城市降水特点及回收利用技术浅析

2016-03-19 21:01段玉戈太原市知达常青藤中学校山西太原030031
低碳世界 2016年33期
关键词:降水雨水水资源

段玉戈(太原市知达常青藤中学校,山西太原030031)

城市降水特点及回收利用技术浅析

段玉戈(太原市知达常青藤中学校,山西太原030031)

目前我国经济飞速发展,城市规模不断扩张,伴随而来的就是用水量的大幅度提高,城市缺水问题已成为制约城市健康快速发展的瓶颈,城市降水作为一种可再生利用的资源,受到越来越多的关注。本文详细阐述了城市降水的特点,并对目前的回收利用技术措施进行了总结,提出了未来城市降水综合利用的发展方向。

水资源;城市降水;回收;利用

1 前言

水是生命之源,没有水就没有地球上的生物,也没有人类的今天。我国是一个缺水的国家,虽然水资源总量为28000亿m3,居世界第六位,但是只是世界人均水总量的1/4,人均水资源量更少,不足2200m3,居世界第121位,被列为世界上13个贫水国之一。近年来,随着社会发展和城市化进程的推进,水资源短缺的状况更为明显,现在我国已经有400多个城市供水不足,110个城市严重缺水。水资源短缺已经成为制约城市快速健康发展的主要瓶颈。

降水,是大自然正常的气候现象。在我国长江中下游地区,有较多城市常年降水量较大,大量的雨水径流未加以利用就直接排放了,这不仅造成了水量的巨大浪费,同时也加大了城市排水设施的负担。由于降水具有水质清洁、没有异味、价格低廉的优点,因而对雨水加以适当处理,不仅可节约水源,还可以弥补再生水的不足,减轻城市发展进程中对水资源需求的压力。城市通过有效措施建立自己的备用水源,在一定程度上不仅可以改善城市生态环境,还可以支持城市的健康发展。

2 城市降水及其特点

城市降水包括降雨、降雪、霜冻等汇集到城市内的水的总称。由于城市化进程的推进,不可避免地伴随着道路、建筑群等不透水面积的增大。大强度降水迅速汇集造成的地面积水,会导致城市局部洪灾和内涝,这给城市居民的生活带来了不便,也增加了城市排水压力。采用水收集利用工程,可以使城市降水通过汇集、调蓄和净化后成为一种可回收利用的资源,用于城市绿化灌溉、道路喷洒抑尘、洗车、冲厕等。研究降水回收利用工程,首先应了解城市降水的显著特点:

(1)时间和降水量具有不确定性。城市降水一般由气象条件来决定,影响气象的因素有很多,如季节气候、地球纬度等因素,同一个地区在不同年份的同一个时间降水情况都是不一样的。一般来说,靠海的地区降水比内陆多,纬度底的地方降水比纬度高的地方多,季风气候一般是夏季降水多冬季降水少。

(2)所含成份种类较多。降水从高空落下与大气进行接触,将大气中的一些物质洗涤下来,落到城市的下垫面上(如商业区、居民区、停车场、厂区、街道等),通过冲击、溶解和搬运聚集一系列物质(如油类、氮、磷、重金属、有机物质等),在地面形成径流。

(3)主要污染物构成简单。有研究表明,城市降水的污染物主要是COD、SS、TP、TN。其来源于大气中的灰尘、汽车轮胎磨损、露天堆积物、车辆防冻液,以及油类物质的泄露、杀虫剂农药化肥的施用。

3 城市降水回收利用技术措施

随着城市规模的不断扩大,不透水下垫面的面积越来越多,逐渐出现了城市内涝的现象,可以“看海”的城市数量呈增长趋势。从国内外对城市降水的利用情况来看,最初在城市规模较小的时期,以快速输送排放为主,当前城市降水利用是采用各种措施对雨水资源的保护和利用,包括收集、调蓄和净化后回用的直接利用;也包括利用各种人工或自然水体、池塘、湿地或洼地使雨水渗透补充地下水资源的间接利用;还包括回用与渗透相结合,利用与洪涝控制、污染控制、生态环境改善相结合的综合利用。总体来说,降水回收利用处理技术从其实施过程可以分为两个步骤:

(1)降水的回收。需要对建筑进行降水收集,改造建筑回收管道、储蓄池,增加透水路面。降水通过透水路面可以直接补充地下水,涵养水源。通过管道收集到储蓄池的降水,可以用作城市景观水源补充水例如湿地的补充水、绿地花草喷洒水、冲厕水等。

(2)对收集的降水进行处理后排放。处理的方法可分为物理化学法、生物处理法和物化与生物相结合的方法。物理化学方法与给水处理方法类似,通过沉淀池对降水进行沉淀、过滤,设备对降水中的大颗粒物质进行过滤、然后进行消毒处理,经过处理以后的降水可用于日常的杂用水;生物法则是利用厌氧和好氧微生物的新陈代谢对降水中的有机物等污染物进行处理。例如可以建立生物塘、人工湿地、人工湖等,通过自然的净化手段进行处理,处理后的水可直接排入水体或用于补充地下水;物化法与生物法相结合,可以将雨水进行更深度的处理,处理效果更好。

4 城市降水回收利用的意义

目前水资源如此紧缺的情况下,城市降水利用具有很重要的意义。城市降水技术具有多目标性和综合性,在进行城市建设的过程中通过合理的设计与规划,采取措施将降水收集储蓄起来,经过处理后作为可以利用的水资源。可以起到节约用水、预防城市内涝、水资源的涵养、防止城市水土流失、降低排水系统的压力、减少水污染和有效地改善和提高城市生态环境。

具体来说,降水回收利用的意义包括以下三个方面:

(1)降水的回收储蓄,可以使城市缺水的问题得到一定的缓解,增加了一种水资源利用的新途径;

(2)降水的间接利用,降水通过渗透,补充地下水,涵养水源,可以使地面沉降现象得到有效的缓解,减轻发生城市内涝的概率;

(3)降水的综合利用,降水经过城市中存在的各种人工湖或者自然存在的水体、沼泽以及湿地的调蓄、净化处理,可以有效地改善水循环系统和城市的生态环境质量。

5 结束语

城市降水的回收利用应该因地制宜,根据区域的不同和区域降水特点的不同,采取不同的回收利用方式。例如居民区的回收利用,应采用回收处理降污的手段;公路及人工湖湿地附近区域应采用生物处理水体自净的手段;城市降水的回收利用应采用多种处理方式相结合的方式。随着现代科学技术的发展,希望研发出更加高效、快捷的处理技术,对城市雨水资源充分开发和应用。也需要通过各种方式进行宣传教育,使人们理解雨水收集利用工程所能带来的各方面效益,提高其自觉参与的意识,促进城市快速、和谐、可持续发展。

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TU991.57

A

2095-2066(2016)33-0254-02

2016-11-10

段玉戈(1999-),女,汉族,山西太原人,高中在读。

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