摘要:文章介紹了城市雨水利用方式和措施,結(jié)合廣州市蘿崗區(qū)具體情況探討合適的雨水綜合利用措施。
關(guān)鍵詞:雨水;利用;徑流
一、前言
近年來,隨著廣州市城市開發(fā)建設(shè),城市雨水問題愈發(fā)突出,主要表現(xiàn)在初雨污染嚴(yán)重、城市洪災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)加大、雨水資源大量流失等方面。為解決這些問題,需有效收集并利用雨水資源,一方面提高城市的蓄水能力,減少城市地面徑流,降低洪災(zāi)風(fēng)險(xiǎn);另一方面提高雨水資源利用效率,減少雨水徑流污染環(huán)境,減輕城市供水壓力。可見充分利用城市雨水資源十分必要,也符合城市可持續(xù)發(fā)展的趨勢(shì)。下面介紹雨水利用的方式和措施,并以廣州市蘿崗區(qū)為例,探討適合該區(qū)域的雨水綜合利用措施。
二、城市雨水利用方式和措施
1、雨水利用方式
按雨水不同來源,其利用有兩種方式:(1)屋面雨水集蓄利用。利用屋頂作集雨面用于家庭、公共和工業(yè)等方面的非飲用水,如澆灌、沖廁、洗衣、綠化等中水系統(tǒng)。(2)地面雨水集蓄利用。利用地形,將雨水收集、處理、利用或人滲土壤.回灌地下水。
按雨水利用的目的,其利用有兩種方式:(1)直接利用。建立雨水的蓄積設(shè)施將雨水收集、處理后再利用。雨水主要用于城市的綠地澆灌、路面噴灑、沖洗廁所、景觀用水等。(2)間接利用。通過工程措施增加雨水的入滲量,使雨水轉(zhuǎn)化為土壤水和地下水蓄積待用,實(shí)現(xiàn)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。
2、雨水利用措施
結(jié)合雨水利用方式,常用的雨水利用措施主要有建設(shè)下凹式綠地、透水地面、滲透管溝(井)、屋面綠化雨水系統(tǒng)、雨水調(diào)蓄池、人工水體雨水調(diào)蓄設(shè)施、建設(shè)屋面雨水集蓄與回用系統(tǒng)等。
(1)下凹式綠地。下凹式綠地是指低于周圍地面適當(dāng)深度,能夠接受周邊地面雨水徑流的綠地,具有便于雨水引入、透水性好和投資少的特點(diǎn),可起到減緩雨水地表徑流速度,減少綠化用水,補(bǔ)給地下水等作用。
(2)透水路面。透水路面是指以透水混凝土、透水瀝青、透水磚、草皮磚等透水性建材替代普通混凝土、瀝青、釉面磚等傳統(tǒng)建材鋪裝硬化路面、廣場(chǎng)、停車場(chǎng)等。透水路面能很快將雨水滲透至路基下,甚至到達(dá)地下含水層。可廣泛應(yīng)用于人行道、小區(qū)道路、公園、廣場(chǎng)和停車場(chǎng)等輕型路面,能夠使雨水迅速滲入地表,有效地補(bǔ)充地下水,減緩雨水地表徑流的速度。
(3)滲透管溝(井)
滲透管溝(井)是指在雨水排放系統(tǒng)中,將傳統(tǒng)雨水管改為滲透管(穿孔管)或設(shè)置滲水井。匯集的雨水通過滲透管溝(井)進(jìn)入四周的碎石層,再進(jìn)一步向四周土壤滲透,多余雨水溢透進(jìn)入市政排水管道。滲透管溝和滲水井可單獨(dú)使用,也可同時(shí)使用。滲透管溝(井)滲透量大、占地面積小、投資較少,但是對(duì)水質(zhì)有要求,不能含有過多的懸浮物,通常需進(jìn)行預(yù)處理。滲透管溝(井)適用于一些地下水位不高、雨水水質(zhì)較好的地區(qū)。
(4)屋面綠化雨水利用系統(tǒng)。屋面綠化是一種削減徑流量、減輕污染和城市熱島效應(yīng)、調(diào)節(jié)建筑溫度和美化城市環(huán)境的生態(tài)技術(shù),也可作為雨水集蓄利用和滲透的預(yù)處理措施。屋面綠化系統(tǒng)可提高雨水水質(zhì)并使屋面徑流系數(shù)降低,有效地削減雨水徑流量。但需根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂蚝妥匀粭l件,篩選與土壤類型、厚度相適應(yīng)本地生長(zhǎng)的植物。
(5)雨水調(diào)蓄池。雨水調(diào)蓄池一般建于城市廣場(chǎng)、綠地、停車場(chǎng)等公共場(chǎng)所的下方,把雨水徑流的高峰流量暫存其內(nèi),待高峰流量下降后再從調(diào)蓄池中將雨水慢慢地排出,起到規(guī)避雨水洪峰、雨水循環(huán)利用、降低溢流污染的作用。
(6)人工水體雨水調(diào)蓄設(shè)施。包括雨水濕地、雨水生態(tài)塘、雨水花園、噴泉及其他景觀水體等雨水集蓄和處理設(shè)施。主要收集雨水并對(duì)雨水進(jìn)行凈化后納入雨水回用系統(tǒng)。
(7)屋面雨水集蓄與回用系統(tǒng)。系統(tǒng)由雨水匯集區(qū)、輸水管、截污裝置、儲(chǔ)存、凈化和配水等幾部分組成。有時(shí)還設(shè)滲透設(shè)施與貯水池溢流管相連,使超過儲(chǔ)存容量的部分溢流雨水滲透。系統(tǒng)主要有降低初雨污染節(jié)約用水的作用。
三、雨水綜合利用措施選擇——以廣州市蘿崗區(qū)為例
蘿崗區(qū)位于廣州市東部,總面積392.56km2,整體地勢(shì)北高南低,區(qū)內(nèi)北部和中部主要為高丘陵和低丘陵臺(tái)地,南部為河涌與濱江沖積平原。蘿崗區(qū)由五大片區(qū)組成,其中廣州科學(xué)城、先進(jìn)制造業(yè)聚焦區(qū)屬于建成區(qū),廣州中新知識(shí)城、鎮(zhèn)龍宜居綜合服務(wù)區(qū)、長(zhǎng)嶺宜居綜合服務(wù)區(qū)的大部分地區(qū)屬于規(guī)劃新建區(qū)。下面結(jié)合蘿崗區(qū)各片區(qū)具體情況,因地制宜選擇合適的雨水綜合利用措施。
1、廣州中新知識(shí)城和鎮(zhèn)龍宜居綜合服務(wù)區(qū)
這兩個(gè)片區(qū)總體地勢(shì)東西高,中部低,用地主要為居住用地和教育科研用地。片區(qū)為規(guī)劃新建區(qū),大部分道路、地塊尚未開發(fā)建設(shè),地下空間充裕,且區(qū)內(nèi)地下水位低,地形坡度大。因此,適宜在區(qū)內(nèi)道路和地塊建設(shè)的時(shí)采用透水路面、下凹式綠地、滲水管溝、雨水調(diào)蓄池以及人工水景(人工湖、雨水濕地、雨水花園)的雨水利用措施。另外,區(qū)內(nèi)教育科研用地較為集中,連片的大屋面適宜建設(shè)屋面雨水集蓄與回用系統(tǒng)的雨水利用措施。該措施既可降低地形坡大的雨水地表徑流的速度,減緩徑流洪峰,又可將收集的雨水用于道路澆灑、綠化澆灌、景觀補(bǔ)水和建筑中水,減輕城市供水壓力。
2、長(zhǎng)嶺宜居綜合服務(wù)區(qū)
長(zhǎng)嶺宜居綜合服務(wù)區(qū)總體地勢(shì)北高南低,為高丘陵和低丘陵臺(tái)地,用地主要為居住用地和綠地。區(qū)內(nèi)南部為建成區(qū)(道路較寬,綠化面積多),北部為規(guī)劃新建區(qū)。結(jié)合片區(qū)特點(diǎn),區(qū)內(nèi)建筑以住宅為主,屋面小而多,不建議采用屋面雨水利用措施。而區(qū)內(nèi)有綠化用地多,建成區(qū)道路較寬,規(guī)劃新建區(qū)面積大等特點(diǎn),適宜采用建設(shè)透水路面、下凹式綠地和雨水調(diào)蓄池、人工水景以及利用自然低洼綠地的雨水利用措施。該措施能加大雨水入滲量,保持水土,并能將收集的雨水用于區(qū)內(nèi)綠化澆灌、景觀補(bǔ)水,減輕城市供水壓力。
3、廣州科學(xué)城和先進(jìn)制造業(yè)聚焦區(qū)
這兩個(gè)片區(qū)總體地勢(shì)北高南低,南部為河涌與濱江沖積平原,北部為低丘陵臺(tái)地。區(qū)內(nèi)用地主要為工業(yè)用地,大部分地區(qū)為建成區(qū),道路及防護(hù)綠帶較狹窄,綠地面積較少。結(jié)合片區(qū)道路及防護(hù)綠帶狹窄、南部地區(qū)地下水位高的特點(diǎn),不建議建設(shè)下凹式綠地、滲水溝和雨水調(diào)蓄池等設(shè)施。但區(qū)內(nèi)有大量工廠,有連片的大屋面,適宜采用屋頂綠化雨水系統(tǒng)、屋面雨水集蓄與回用系統(tǒng)的雨水利用措施,既可減少工廠區(qū)初雨污染,降低屋面徑流系數(shù),有效地削減地表雨水徑流量,又可將收集并經(jīng)處理的雨水用于廠區(qū)的道路、廁所沖洗,綠化澆灌和冷卻循環(huán)用水。
四、結(jié)語
城市雨水綜合利用是解決城市水資源短缺、減少城市洪災(zāi)的有效途徑。若能將雨水利用與城市防洪、控制雨水徑流污染、補(bǔ)充城市用水相組合,因地制宜地選用雨水綜合利用措施,提高雨水的利用率,則能實(shí)現(xiàn)雨水資源的有效利用,促進(jìn)城市的可持續(xù)發(fā)展。
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