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雨水收集

  城市雨洪利用技术是针对城市开发建设区域内的屋顶、道路、庭院、广场、绿地等不同下垫面所产生的径流,采取相应的措施,或收集利用,或渗入地下,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,系寓资源利用于灾害防范之中的系统工程。与缺水地区农村雨水收集利用不同,城市雨洪利用不是狭义的利用雨水资源和节约用水,它还包括减缓城区雨水洪涝,回补地下水减缓地下水位下降趋势,控制雨水径流污染、改善城市生态环境等广泛的意义。因此,城市雨洪利用是一项多目标综合性控制技术。

  集雨用雨不仅可以大大提高水资源的利用效率,还可以有效改善区域生态环境,减轻城市河湖防洪压力,减少需由政府投入的排洪设施资金。据统计,北京城区每年可利用的雨水量达到2.3亿m3,是一笔不容忽视的宝贵财富。
  2 雨水收集利用的社会及经济意义
  2.1 水资源方面
  水资源的缺乏已成为世界性的问题,在传统的水资源开发方式已无法再增加水源时,回收利用雨水成为一种既经济又实用的水资源开发方式。雨水利用是解决城市缺水和防洪问题的一项重要措施。雨水利用就是把从自然或人工集雨面流出的雨水进行收集、集中和储存利用,是从水文循环中获取水为人类所用的一种方法。雨水利用将会为解决未来水资源的短缺问题做出重要贡献。
  随着城市化的进程,造成地面硬化(如建筑屋面、路面、广场、停车场等)改变了原地面的水文特性,干预了自然的水文循环。这种干预产生的效果是负面的:大量雨水流失,交通路面频繁积水影响正常生活,雨洪峰值变大加重排水系统负荷,土壤含水量减少,热岛效应及地下水位下降现象加剧等。
  建设部已发布的《建设事业技术政策纲要》对加强雨水回收与利用做了明确规定,目前正组织编写的国标《住宅性能评定技术标准GB/T》(征求意见稿)、北京市于2003年4月1日起执行的《关于加强建设工程用地内雨水资源利用的暂行规定》及上海市颁布的《生态住宅小区技术实施细则》,都要求对雨水进行利用。综上,城市雨水利用是城市水资源综合利用中的一种新的系统工程,具有良好的新万博官网manbetx效能和环境生态效益。目前我国城市水慌日益严重,与此同时,健康住宅、生态住区正迅猛发展,建筑区雨水利用系统,以其良好的新万博官网manbetx效益和环境生态效益适应了城市的现状与需求,具有广阔的应用前景。可见,建筑区雨水利用系统的研究与推广,不仅有着重要的理论价值,也有实际的工程意义。
  2.2 生态方面
  (1)改善生态环境,补充涵养地下水,减少水旱灾害,雨水集蓄利用有利于水土保持,改善农村生态环境,合理开发利用水土资源,有效减少毁林开荒,推进坡改梯等生态保护措施。在修建小水池、小山塘等小型水利工程后,有效地拦蓄径流,削减洪峰,减少了洪水危害。同时,就地拦蓄雨水径流入渗,减轻了对土壤的冲刷侵蚀和水土流失,提高了农业灌溉用水的保证率、土地的使用效率和林草成活率,增强了抗旱能力,有利于恢复植被,促进山区生产、生活、生态的良性循环。
  (2)有效缓解农村饮水困难,促进高效农业的发展和农民增产增收多年来,农民群众经过长期的实践和探索,因地制宜地修建了小水窑、小水池、小水柜、小塘坝、小水库等一大批雨水集流工程,拦蓄和利用雨水,使天然降水利用率由原来不足30%提高到70%,有效地解决了群众的生活用水,为农业抗旱提供了稳定的水源保证,调整了当地的农业种植结构和农村产业结构,提高了农作物产量,促进了农民增产增收,推动了社会经济的发展。截止2004年6月,全国各地共建成各类水窖、水池、小塘坝等小微型蓄水工程600万处、蓄水容积20亿m3,发展抗旱补水灌溉面积3970万亩,年增产粮食22亿kg,年增加产值28亿元,解决了3600万人的饮水问题,使1500万人解决了温饱问题。
  (3)改善人居生活条件,促进新农村建设,通过雨水集流工程的开展,改变了旱区贫困农民的不良习惯,农村开始改水改厕,猪、牛、羊等牲畜实行圈养,在农户的房前屋后栽树种花,美化环境,村容村貌有了大的改观。一些农户家中还安装了自来水、太阳能热水器和抽水马桶,有效地改变了农村脏、乱、差地局面,改善了人居环境,使农户喝上了洁净卫生的水,大大改善了农村饮水不卫生、不安全的状况,缓解了争水抢水的矛盾,降低了农民因水致病而花费的医药费用,提高了农民生活质量和健康水平,促进了新农村建设。
  3 地区经济方面
  (1)节约用水带来的费用,若将雨水回用,则可替代自来水从而减少了自来水的使用量,若考虑用水超标加价收费和罚款,此项节省费用会更高。
  (2)消除污染排放而减少的社会损失,据分析,为消除污染每投入1元可减少的环境资源损失是3元,即投入产出比为1:3。由于在本项目中采用了源头治理的方案如截污和弃流,以及过滤和消毒的处理措施,大大减少了污染雨水排入水体,也减少了因雨水的污染而带来的水体环境的污染。
  (3)节省城市排水设施的运行费用,雨水利用工程实施后,每年可减少向市政管网排放的雨水量(包括绿地渗透设施减少的排水量)。这样会减轻市政管网的压力,也减少市政管网的建设维护费用。
  (4)新万博官网manbetx可增加的国家财政收入,这一部分收入指目前由于缺水造成的国家财政收入损失。据了解,目前全国六百多个城市日平均缺水1000万m3,造成国家财政收入年减少200亿元,相当于每缺水1m3,要损失5.48元,即节约1m3水意味着创造了5.48元的收益。此外,还包括的间接效益有:提高防洪标准而减少的经济损失,城市和住宅开发使不透水面积大幅度增加,使洪水在较短时间内迅速形成,洪峰流量明显增加,使城市面临巨大的防洪压力,洪灾风险加大,水涝灾害损失增加。雨水渗透、回用等措施可缓解这一矛盾,延缓洪峰径流形成的时间,削减洪峰流量,从而减小雨水管道系统的防洪压力,提高设计区域的防洪标准,减少洪灾造成的损失。
  (5)改善城市生态环境带来的收益如果雨水集蓄利用工程能在整个城市推广,有利于改善城市水环境和生态环境,能增加亲水环境,会使城市河湖周边地价增值;增进人民健康,减少医疗费用;增加旅游收入等。减少地面沉降带来的灾害很多城市为满足用水量需要而大量超采地下水,造成了地下水枯竭、地面沉降和海水入侵等地下水环境问题。由于超采而形成的地下水漏斗有时还会改变地下水原有的流向,导致地表污水渗入地下含水层,污染了作为生活和工业主要水源的地下水。实施雨水渗透方案后,可从一定程度上缓解地下水位下降和地面沉降的问题。
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