摘要:隨著城市化和工業化進程所帶來的缺水、水污染、洪澇等一系列問題,通過對雨水資源利用情況的研究基礎上,從技術和經濟方面分析這一系統的可行性,并提出建議。
一、雨水資源利用現狀
隨著城市化和工業化,城市建筑面積不斷擴大,不透水地面增加,城市暴雨徑流產生的洪澇,雨水資源作為輕度污染的水源,經過簡單處理就可用于生活用水和工業用水,增加城市雨水資源的利用量,提高城市雨水資源的利用率將是節水型城市建設的有效措施。20世紀70年代以來,德國、美國、日本、英國、新西蘭等國外對城市雨水資源利用進行了大量研究和實踐,通過采取強制性的法律手段和鼓勵性的經濟手段保障雨水資源利用。相比上述國家,我國城市雨水資源利用的研究和實踐起步較晚。起初僅在一些缺水地區開展小型的、局部的雨水集蓄利用工程,如陜北、渭北干旱地區,青海東部山區,甘肅省中東部地區等,隨著個城市水資源緊缺程度加劇、汛情洪澇趨頻繁,雨水資源利用逐漸成為研究熱點,北京、上海、南京、深圳等城市相繼開展雨水資源利用的研究與實踐。北京是國內城市雨水資源利用的典范,已經進入實質性的雨水資源利用實施推廣階段,成為帶動我國城市雨水資源利用發展的龍頭。
二、雨水利用的目標和系統類別(如表1)
表1
三、雨水收集回用設施的構成和選用(如表2)
表2
四、雨水處理后CODCr和SS指標
回用雨水的CODCr和SS指標應滿足下表要求,其余指標應符合國家現行相關標準的規定,如表3。
表3
五、設計方案確定
5.1雨水利用工程設計基礎資料
(1)水溫氣象資料
當地年均降雨量,年均蒸發量,多年月平均的降雨量和蒸發量發布,不同重現期或保證率的次、日降雨量,平均降雨間隔時間,河道或湖泊的常水位、洪水位,歷史洪水資料調查,當地氣溫資料,歷年暴雨量資料及當地暴雨強度公式等。
(2)其他資料
當地用水定額(綠化、噴灑、洗車、沖廁等)當地水價、電價、藥劑費,城市或區域總體規劃、河流規劃、城市或區域排水規劃及相關規劃資料,有關的防洪、排水、道路等使用情況及設計資料,當地有關河湖、地下水等管理法規等當地水資源和水環境狀況資料,再生水和雨水利用方面的規定和資料,當地建筑材料來源、價格、運輸條件及當地概預算有關資料,冬季施工起止時間及其土壤凍結深度,有關地下管線和建筑物的工程資料,其他相關資料。
5.2水量平衡分析與設計規模的合理確定
對建設項目內的各種水量進行計算、并進行水量平衡分析,是確定雨水利用方案、設計雨水利用系統和構筑物的一項極為重要的基礎工作。可以說,準確的水量平衡分析是決定和優化方案的重要依據,也是設計項目經濟性與合理性的重要保證。水量平衡計算可以根據工程的實施階段等的要求按年、季或月等時間單位計算。根據以上分析,結合擬建區可集蓄利用的雨水量來綜合確定雨水利用的規模。擬建區可積蓄雨水量可按下列方法計算。
(1)擬建區降雨量總量
擬建區降雨總量可按下式計算:W=HA
式中W-擬建區年降雨量,m³
H-年均降雨深度,m,西寧可按0.4m計算
A-擬建區匯水面積,m²
(2)擬建區可集蓄利用雨水量
如果不考慮初期雨水的棄流和季節折減的影響,擬建區平均每年可收集徑流雨水總量可按下式估算:
W1=屮HA<