郭振华
身份证号码:37072419770513**** 山东潍坊 261000
摘要:近几年来,随着城市化的进一步加速,城市缺水的矛盾也进一步加深,环境与生态问题也同步扩展。为了解决缺水、环境、生态等一连串的矛盾,雨水的收集和利用日益重要,城市雨水利用技术的开发和应用也应运而生。该文介绍的城市道路路面雨水收集与利用系统设计,是一种成本低、实施便利、见效快的城市道路路面雨水收集与利用系统。
关键词:城市道路;雨水收集利用;设计方法
引言
过去的几十年里,人们为了提升经济的发展,浪费了大量的水资源,也导致了生态环境的严重污染。随着时代的推进,水资源的供需求矛盾不断的凸显出来,越来越多的国家意识到水资源的重要性,为了更好地使用水资源,让水资源最大程度的发挥出价值,人们采取了多种多样的措施,并结合当地的需求和地质情况对雨水进行低影响开发利用。
1雨水收集的必要性
随着中国城市化进程的快速发展,城市内涝的及水资源匮乏矛盾成为一大难题。城市雨水,即城市雨洪,是指城市区域内由于降雨产生的雨水径流或洪水灾害。雨水径流量的瞬时增大不仅增加了市政管网的负担,也带来了严重的水质污染。城市道面经汽车尾气排放、轮胎、路面磨损以及汽油的渗漏产生大量的悬浮颗粒、营养盐、重金属和多环芳烃(PAHs)等污染物质。城市雨水利用指的是通过工程和非工程措施,分散处理、就地实施拦截、储存、净化、利用雨水,避免洪涝灾害,提高城镇供水量,改进完善城镇生态与环境的过程。如何低碳、生态、合理、科学利用道路的雨水资源逐渐成为缓解水资源短缺的一种重要热点问题。
2现代城市面临的雨水环境问题
雨水环境问题在我国显得尤为突出,就当前的雨水污染主要是雨水面源污染,它是一种以面域的方式造成城市环境污染的发生源。城市中常见的雨水地表径流带来的污染是城市环境污染的重要来源。现代城市化的发展使得原本天然土壤被大量的不透水地面代替,使得雨水不能及时渗透,从而加大了地表径流量。暴雨洪水对地表冲刷后所产生的径流污染物含量甚至高于城市生活污水,在雨水径流流经区域将直接导致自然水体和城市环境污染;而大量雨水被直接排入市政管道和自然水体,城市可利用的雨水量明显减少,很多城市甚至出现下雨后的第二天即对行道树进行人工浇灌。海绵城市理念就是解决雨水面源污染问题和合理利用雨水的途径之一,而且海绵城市技术将从根本上控制和利用自然雨水。
3现代城市道路雨水收集利用的设计方法
3.1雨水直接利用系统
城市道路雨水直接利用系统就是集雨水的收集、过滤、存储、提升、回用和控制一体化的定型产品和组装式成套设备。雨水在收集阶段通过下沉式绿化带等多种预处理环节,使收集的雨水水质得以保证,再通过雨水存储模块进行存水,有效保证存水的水质,最后通过雨水泵和雨水控制器将存储的雨水送至用水点。整个系统在安全有效运行的同时,也要求施工简单、方便、不占用空间。
3.2雨水间接利用系统
雨水间接利用系统即对雨水简单处理后进行下渗或回灌,从而使雨水进入地下水系统再被使用。雨水间接利用系统一般分为分散式渗透技术和集中回灌技术两大类。城市道路雨水收集利用常采用分散式渗透技术。
3.3海绵城市
海绵城市是近年来提出的一个新型的雨洪管理系统,国际通用术语为“低影响开发雨水系统构建”。
在城市开发建设中采取“慢排缓释”和“源头分散”控制为主要规划设计理念,将雨水直接利用系统和雨水间接利用系统相结合的综合雨水利用系统。其核心是地块开发后水文特征(包括峰值流量、地面径流等)与开发前基本维持不变。我国大多数城市土地开发强度普遍较大,仅在场地采用分散式源头削减措施,难以实现开发前后径流总量和峰值流量等维持基本不变,所以还必须借助于中途、末端等综合措施,来实现开发后水文特征接近于开发前的目标。在城市道路雨水收集利用系统设计的时候,应当从整体考虑,具体设计。总体来说,在雨水的排放、收集方面,应当采用分流设计,避免城市污水对雨水造成的再次污染。但雨水是期间性、间隔性的,在没有雨水的期间,分流系统中的雨水使用部分可转用一般城市污水等使用管道,在雨水密集期时,阻断城市污水排放进入管道,再转为雨水收集的专用分流管道。直接利用的雨水,可用在城市绿化方面,也可用作公园等地的景观生态用水或日常喷洒道路,城市中所需的冷却循环系统也可直接利用雨水。此外,雨水还可直接利用于市民洗车和冲洗厕所。根据这些相关用途,就要求城市道路雨水的收集利用系统,与日常的生活用水、城市建设使用水的流通管道相连接。而用作间接利用的雨水,则要进行程度更高的净化和过滤以便能够渗透补充地下水。这类用途的雨水,应保证通过分流系统而来,并与日常的地下水相接,同层次净化处理,以作补充地下水用。面对众多的用途,雨水收集时的雨水口设置就尤为重要,一般应当设置在关键的交叉路口处、无道路边石的低洼处、道路侧边沟的适当距离处等雨水容易汇集的地点。
4雨水收集利用效益分析
LID能够实现对路面径流污染的有效控制,低碳生态利用雨水资源,具有显著的经济效益、生态效益和社会效益。经济效益包括收集回用雨水置换自来水费用、节省城市排水设施的运行费用、节省径流污染产生的费用、补充地下水费用等。生态效益方面包括:(1)实现雨洪调节,减轻城市洪涝灾害;(2)涵养水源,补充地下水;(3)景观水循环,调节城市微气候;(4)净化水质,减少非点源污染。社会效益方面:应用低影响开发控制路面径流污染,实现节能减排和增加碳汇同步进行,双管齐下。综上所述,利用LID对道路径流管理,可实现全面控制“碳排放—碳流通—碳汇”各个环节,推进生态城市的建设,贯彻可持续发展战略,同时也提高了人们的节水节能意识,实现了环保宣传教育,维护良好的社会生态环境,保障社会经济环境全面、协调和可持续发展。
结语
雨水能够调节与补充当地的水资源,还能够适当的补充地下水资源。目前,我国雨水造成的污染,雨水的收集、处理和综合利用是我国城市雨水系统面临的巨大挑战,这些问题是我国水利部门急需解决的。在城市雨水设计工作中,要重视雨水的分流、再利用这些工作。充分的利用雨水,不仅能够减少雨水管道的径流量还能够节省市政道路维护费用。在城市中市政道路承担了主要的雨水排放任务,并且还为周围的居民服务,因此为更好的利用水资源,应该借助道路给排水系统。对城市雨水资源的利用及合理的雨水处理规划,不仅能够解决雨水径流污染问题,还能够为工业用水与生活用水提供水源。在完善城市雨水系统时应该充分的考虑当地的实际情况,根据不同地区的环境特点,采取适合当地雨水综合处理的措施。
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