩(wěn)定的，一般情況下都是采取了雨水收集回用的方法：因?yàn)槌鞘械缆仿访娴奈廴颈容^嚴(yán)重，所以一般情況下都不能將其直接用作雨水采集的目標(biāo)，所以可以考慮建造一個(gè)地下滲透管道和滲透池塘，來(lái)采集道路上的雨水。該方法不僅能提高道路的排水能力，還能提高道路的排水能力。雨水處理雨水回用水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)在日常生活中，雨水回用通常被用在水景補(bǔ)水、道路廣場(chǎng)澆灑、綠化用水、空調(diào)系統(tǒng)循環(huán)冷卻補(bǔ)水、擦洗車(chē)輛等方面，針對(duì)其使用目的，對(duì)其進(jìn)行處理時(shí)所使用的水進(jìn)行了質(zhì)量評(píng)價(jià)，并應(yīng)當(dāng)與各類(lèi)用途的水質(zhì)量的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)相一致。不同類(lèi)型的使用水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)其進(jìn)行了規(guī)范，并對(duì)其進(jìn)行了規(guī)范，如《GB3838--2002地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》和《GB/T18920--2002城市污水再生利用城市雜用水水質(zhì)》，《GB/T18921—2002城市污水再生利用景觀環(huán)境用水水質(zhì)》等。雨水處理工藝一般情況下，只在雨季進(jìn)行污水處理，若污水處理過(guò)程太過(guò)繁瑣、規(guī)模太大，則極不