雨水利用

雨水利用

採用人工措施直接對天然降水進行收集、儲存並加以利用的方式。雨水利用是一種綜合考慮雨水徑流污染控制、城市防洪以及生態環境的改善等要求,建立包括屋面雨水集蓄系統、雨水截污與滲透系統、生態小區雨水利用系統等,將雨水用作噴灑路面、灌溉綠地、蓄水沖廁等城市雜用水的技術手段。

簡介


雨水利用系統
雨水利用系統
具有廣義與狹義之分。狹義的雨水利用主要是指雨水的直接利用或雨水一級利用,如雨水集流的家庭利用和雨水的農業應用。廣義的雨水利用,除狹義的雨水利用外,還指雨水的人為調控和轉化后的利用,例如流域水流彙集到河流、湖泊、水庫、地下等的水資源的開發利用,這種派生雨水資源的開發利用,又稱雨水再利用或間接利用。雨水利用不僅可以解決缺水地區的水源問題或減輕區域需水的壓力,而且可以產生良好的經濟效益和環境效益,是我國21世紀水資源可持續利用的一種重要途徑。

歷程


人們對於洪水的恐懼引發了他們對於河流的改造和渠化。美國的洪水災害比較頻繁,在半個多世紀里的雨水利用方式主要是工程方式,包括渠化的河流、加高的防洪堤壩等等。我國也出現了大量為了單一的防洪目的而建設的防洪堤壩、泄洪渠等等。
但是,隨著這些資金的投入和對河流的改造,洪澇災害不但沒有減少,反而成倍增加,這引起了相關學者和專家對以往對待河流和雨水的方式進行了反思。有學者研究認為這樣的工程導致了河道不穩定,下流駁岸受到侵蝕,美學價值也遭到破壞,同時植物群落和動物群落也受到了干擾。許多學者逐漸認識到工程措施的不足,提出應更多依靠非工程措施,並把雨水利用與國土規劃、城市建設和生態環境保護結合起來,保證相應的滯洪面積作為自然保護區。
我國城市面臨洪澇災害和水資源緊缺的雙重挑戰,需要整體的、綜合的、多目標的利用方式,而非單一目標的或工程的利用方式。

意義


減緩洪澇災害
通過建立完整的雨水利用系統(由河流水系、坑塘、濕地、綠色水道和下滲系統共同構成),可以有效調節雨水徑流的高峰流量,待最大流量下降后,再將雨水慢慢排出,保障國土免受洪澇災害。
減少污染物排放
雨水沖刷屋頂、路面等硬質鋪裝后,其污染比較嚴重,通過坑塘、濕地和綠化通道等沉澱和凈化,再排到雨水管網或河流,會起到攔截雨水徑流和沉澱懸浮物的作用。
實現雨水資源化
一方面通過保護河流水系的自然形態、增加坑塘濕地等下滲系統,保障地表水和地下水的健康循環和交換,可以間接地補充城市水資源;另一方面,通過凈化之後的雨水,可以直接補充水資源用於非飲用水。

國外經驗


尋找蓄滯洪區
蓄滯洪區是指包括分洪口在內的河堤背水面以外臨時貯存洪水的低洼地區及湖泊等。日本蓄滯洪區內土地由國家收購,屬蓄滯洪專用土地,個人無土地使用權,不能在其中建設住宅。一般情況下除汛期分洪外,平時可作為自然保護區,可在其中野營、垂釣、休閑等。有些不適合居住的土地,國家不採取收購的辦法,由國家給予一次性補償,原土地所有者仍可以有條件地使用土地。政府負責向其及時通報汛情,提醒其注意安全。
建立濕地網路
這一方法適合於區域尺度和多重流域尺度規劃,是基於零級動力學(溶解速率)和平均營養物增加條件進行計算的定量化方法。將匯水區分為三個尺度:流域尺度(basin)(>1000公頃),亞流域尺度(sub-basin)(100-1000公頃),鄰里尺度(neighbourhood)(10-100公頃)。每個尺度匯水區都需要有濕地,濕地面積取決於需要最大處理面積的因素:(1)減少接納水體營養和沉澱物的濃度;(2)滯留雨水徑流以使水體排放量更加恆定。這個方法對雨水利用的可行性分析非常有用,進而得出在城市化匯水區流域尺度規劃的設計原則。Tilley和Brown成功地將這一方法應用於一個城市化匯水區—-弗羅里達州邁阿密南部。
最佳雨水利用實踐(BMP)
最佳雨水利用實踐起源於美國流行於歐美各國,主要有結構性和非結構性兩種類型P。前者主要涉及城市雨水利用系統的物質組成,如路面材料、儲水設施、滲透系統和過濾系統等;後者主要涉及引進新管理實踐或對改進已有管理實踐,如常規雨水管理、不滲水區域的控制、民眾教育和相關法規等。不同國家根據具體情況其BMP有所差別,在德國最廣泛的BMP利用類型是“分散暴雨管理的概念”,技術上叫做“濕地過濾溝系統(MR)”。在法國因為經濟和美學的因素,頻繁使用滯留池塘。在雅典,甚至奧林匹克用來划船的池塘也被用作滯留盆地。但是BMP因為需要大塊的土地和比較高的費用而使其應用範圍受到限制。
水敏感規劃與設計
考慮到場地尺度的干預累積會給更大尺度景觀產生影響,水敏感規劃和設計概念的提出旨在通過規劃和設計達到生態完整性,充分考慮水這一因素,使每個場地的水循環盡量不受到影響。水敏感實踐領域包括低衝擊雨水利用開發、濕地休閑公園、濱水緩衝區規劃等等。近年來,在澳大利亞興起水敏感城市設計(WSUD)研究,綜合了最佳管理實踐(BMP)和最佳規劃實踐(BPP)的優點,使城市雨水利用與景觀設計結合併使之優化。

中國情況


北京立交橋積水問題重新引起關注,相關部門和專家正在對立交橋進行分類研究,有條件的立交橋將增設雨水調蓄池,同時對容易積水的下挖式立交橋將分類治理。對於符合條件的立交橋區,將增設一個“大蓄水池”,雨水還能用作綠化灌溉等。部分地區還將根據地下管網的設置配備二級備用的蓄水池。據了解,北京目前唯一一座設調蓄池的立交橋,是北京第一座立交橋———復興門橋。橋下有一個大型的“蓄水池”。多年來,復興門橋下很少出現積水。
早在2003年,市水務局、規劃委等部門曾下發過《關於加強建設項目雨水利用的通知》。但由於這只是一個通知,還不是法規,因此只有少部分項目按此要求建設了雨水蓄集池。
市規劃委相關負責人表示,相關部門正在研究具體標準,並有望採用法規化的形式,成為一項強制性要求。
下挖式立交橋三種改造方式
1、換新泵 如果排水下游是河道,河道又是按規劃實施的,泵應該加大,提高標準。
2、清河道 如果下遊河道還沒有按照規劃實施,那麼要同時實施河道的治理。
3、改管網 因為泵站要把水排到管網裡,如果管網不達標,那就是嘴加大了,嗓子眼還小,也不行。這樣需要同步實施管網的治理。
建議納入地方立法
北京市委書記劉淇,市委副書記、市長郭金龍就“貫徹中央水利工作會議精神,提升城市科學管理水平”主題調查研究。劉淇強調,要高度重視雨洪綜合利用,積極行動起來,千方百計留住雨水,讓集雨節水在全市蔚然成風,將雨水收集納入地方立法,要求新開發項目一律建設雨水蓄集工程。
對此,北京市節約用水管理中心副主任何建平解釋,一旦立法,小區沒有建雨水收集設施,規劃部門就不驗收,開發商就不能交房,業主就無法入住。