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合理利用水资源 大力开展雨洪资源利用

合理利用水资源 大力开展雨洪资源利用

2013年9月1日 20:01:35
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1 雨洪资源利用的原则

  雨洪资源的利用要坚持确保工程安全、防洪安全、适度承担风险的原则,不能忽视安全而一味地追求兴利;要坚持整体利益最大化原则,讲求投入与产出、效益与损失的合理,趋利避害,不能以牺牲生态环境为代价,也不能转移生态环境问题;要坚持利益均衡的原则,建立风险共担、利益共享、损失补偿的机制。

  河湖(人工湖)、湿地生态用水,城市景观生态用水应积极引蓄利用雨洪资源,将拦蓄的雨洪资源用于生态补水,生态补水是雨洪资源利用的重要措施。

  2 雨洪资源利用模式

  城市雨水利用是针对城市开发建设区域内的屋顶、道路、庭院、广场、绿地等不同下垫面降水所产生的径流, 采取相应的集、蓄、渗、用、调等措施, 以达到充分利用资源、改善生态环境、减少外排径流量、减轻区域防洪压力的目的, 是寓资源利用于灾害防范之中的系统工程。

  2.1 下切绿地

  下切绿地就是将绿地低于周围地面适当深度,使周围地面的地表径流流人绿地下渗。北京研究结果表明,当绿地下切5~10cm时,能够消纳自身和相同面积不透水地面流入的雨水,使5年一遇日降雨无径流外排。

  2.2 渗透性地面等增深设施

  渗透性地面能够较快地下渗雨水、使地表不积水或少积水。渗透性地面通常由铺装面层、垫层和基层部分组成,祥见图2。面层和垫层又统称为铺装层。降雨先下到面层,因此要求面层有很强的透水性,能够使可能发生的所有强度的降雨很快入渗到下层,下部垫层除了应当有较大的渗透能力外,还应当有较大的孔隙率,以便滞蓄渗人的雨水。基层通常为密实的土壤,有较强的承载能力,但也有一定的下渗能力,可使暂时滞留在铺装层的雨水逐渐的渗入地下。所采用的面层材料有透水砖、草坪砖、透水沥青、透水混凝土等。透水砖是一种压制的无砂混凝土砌块,有很多连通的空隙,能很快地渗透雨水,是效果最好的一种透水面层材料。渗透性地面通常铺装在人行道、庭院、广场、停车场、自行车道和小区内车流量较小的机动车道。

  其它增渗设施有渗水管沟、渗水井、回灌井等,渗水管沟是在地下浅层建设的能够暂时滞留雨水和下渗雨水的沟槽,一般采用透水性管道将雨水引入沟槽内,属于条状或带状渗水设施。渗水井是一种点状增渗设施,深度可比管沟深一些,雨水主要通过渗井底部渗人地下。回灌井的深度更深,底部通常与较大的粗砂或砂砾层接触,渗水能力更强。

  2.3 地下集水设施建设

  地下集水设施主要是在小区、公园、广场等地下建设地下水窖,收集拦蓄利用屋顶、道路、庭院、广场等的雨水, 经适当处理, 可以用来灌溉绿地、冲厕所、洗车、喷洒路面、城市湖泊洼地景观补水等。这种方法能够使雨水得到充分利用,减少自来水的用量,既减少了雨水排放量,又增加可利用水资源。

  城市雨水资源的利用除了以上工程措施的利用外,还应有相关的非工程措施来保障雨水资源利用的实施。如制定雨洪利用的法规和技术规范,规定新建小区,无论是工业、商业、还是居民小区,均要设计雨洪利用设施。同时,尽快制定城市雨洪利用方面的规划、设计、施工、运行等配套技术标准。雨洪利用是一项系统工程,涉及到气象、地质、水利、城市建设等问题,具体实施时需与城市建设、市政管理、节水、建筑设计、环保和园林等许多部门通力合作。如何有效地进行合理的开发和利用是一个相当复杂又必须处理好的技术经济和政策问题。雨洪利用要从开发资源、生态补偿与城市可持续发展的高度加以重视,给予政策法规的支持和支撑。政府应加大资助扶持力度,推广雨洪利用技术,推动城市雨洪利用的快速发展。

  2.4 城市雨水利用的水质控制

  城市收集来的雨水并非是纯净的水,雨水水质控制是现代城市雨水利用不可忽视的问题。影响雨水质量的原因主要有以下几个方面:

  a)由于大气的污染,直接由降水带来的污染物。城市的大气污染日趋严重,致使雨水水质下降,不少城市出现酸雨。从部分城市降雨水质分析结果看,天然雨水中含有的污染成分为SS、COD、硫化物,氮氧化物等,但浓度相对较低。

  b)路面材料的影响和在非降雨期路面上积累的大气沉降物。路面雨水径流水质和影响因素相对其他方面的污染要复杂的多。路面材料、汽车排泄物,生活垃圾、裸露或植被地带冲出的泥沙等等,其成分复杂,随机性很大。主要污染成分有COD、SS、油类、表面活性剂、重金属及其它无机盐类。COD、SS均可能高达数千毫克/升。

  为了有效控制雨水的水质,必须采取一些措施,如;路面雨水截污装置、初期雨水弃流装置等等。

  为了控制路面带来的树叶、垃圾、油类和悬浮固体等污染物,可以在雨水口和雨水井设置截污挂篮和专用编织袋等,或设计专门的浮渣隔离、沉淀截污井。也可设计绿地缓冲带来截留净化路面径流污染物,但必须考虑对地下水的潜在威胁,限用于污染较轻的径流,如生活小区、公园的路面雨水。设计特殊装置分离污染较重的初期径流,保护后续渗透设施和收集利用系统的正常运行。

  除了上述源头控制措施外,还可以在径流的输送途中或终端采用雨水滞留沉淀、过滤、吸附、稳定塘及人工湿地等处理技术。需要注意雨水的水质特性,如颗粒分布与沉淀性能、水质与流量的变化、污染物种类和含量等。

  3 结语

  通过以上措施既可有效解决雨季的行洪排涝问题,又可将多余的雨洪水量蓄存起来,充分利用。该措施合理利用了雨洪资源,节约了水资源量,可有效解决我国季节性缺水的问题,具有较好的应用推广前景。

作者简介:
韩士东:1979年,男,东营市启程工程设计公司董事长,研究方向:水利、市政工程规划设计。
李国玮:1981年,男,山东省利津县水利局农水科,研究方向:农田水利工程规划建设及管理。
索乃波:1972年,男,山东省利津县盐窝镇水利服务中心主任,研究方向:农田水利工程规划建设及管理。