海綿城市建設(shè)中雨水回收利用系統(tǒng)應(yīng)用研究

季仁杰 胡忠平

1. 浙江華東工程咨詢有限公司 浙江 杭州 310000；

2. 中國(guó)電建集團(tuán)華東勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司 浙江 杭州 310000

引言

所謂雨水回收系統(tǒng)，指的是將自然以及人工降雨的雨水進(jìn)行收集，可通過(guò)風(fēng)流方式進(jìn)行收集及儲(chǔ)存運(yùn)用，這是在水文循環(huán)中有效節(jié)約水資源的重要方式。近些年來(lái)，伴隨國(guó)民經(jīng)濟(jì)的深入發(fā)展，城市化的速度也越來(lái)越快，這導(dǎo)致我國(guó)水資源出現(xiàn)嚴(yán)重緊張的局面。對(duì)此，我們應(yīng)革新理念，可把雨水當(dāng)作資源進(jìn)行回收利用。借助有效的回收運(yùn)用方式，有利于更好地節(jié)省水資源，在對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，不但應(yīng)注重雨水回滲問(wèn)題，還應(yīng)該借助場(chǎng)地的豎向設(shè)計(jì)，將一些雨水收集起來(lái)，可將其當(dāng)作景觀用水以及綠化用水。

1 海綿城市理念

海綿城市理念主要是根據(jù)海綿原理而提出的。一般來(lái)講，海綿不但可以吸收水分，還可以儲(chǔ)存水分，對(duì)海綿城市的建設(shè)也是基于該原理，在城市發(fā)展中，有必要構(gòu)建雨水收集系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)雨水的收集、儲(chǔ)存以及處理，然后再將其運(yùn)用在日常生活及生產(chǎn)中。該理念的提出是在生態(tài)城市理念的基礎(chǔ)上，深入發(fā)掘的內(nèi)容，在對(duì)海綿城市進(jìn)行建設(shè)時(shí)，其中比較關(guān)鍵的部分為城市給排水系統(tǒng)，它是按照城市地下水和自然降水等完成的規(guī)劃設(shè)計(jì)，有利于生態(tài)城市的綜合發(fā)展。在這之中，還借助人工的方式，對(duì)水資源實(shí)行再次利用。通過(guò)該方式不但可以充分改善積水和內(nèi)澇等問(wèn)題，還可將無(wú)用的水資源加以處理，將其轉(zhuǎn)變成可二次運(yùn)用的水資源。在公園綠地建設(shè)中引入海綿城市理念，應(yīng)即堅(jiān)持的原則是，對(duì)雨水以及地表水等資源進(jìn)行處理。強(qiáng)化雨水和地表水的滲透，再將他們收集起來(lái)，進(jìn)行處理，進(jìn)而達(dá)到水資源的二次運(yùn)用，并幫助城市最大限度地解決內(nèi)澇問(wèn)題，讓其脫離內(nèi)澇困擾。在這一理念提出之前，城市的給排水幾乎都是借助給排水管道完成，然后借助水泵站完成城市雨水的分流，利用該方法還有一系列問(wèn)題，首先因?yàn)榕潘到y(tǒng)的規(guī)模相對(duì)狹小，若是遭遇暴雨天氣，城市極易出現(xiàn)大量雨水，無(wú)法及時(shí)將其排除，進(jìn)而產(chǎn)生積水問(wèn)題，其次這些雨水利用管道會(huì)被輸送到城市外圍，未進(jìn)行二次利用，這導(dǎo)致水資源被嚴(yán)重的浪費(fèi)。而在城市建設(shè)中，引入海綿城市理念，不但能極大地增加城市雨水容量，還可把雨水進(jìn)行二次利用。這可以促進(jìn)城市雨洪系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量及效率，使其獲得很大的提升，最終促進(jìn)生態(tài)環(huán)保的建設(shè)[1]。

2 運(yùn)用雨水回收利用系統(tǒng)的意義

2.1 廢物再利用

這一觀點(diǎn)已經(jīng)實(shí)施了很多年，對(duì)雨水再利用觀點(diǎn)的提出時(shí)間并不長(zhǎng)。這是由于原來(lái)的城市發(fā)展規(guī)模較小，現(xiàn)階段，基于城市的深入發(fā)展，再加之城市規(guī)模越來(lái)越大，城市的雨水排水系統(tǒng)也得到了進(jìn)一步優(yōu)化，但是雨水往往都是被排出了，這同我國(guó)節(jié)能環(huán)保的觀點(diǎn)是極度不符的。因此應(yīng)將城市打造成海綿城市，把每年的雨水統(tǒng)一收集起來(lái)，然后利用相關(guān)的處理系統(tǒng)，將雨水凈化處理，再把處理之后的雨水運(yùn)用到城市別的地方，這不但能夠在很大程度上節(jié)省淡水資源，還能把雨水變廢為寶，提升雨水利用率，有利于促進(jìn)海綿城市的建設(shè)，讓雨水得到充分應(yīng)用。比如，當(dāng)雨季來(lái)臨時(shí)，就可全面借助排水系統(tǒng)，再加上雨水處理設(shè)施，來(lái)完成雨水的凈化處理，然后將其運(yùn)用在城市公園綠化中，這就是節(jié)約用水的有效措施[2]。

2.2 雨水回收是必然

伴隨城市的不斷建設(shè)，城市的水循環(huán)系統(tǒng)也逐漸出現(xiàn)許多問(wèn)題。從城市管理人員來(lái)看，在工程建設(shè)中通常都只是表面形式，這使得城市土地硬化十分嚴(yán)重，已經(jīng)高達(dá)70%，當(dāng)雨季出現(xiàn)降雨時(shí)，大部分雨水都會(huì)利用排水系統(tǒng)排放出去，因而城市土地很難獲得雨水的供給，這將不利于地下水循環(huán)的發(fā)展，進(jìn)一步對(duì)環(huán)境產(chǎn)生危害。怎樣確保排水系統(tǒng)暢通，在此基礎(chǔ)上還能科學(xué)使用雨水，促進(jìn)地下水循環(huán)的發(fā)展，進(jìn)而構(gòu)建美麗城市，對(duì)雨水進(jìn)行吸收之后加以利用，這對(duì)于城市工作人員是非常重要的，有必要進(jìn)行深入研究，對(duì)管理人員同樣是必然要解決的問(wèn)題。

3 雨水回收系統(tǒng)設(shè)計(jì)

基于海綿城市的建設(shè)，就需對(duì)雨水回收系統(tǒng)加強(qiáng)重視。只有做好相關(guān)的設(shè)計(jì)工作，才能將雨水回收變?yōu)閷?shí)質(zhì)化，那么怎樣設(shè)計(jì)雨水回收系統(tǒng)，就應(yīng)特別重視下述問(wèn)題。①設(shè)計(jì)原則。在確保城市道路可以正常運(yùn)用以及行人安全的基礎(chǔ)上，構(gòu)建生態(tài)調(diào)節(jié)制度以及雨水處理系統(tǒng)；特別是待開(kāi)發(fā)城市，建議優(yōu)先選用該項(xiàng)措施。從材料使用方面，需選取具備較強(qiáng)滲透性的環(huán)保材料，使其同城市發(fā)布的低碳環(huán)保政策達(dá)成一致；盡可能地建設(shè)不透水表面，對(duì)新材料以及新技術(shù)的運(yùn)用進(jìn)行深入研究，在項(xiàng)目運(yùn)作過(guò)程中，應(yīng)積極調(diào)動(dòng)市民的參與熱情，從而制定有效的發(fā)展對(duì)策，讓市民積極參與城市的建設(shè)，為其提供一分力量，有利于獲得市民的認(rèn)同，這樣在運(yùn)用方面就可以更好地進(jìn)行管理，最終發(fā)揮設(shè)計(jì)的特性。②雨水回收系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。針對(duì)雨水回收系統(tǒng)而言，在對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)需先明確其設(shè)計(jì)方向，從方向點(diǎn)來(lái)看，應(yīng)盡可能地節(jié)約雨水資源；根據(jù)宏觀角度來(lái)看，設(shè)計(jì)方向需結(jié)合雨水的收集處理，收集之后需加以合理運(yùn)用，可讓其為城市園林的綠化服務(wù)；從能源方面來(lái)看，不但節(jié)省了水資源，還進(jìn)行了廢物利用。根據(jù)現(xiàn)實(shí)角度來(lái)看，雖然這一工程的投資成本相對(duì)較多，但是城市的雨水卻可以循環(huán)利用，防止其隨意流失?？偠灾?，該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)是為城市以及城市生活者服務(wù)的[3]。

4 雨水回收系統(tǒng)的運(yùn)用

近些年，城市獲得了較快的發(fā)展，城市的規(guī)模也越來(lái)越大，為了更好地促進(jìn)城市的建設(shè)，要求管理人員應(yīng)承擔(dān)相應(yīng)的責(zé)任，同時(shí)城市居民也應(yīng)落實(shí)有關(guān)責(zé)任。城市的科學(xué)建設(shè)，不但能促進(jìn)該城市經(jīng)濟(jì)的深入發(fā)展，還能讓城市管理人員獲取更多的效益。而城市的發(fā)展同雨水回收系統(tǒng)的建設(shè)有著密切的關(guān)系，若是不具備完善的回收系統(tǒng)，將很難確保城市居民的生活。針對(duì)雨水回收系統(tǒng)而言，從原理上來(lái)看，主要是借助相應(yīng)的設(shè)備及工藝，對(duì)城市收集的雨水實(shí)行過(guò)濾，然后再利用設(shè)備將其輸送給有需要的部位，對(duì)處理之后的雨水進(jìn)行運(yùn)用。

4.1 雨水采集模塊處理系統(tǒng)

該系統(tǒng)主要材料是PP塑料，可將其埋在地下，主要是進(jìn)行雨水的收集以及再利用；伴隨城市化的深入發(fā)展，城市中的水資源開(kāi)始出現(xiàn)短缺現(xiàn)象，甚至還出現(xiàn)了環(huán)境污染等問(wèn)題，這一現(xiàn)象越來(lái)越嚴(yán)重，對(duì)雨水而言，它屬于干凈以及經(jīng)濟(jì)的綠色水資源，因而深受人們所喜愛(ài)。在雨水收集系統(tǒng)中，雨水收集模塊屬于其中的構(gòu)成部分，將多個(gè)雨水收集模塊進(jìn)行組合，就可以構(gòu)成地下貯水池。對(duì)水池周邊環(huán)境而言，可按照工程所需的透水土工布等，構(gòu)建貯水池、調(diào)洪池等多個(gè)類型。借助雨水收集模塊合成水池，不但安裝十分方便，其承載力也很大，在其周圍不會(huì)出現(xiàn)藻類和蚊蠅，而且在這個(gè)區(qū)域運(yùn)用后，若是不需要還可將其拆除，把它運(yùn)用在別的區(qū)域，它通常被應(yīng)用在工業(yè)園區(qū)等雨水收集中。針對(duì)貯水池而言，它可以把雨水存儲(chǔ)起來(lái)，然后再對(duì)其進(jìn)行處理，之后再把它們用在清洗路面以及水景補(bǔ)水等方面，另外，還可將其當(dāng)作消防水以及循環(huán)冷卻水使用。

4.2 簡(jiǎn)易過(guò)濾系統(tǒng)

該系統(tǒng)利用的是普通材料，將其進(jìn)行組合之后形成的簡(jiǎn)易雨水過(guò)濾系統(tǒng)。比如車庫(kù)頂部花園，其雨水收集系統(tǒng)的組成為，表面是400至600的種植土，在其下面還包裹了土工布，在這之下還鋪設(shè)了陶粒材料等，在材料中間還設(shè)置了110mm的PVC管道（圖1），在管道的四周都有設(shè)置孔洞，各個(gè)孔洞之間的距離在50mm上下，最后把這些管道同集水井進(jìn)行連接。在雨季來(lái)臨時(shí)，雨水會(huì)迅速地滲透種植土抵達(dá)土層下方，經(jīng)過(guò)以上多層材料的過(guò)濾，雨水會(huì)到達(dá)管道中，最后進(jìn)入集水井。對(duì)小區(qū)管理者而言，就可借助水泵完成雨水的輸送，使其服務(wù)于小區(qū)的園林灌溉。若是在管道附近設(shè)置棄留裝置，還可以充分防止雜質(zhì)進(jìn)入集水井，有利于提升雨水的純凈度，該系統(tǒng)不但相對(duì)簡(jiǎn)單，成本也非常少，通常被用在部分城市的花園及綠地中[4]。

圖1 PVC管道

5 基于綠地規(guī)劃設(shè)計(jì)，海綿城市的運(yùn)用建議

海綿城市指的是構(gòu)建完善的配水系統(tǒng)，在確保雨水能夠全面排出的基礎(chǔ)上，怎樣科學(xué)地運(yùn)用雨水資源，避免雨水資源浪費(fèi)。眾所周知，地球上的水資源越來(lái)越少，人們?cè)谑褂玫Y源的過(guò)程中，有關(guān)行業(yè)也在使用，怎樣把雨水進(jìn)行收集，再加以運(yùn)用，以便相關(guān)行業(yè)能科學(xué)使用雨水資源，這是我們應(yīng)該探討的話題。文章針對(duì)公園綠地規(guī)劃，對(duì)海綿城市的運(yùn)用提出了幾點(diǎn)建議，希望能幫助有關(guān)人士提供參考。

①?gòu)?qiáng)化水利部門對(duì)于公園綠地的規(guī)劃及設(shè)計(jì)?；诤＞d城市的建設(shè)以及水資源的分配，應(yīng)科學(xué)運(yùn)用水資源，當(dāng)城市迎來(lái)雨季時(shí)極易出現(xiàn)內(nèi)澇問(wèn)題，這同水生態(tài)的平衡是有很大聯(lián)系的，特別是在對(duì)綠地公園進(jìn)行建設(shè)時(shí)，要求城市的水利部門，需積極加入其中，幫助解決城市用水問(wèn)題，同時(shí)還能最大限度地解決城市綠地用水問(wèn)題，推動(dòng)城市生態(tài)環(huán)境的健康發(fā)展。②基于海綿城市的構(gòu)建，積極促進(jìn)城市公園綠地的建設(shè)。在全面貫徹海綿城市理念的同時(shí)，需結(jié)合各個(gè)城市的特征進(jìn)行選取，在這一過(guò)程中，應(yīng)盡可能地選取具備較強(qiáng)基礎(chǔ)性，且水資源有著較大發(fā)展?jié)摿Φ墓珗@。與此同時(shí)，要求政府部門應(yīng)對(duì)其提供相應(yīng)的資金及政策支持。在進(jìn)行建設(shè)的過(guò)程中，需結(jié)合實(shí)際狀況，綜合分析城市的水資源，促進(jìn)防洪排澇以及自然環(huán)境保護(hù)的建設(shè)。另外，還應(yīng)運(yùn)用同城市發(fā)展相適應(yīng)的理念及技術(shù)，以便將問(wèn)題從根本上解決。在對(duì)海綿城市進(jìn)行建設(shè)時(shí)，要求政府部門要大力支持，強(qiáng)化綠地公園的建設(shè)，為人們構(gòu)建滿足他們生活要求的自然環(huán)境，并大力推廣海綿城市理念，促進(jìn)生態(tài)環(huán)境的建設(shè)，實(shí)現(xiàn)城市持續(xù)發(fā)展。

6 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，想要實(shí)現(xiàn)海綿城市的建設(shè)，就需要切實(shí)利用雨水處理系統(tǒng)，將每年的雨水進(jìn)行收集，然后應(yīng)用到相關(guān)實(shí)踐中，這是一個(gè)過(guò)程，伴隨城市的深入發(fā)展，城市的排污系統(tǒng)規(guī)模逐漸加大，怎樣更好地利用雨水資源，是我國(guó)人民應(yīng)該重視的事情，需要制定長(zhǎng)遠(yuǎn)的規(guī)劃，并將其全面落實(shí)到實(shí)踐過(guò)程中。