澳大利亚雨水回收与利用及对我国水生态修复与保护的借鉴意义

胡思前

(1.江汉大学 光电化学材料与器件教育部重点实验室，湖北 武汉 430056；

2.江汉大学 化学与环境工程学院，湖北 武汉 430056)



澳大利亚雨水回收与利用及对我国水生态修复与保护的借鉴意义

胡思前1，2

(1.江汉大学 光电化学材料与器件教育部重点实验室，湖北 武汉 430056；

2.江汉大学 化学与环境工程学院，湖北 武汉 430056)

摘要：通过实地考察研究，拍摄了大量真实图片，展示了澳大利亚先进水环境理念，系统地概括了澳大利亚在雨水回收利用、水生态修复与保护方面的成功经验。探讨了几种雨水回收系统及回收雨水在洗衣、洗车、冲厕、农田灌溉、体育休闲草坪及花卉浇灌等方面的应用。

关键词：水环境； 雨水；回收；利用

1引言

澳大利亚是世界上最大的岛屿，总面积超过760万km2，人口约2 200万人。根据最新考古发现，澳洲土族在400万年前已经定居该地。一直到大约200年前，大量的欧洲白人移民澳洲。澳洲是南半球中最先进的国家之一，天然矿产特别丰富，更有广大的畜牧场与园林。澳大利亚气候类型多种多样，包括热带气候、亚热带气候、温带气候及高山气候。澳大利亚中部大部分是沙漠，因此农业生产只是集中在沿海区域。由于澳洲四面临海，内陆只有约20条淡水河流域，使得澳洲的水资源严重匮乏。而且由于原始的内陆土地变迁导致的土壤的盐性特征，而使得澳洲70%的土地是贫瘠的或半贫瘠的，不适合耕种，土壤偏浅，多砂石，只有10%的土地适于耕种。但澳大利亚的农业与畜牧业非常发达，产值达澳大利亚的国民总产值的40%，澳大利亚的羊毛享誉全球，有软黄金之称。澳大利亚的农业用水量占到了全澳用水量的75%，工业用水与城市及居民用水只占到25%。由于水资源严重匮乏，淡水一直是制约澳大利亚经济发展与生态环境保护的瓶颈问题。正是认识到了淡水的重要性，澳大利亚很早就开始了节水行动。通过重复使用的废水，使市区减少对河水与水库等水源的依赖。如处理后的废水可以用于冲厕所，洗衣，用于浇灌花园，体育休闲草坪，花卉等方面，并在农业产业上使用，但是生吃的蔬菜类除外。

2雨水回收系统

2.1雨水回收系统

澳大利亚的雨水回收系统通常分为4类：地下雨水回收系统，屋面雨水回收系统，地下与屋面相结合的综合回收系统和高山雪水回收系统。

2.1.1地下雨水回收系统

在大型体育休闲草坪的地下预先做好了大型储水池，地面预留有导水沟槽，地面有时配备有大型储水容器，当下雨时雨水通过导水沟槽储盛在地下的大型储水池中，地下储水池中水储满后，通过水泵将水泵入地面的储水容器，需要浇灌草坪时，使用水管即可，非常方便。图1为悉尼奥林匹克体育场的雨水回收系统。图中所示的水泥沟槽为浇灌草坪后的雨水再一次回收利用。澳大利亚在20世纪90年代开始推行节水计划，现在大部分公共休闲运动场所的草坪采用雨水回收浇灌系统。

图1　悉尼奥林匹克体育场的雨水回收系统

2.1.2屋面雨水回收系统

屋面雨水回收系统在澳大利亚的普及率较高，中小学学校、教育培训中心、动植物园及大学等相关单位安装最多，约有1/3的建筑安装了屋面雨水回收系统，设备主要由州政府投资，每套设备约3 000澳元，回收的雨水主要用于冲厕所、洗衣、洗车、浇灌花草及动物生活用水。其具体做法是：修建房屋时，其屋面使用波浪型金属瓦，屋面四周有收集雨水的金属沟槽，沟槽再与塑料水管接通，塑料水管与雨水收集器相接。当下雨时雨水通过导水沟槽储盛在雨水收集器中，需要用水时打开水管龙头即可，非常方便。图2为新南威尔士州的一所幼儿园的雨水回收系统，图3为皇家植物园的雨水回收系统，图4为新南威尔士州一所中学的雨水回收系统。另外，笔者还参观了纳拉宾湖公立小学，新南威尔士州野外实地环境教育中心，塔朗加动物园教育中心， 奥林匹克公园及悉尼大学等单位均建有雨水收集器。

图2　新南威尔士州幼儿园的雨水回收系统

图3　皇家植物园的雨水回收系统

图4　新南威尔士州一所中学的雨水回收系统

2.1.3地下与屋面相结合的综合雨水回收系统

将2.1.1与2.1.2的方法相结合即是本方法。该方法最大的好处是能将大量的多余的雨水先储在房屋地下的蓄水池中，等到没有雨水时可以取用地下的蓄水池中雨水，该雨水通常用来冲厕所、洗衣、洗车与浇灌草坪等。图5为新南威尔士州海岸环境教育中心的雨水回收系统的地上部分，底下部分在建房时修与地下；图6为欧洲的房车露营旅客将车停于悉尼海岸环境教育中心旁边的停车场，他们的生活用于基本使用回收的雨水，饮用水除外，图6中可见白色部分有水龙头，使用的就是雨水。

图5　海岸环境教育中心的雨水回收系统

图6　欧洲的房车露营旅客使用回收的雨水

2.1.4高山雪水回收系统

高山雪水回收系统和地下雨水回收系统有点相似，不过有的工程比2.1.1节所述的要大得多，有的又要小得多。比如，澳大利亚的首府堪培拉周边有一座雪山，夏天白雪融化，雪水资源丰富。于是当地环境与水资源管理部门设计并开挖了一座巨大的人工湖用于储蓄雪水为当地所用。图7为堪培拉的雪水回收系统——巨型人工湖，图中的水柱为喷泉。图8为澳大利亚堪培拉国会山大厅前的水景观——循环水瀑布，取用的也是人工湖的雪水。除了高山雪水的回收外，澳大利亚到处都利用废弃的场所建有湿地或储水水库或水塘，用来净化用过的雨水或者储盛雨水。图9为澳大利亚悉尼奥林匹克体育场旁的湿地，用来净化用过的雨水，修复生态环境。图10为澳大利亚悉尼奥林匹克体育场旁的储水水塘，一来用于储盛雨水，二来将四周用铁丝网围起来便于保护面临绝迹的青蛙。

另外，不少的农场也安装了不少的雨水收集器；同时，利用洼地开挖的小型雨水回收池，利用收集的雨水浇灌农作物并供牲口饮水。由于水源奇缺，当地农民采用移动式滴灌器浇灌农作物，从而达到节水的目的。图11为澳大利亚堪培拉农民的移动式滴灌器。

3结语

澳大利亚政府1990年发表“环境教育课程声明”，2000年制定了可持续发展计划，颁布墨尔本声明，将2010年定为可持续发展年。全民环境意识浓厚，特别是中小学生从小潜移默化。政府花大力气营造环境氛围，持续向学校和社会有关团体加大投入。新南威尔士州2001年颁布课程政策文件，规定各学校必须制定学校环境教育管理计划，并必须把该计划作为学校总体管理计划的一部分。注重环境教育的长期性、持续性，强调人人参与、考虑环境问题、从全球角度思考，强调社区行动的观念与意识，突出可持续发展能力的培养。本文仅仅从节约用水方面介绍了澳大利亚的雨水收集情况，是澳大利亚整个可持续性发展教育的一个缩影。

图7　堪培拉的雪水回收系统——人工湖

图8　堪培拉的雪水回收系统——循环水瀑布

图9　为澳大利亚悉尼奥林匹克体育场旁的湿地

中国实际上也在进行环境教育，特别是在幼儿园、中小学，环境教育进行得是不错的。在水资源的合理利用与保护，以及雨水的收集与利用方面确实有些初步研究，但总的实际效果不够好，我们可以学习澳大利亚的雨水回收与利用的技术和经验，推广应用到我们的严重缺水地区——西部地区，以解决我国西部水资源严重不足的问题。

参考文献：

[1]State of New South Wale through the NSW department of education and traing.Critical review of current practice and research of environmental education and education for sustainability，2010.

[2]Roy Ballantyne，Jan Packer.Learning for sustainability: The rol and impact of out door and environmental education centres[M].Australia：the university of queensland ，School of Tourism，2008.

[3]江俊.城市排水体制的选择及建设中存在的问题[J].中华建设，2011(7)：74～75.

[4]王先兵，王志勇，吕雨涵，等.校园雨水径流混凝试验研究[J].台州学院学报，2011(3):44～47.

[5]袁宏林，陈海清，林原，等.西安市降雨水质变化规律分析[J].西安建筑科技大学学报：自然科学版，2011(3):391～395.

[6]余劲.园林景观设计中雨水的利用[J].绿色科技，2011(7):34～36.

Recovery and Utilization of Rainwater in Australia——Study on the significance of Australian advanced concept of water environment on restoration and protection of water ecology in China

Hu Siqian1, 2

(1.KeyLaboratoryofOptoelectronicChemicalMaterialsandDevicesofMinistryofEducation,JianghanUniversity,Wuhan430056,China; 2.SchoolofChemicalandEnvironmentalEngineering,JianghanUniversity,Wuhan430056,China)

Abstract:Through on-the-spot investigation research and a lot of photographed real images,the article presents the advanced concept of water environment in Australia;the article systematically summarizes the successful experiences in the aspects of rainwater recovery,utilization and restoration and protection of water ecology in Australia.The article introduces several rainwater recovery system and the application of rainwater in the laundry,vehicle cleaning,toilet-flushing,farmland irrigation,sports leisure lawn and flower-watering,etc.

Key words:water environment;rainwater;recovery;utilization

文章编号：1674-9944(2016)02-0001-04

中图分类号：TU986.1

文献标识码：A

作者简介：胡思前(1963—)，男，湖北监利人，二级教授，硕士生导师，主要从事特种高分子材料与应用及环境友好的高分子材料方面的教学与研究工作。

收稿日期：2015-12-03