城市雨水收集利用与海绵城市建设

城市雨水收集利用与海绵城市建设

邓宇飞

中关村海绵城市工程研究院有限公司，北京 100089

摘要：中国城市化进程加快而产生的环境和水安全问题日益突出，一方面城市建设增加了大量不透水面积，使洪峰流量增大、汇水时间缩短，导致城市洪涝灾害、地下水位下降、生活水源污染等问题，另一方面增大了区域水资源需求，加剧了水资源紧张状态，因此高效合理开发利用城市水资源特别是雨水资源显得尤为重要。本文基于城市雨水收集利用与海绵城市建设展开论述。

关键词：城市；雨水收集利用；海绵城市建设

引言

在缺水的情况下，雨水的收集和利用目前是世界各国取得的主要进展之一。作为相对丰富的淡水资源，雨水比城市污水和建筑用水质量更好，成本更低，可以适当处理家庭用水和工业用水，经深度消毒后可用作饮用水源。过量雨水的收集和利用不仅缓解了淡水的短缺，而且减轻了城市安全的压力，以防止洪水和水灾，减少径流和地表水污染的风险，最终实现雨水资源的合理利用，变害为利，对于海绵城市建设也大有裨益。雨水相对清洁、低成本、易收集、易蓄集的特性使得雨水的收集利用具有广阔的应用前景。

１城市海绵小区雨水利用

目前，中国建设用地的４０％为居住小区，海绵小区建设是海绵城市建设的重要组成部分。运用海绵城市理念，统筹住宅小区规划与布局，使用绿色基础设施替代灰色基础设施或将二者结合使用，增加雨水的入渗、滞蓄、净化、利用，能够“弹性”应对环境变化和自然灾害。海绵小区常用的雨水技术措施有渗透技术、储存技术、调节技术、转输技术和截污净化技术，早期国内外住宅小区建设多采用灰色基础设施与硬化不透水铺装，相比之下绿地建设较少，粗放的建设不能满足人们随生活水平提高的居住环境需求，因此海绵小区的改建受到大家的欢迎，加入低影响开发ＬＩＤ设施元素的住宅小区开始推广并走入大众的生活。国内代表性的海绵小区有北京市顺义区东方太阳城老年住宅区、嘉兴烟雨小区、北京市海淀区海淀塔院小区、北京市通州区紫金雅园小区等。北京市顺义区东方太阳城老年住宅区位于北京市顺义区潮白河的西岸，占地面积２３４ｈｍ２，为自然生态、布局合理的低影响开发（ＬＩＤ）雨水系统建设项目。由于住宅区存在地势低、无市政雨污水管线、中心景观水体富营养化等问题，因此加入ＬＩＤ元素进行改建，雨洪管理设施包括雨水湿地、雨水花园、植草沟、多功能调蓄水体、初期雨水弃流设施等，通过生态堤岸、人工土壤渗滤和中水湿地循环净化来改善中心景观水体。该项目不仅提高了小区的防洪排涝能力而且提升了入湖水质，是经受住北京２０１１年“６·２３”和２０１２年“７·２１”等暴雨事件考验的成功ＬＩＤ住宅区改造。

2生物滞留系统

与浅沟和植物缓冲区一样，在低地地区种植植物的措施包括植物拦截、土壤保持过滤、处理的雨水收集和利用处理，以处理小流量径流雨水。生物保存适合流域较小的地区。生物滞留系统由地表雨水滞留层、栽培土壤层、植物和栽培土壤层、砂滤、雨水收集组成。系统曲面在周围曲面高程下有空间，可以收集径流雨水，并在径流较大时临时存储雨水。在种植的土壤表面，树叶、树皮等盖子防止雨水流入土壤表面，减少土壤侵蚀。此外，保持植物的根湿润，为生物生长和有机物分解提供手段，过滤污染物。分层结构用于过滤雨水径流，土壤层可由50%的沙子和50%的残渣组成，毫米大小约为2.5米。植物的选择要注意选择常见地方的树、灌木、草本植物，最好保持3个以上的品种。在砂滤和栽培土壤之间添加200g/m2土工织物，防止砂滤的土壤侵蚀，防止滤管。

3雨水综合利用技术

生态海绵规划设计的实施实现了解决传统雨水利用方式多样化缺陷的目标，同时在很大程度上解决了生活用水短缺问题。最重要的特点是大大提高雨水资源的使用效率，实现减少能源节约排放的目标。雨水的综合利用包括雨水渗透、储存、循环利用、环境保护等。牙科技术更安全可靠，是雨水综合利用的最高水平。雨水的综合利用意味着尽可能在降雨开始时将雨水储存在土壤保持层。咸阳土层的降雨部分被植物根系吸收，以保持土壤水分含量，部分补充地下水，促进自然水循环，防止土壤下沉。土壤保持层含水量饱和后，随后的降雨可能导致径流溢出或污染。此时，根据城市的用水需求或蓄水能力，利用水管网络收集雨水并排放过多雨水示意图见图1。

利用绿色建筑小区雨水资源化综合利用技术，集成优化小区雨水收集、渗透、处理、回用系统，具备管理方便、成本低廉的特点。

4修建渗井、渗管、渗透沟槽

如果在雨水传输过程中使用透水管网，则可以将雨水的渗透和传输结合起来。管网在供水时使用无砂混凝土管道或穿孔PVC管道在管道周围填充厚砂、砾石和其他多孔材料，以便雨水渗透。牙齿结构可用于降低降雨径流的流速、流速和长期延迟，也可快速引导雨水流向深层透水层。条件适宜的地区的渗透性、渗透性和渗透性可以指导绿地、屋顶和道路雨水的收集。在牙科点，渗透性、渗透性和渗透性溢漏实际上相当于临时地下蓄水层，在储存雨水时渗透性强。水库积聚的雨水超过一定水位高度时，通过管道连接到下水道。

5水质控制

雨水质量控制是现代城市雨水利用中不容忽视的问题。影响雨水质量的主要原因包括:第一，空气污染造成的降水污染物。一些城市雨水质量分析结果表明，天然雨水中含有的污染物成分有SS、bacalao、硫化物、氧化氮等。，但浓度相对较低。二是郑志球雨和大气沉积过程中屋顶材料堆积对屋顶的影响。地面雨水的质量和影响因素比污染的其他方面复杂得多。地板材料、汽车尾气、生活垃圾、裸露的土地、从植物区流出的土壤等复杂成分、随机性。为有效控制雨水质量，应采取道路雨水截流装置和早期雨水处理装置等措施。污水池可以安装在污染物、水井和雨水井中。还可以设计专门的瓦砾隔离和沉积物堵塞井。还可以设计绿色水斗，以清理地面径流污染物，同时考虑到地下水的潜在威胁必须限制较轻的径流，如住宅区和公园的雨水污染。设计特殊装置，分离严重污染的初始泄漏，保护随后的渗透设施，收集和使用系统正常运行。除上述来源控制措施外，雨水滞留沉淀、过滤、吸附、稳定糖和人工湿地等处理技术也可用于径流运输或终点运输。此外，还应注意雨水的质量特征，如颗粒分布和降水性质、水质和流量的变化、污染物类型、含量等。

结束语

在生态海绵城市建设中，必须加强雨水利用，在雨水利用和规划过程中，必须保证其能够满足设计工作的需要和标准。在这种情况下，有关部门和工作人员需要更加重视，建立一套科学合理的管理制度，确保雨水资源利用率得到提高，最终满足时代发展的需要和标准，海绵城市雨水收集系统的建设意义重大，长远发展将产生巨大的生态效益和经济效益。因此，基于“生态海绵城市”的雨水利用技术的未来发展前景十分广阔。

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