隨著城市化進程的加快,人們的焦點已經越來越多的聚在城市的可持續發展與生態環境的改善上,也在尋找使城市具有更加可居住性的途徑,同時也減少資源的消耗。于是,雨水的利用問題成為了一個焦點。
現代城市雨水利用是一種新型的多目標綜合性技術。具有節水、水資源涵養與保護、控制城市水土流失與水澇、減少水污染和改善城市生態環境等作用。目前應用范圍有:分散住宅的雨水積蓄利用中水系統;分散式雨水滲透系統;集中式雨水滲透系統;屋頂綠化雨水收集系統;生態小區雨水回收利用系統等。
雨水是一種極有價值的水資源,已經引起許多發達國家的重視。國外許多國家和地區已經制定了一系列有關雨水利用的法律法規,并且大力支持雨水的利用。一些發達國家在新建小區之前都要設計雨水利用設施。如果沒有雨水利用設施的話,政府將要收取雨水排放設施費和雨水排放費。雨水利用技術世界的是日本和德國,已經達到標準化和產業化的階段。
在我國,在提高小區舒適性的同時,更加重視城市的可持續發展和生態環境的改善。然而,如何將雨水“排放”變為雨水“生態循環”和“再利用”,還有許多觀念、技術和管理模式等方面進行進一步的探討、研究和推廣利用。
一、雨水利用的原因
隨著城市化的發展,使得水循環的下墊面產生變化,自然滲透地面減少,不透水面積增加,地面粗糙率減少;排水系統的改進,使得降雨滲下地面的雨量減少,這樣,產生洪澇的機會就增多了。雨水降落地面易造成降雨徑流污染,于是,城市水環境就會逐漸惡化了,從而影響城市的可持續發展。
城市徑流雨水水質因徑流表面材料、氣溫、降雨量、降雨強度、降雨間隔時間等條件不同而變化;不同的用途也要求不同的水質標準和水量,故應根據收集雨水水質和用水水質標準以及相應水量要求來確定凈化工藝和規模。通常,截污、棄流、沉淀、過濾、消毒可以優先考慮,但還應根據現場條件進行技術經濟比較后確定。
二、雨水的利用
生態小區的雨水有多種利用方式,可以直接利用,也可以間接利用。但由于直接利用的經濟效益不高,雨水的間接利用往往成為的利用方案。
可以使用屋面雨水收集系統。這種方法獲得的雨水主要用于家庭、公共場所和企業的非飲用水。它可以用來洗車、綠化、景觀用水、建筑工地用水等雜用水。甚至可以作為洗衣、沖廁和消防等補充用水。雨水凈化采用低能耗、易管理的人工土植被過濾技術。研究表明,該技術是一種經濟有效的雨水凈化技術,所檢測指標均可達到雜用水標準。這些必須要符合《污水再生利用城鎮雜質用水水質》和《污水再生利用景觀環境用水的水質》等要求。
可以利用雨水截污與滲透系統。雨水通過下水道排入沿途大型蓄水池或通過滲透補充地下水。它的目的在于減少徑流雨水量,補充涵養地下水資源,改善生態環境,防止地面沉降,減輕城區水澇危害和水體污染等。可分為自然滲透和人工滲透。但在一些情況上受限制,比如說地下水位高、土壤滲透能力差或者雨水水質污染嚴重等條件下這項技術會受到限制。因為這項技術在我國北方的大部分城市的優點較為突出,因而也比較實用。
生態小區雨水綜合利用系統。這項技術是利用生態學、工程學、經濟學原理,通過人工凈化和自然凈化相結合,從而達到建筑、園林、景觀和水系統的協調統一,實現經濟效益和環境效益的統一,以及人與自然的和諧相處。具體的做法依據小區的不同而有所不同。成功的是德國柏林廣場的區域城市水體工程設計,雨水收集到貯存池,通過沉淀變為人工濕地,最后形成為人工水體。
三、生態小區雨水利用對環境的影響
生態小區是一個以人類生活和生產活動為中心,由人和環境組成的自然、社會、經濟的復合生態系統,強調自然和社會、經濟協調發展和整體生態化,即實現人與自然共同和諧,共生共榮的可持續發展。
20世紀90年代初在德國興起了一種雨水綜合利用系統。它是根據生態學、工程學、經濟學原理,通過人工設計,依賴水生植物系統或土壤的自然凈化作用,將雨水利用與景觀設計相結合,從而實現了環境、經濟、社會效益的和諧統一。雨水利用在生態小區中不僅作為若干系統的一個重要組成部分,而且在小區中發揮著極其大的作用。生態小區的雨水利用是增加雨水就地資源化,減少其異地化的過程。目前,世界上許多國家的生態小區都在自覺利用雨水。
生態小區雨水利用對環境的影響主要表現在:,雨水資源與生態小區內地表水和地下水聯合使用,可以提高水資源利用率,緩解區域用水壓力,并可以促進和改善小區和區域的生態環境。第二,生態小區雨水資源就地利用,可減少暴雨徑流,降低徑流中攜帶的大量污染物排入水系統所造成的污染,削減洪峰流量,減輕防洪壓力。第三,生態小區雨水利用可極大的促進雨水向地下水供給,有利于解決部分區域地面下沉問題。最后,雨水利用可與生態小區內的景觀設計相結合,提供設計所需耗費的水資源。
在1998年的“國際雨水利用學術會議暨二屆雨水大會”上,水利專家指出,就地充分利用雨水,采取各種有效措施提高雨水利用能力和效率,是傳統水力發展的的補充和延伸,是解決水資源危機的重要途徑。生態小區的雨水利用真的具有很大的現實意義,不僅優化了生態小區的環境,實現生態小區的系統性、整體性、有序性,而且還可以從宏觀上改變區域環境,部分改善和解決我國城市建設中的水資源短缺的問題,推動我國經濟又好又快的發展,更加符合科學發展觀這項戰略。
希望雨水利用能在我國的生態小區中迅速利用實施與發展起來。這樣,不但能合理利用資源,而且最主要的是能節約今天稀少的自然水資源。節約水要靠大家,如果這項技術真正能夠推廣的話,那么,每年節約下來的水資源是一個很龐大的數目。社會的進步還是要依賴于*的技術,科學技術是生產力,只有這樣,社會才會更加和諧。
