摘要:我国的北方水资源较为匮乏,而在夏季雨水大部分都排放了。本文对北方中小城市雨水的收集及再利用进行了初步探讨,并提出了再利用的途径。
关键词:北方中小城市 雨水 收集 再利用
1.雨水再利用的重要性
我国北方地区水资源大多十分贫乏。从气象资料的统计数据可以看到,年蒸发量一般均远大于年降雨量。
如果在城市建设中将雨水进行有效的收集,并合理用于城市的绿化和环境景观,对城市的建设十分有益,不仅保护了环境,而且使有限的水资源得以充分利用。
2.目前中小城市雨水排放的基本状况
以往北方中、小城市,特别是小城市的排水均没有健全完整的分流制管网。有的城市污水和雨水采用合流的排水管网,有的无雨水管网,雨水呈散排状态。
近年来,随着环保国策的深入实施,我国北方中小城市都在建设或规划建设污水处理站,伴随城市污水处理站的建设,城市管网必须同步进行建设和改造。为了保证污水的处理质量,同时减少污水处理量,对污水、雨水合流制的管网进行了污废水和雨水管道的分流改造。这给城市雨水的收集和再利用创造了有利的条件。
3.雨水再利用的初步探讨
3.1 雨水管道布置
3.1.1雨水、泥沙逆向流管网
下界当大雨特别是暴雨到来时,将携带着路面上大量的泥沙进入到城市的雨水管网,这给雨水的回收和利用带来了一定的困难,因为要沉淀这些泥沙需要较大的沉淀水池。由于收集雨水存在着一定的困难,目前,中小城市的雨水均未进行回收,而是排入城市附近的自然河流。
为了在城市建设中,简洁、有效的收集雨水这宝贵的水利资源,本文提出了雨水与泥沙逆向流雨水管网。
雨水与泥沙逆向流雨水管网在雨水管网设计时,使雨水的流动方向和泥沙的流动方向相反,管网的布置简图见附图1雨水、泥沙逆流管网布置图。雨水管网的起点设置雨水收集水池,终点设置沉砂池。
雨水与泥沙逆向流雨水管网,该管网的特点是雨水中的泥沙能顺利的排走,而雨水能返回到雨水集水池。
雨水收集水池,其容积根据城市的雨水流量进行设计。因为雨水中一般均夹带着一些漂浮物,在雨水收集水池雨水的出口还应设计格栅。同时,设置雨水再利用的水泵等设施。
沉砂池,具有一定的沉砂容积,要使雨水管道中的泥沙顺利的流到沉砂池内。沉砂池。沉砂池的水面标高与雨水收集水池相同,以保证雨水可以回流到雨水收集水池内。
根据设计规范,雨水管道允许满流,利用雨水管网中可以滞留大量的雨水这一特点,雨水管网可以储存大量的雨水。
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当大雨来临时,雨水从各小区和道路的雨水箅子收集到雨水管道内,并顺着雨水管道向下游流动。雨水在管网流动过程中,重量较大的泥沙会顺着雨水一道流向下游的沉砂池。而澄清的雨水可以暂时保存在雨水管网和雨水收集水池、沉砂池内,随着雨水在雨水收集水池的提取和利用,保存在雨水管网中的雨水会顺着雨水管道流向雨水收集水池,继续使用。
雨水与泥沙逆向流雨水管网设计适合于整体标高比较平坦的城市,如果城市的坡度很大,这种管网就不适用了。可以采用雨水常规管网,雨水回收的重点放在管网末端的雨水收集水池。
3.1.2雨水常规管网
当城市的坡度较大时,雨水与泥沙逆向流雨水管网设计不易设计,需采用常规的雨水管道设计,即雨水与泥沙顺相同的方向流动。最终汇入管道终端的雨水沉砂池。
雨水沉砂池设置沉淀池和清水池二部分。沉砂池和清水之间设有溢流堰,雨水在沉淀池中沉淀后,从溢流堰流入清水池,然后通过清水提升泵,将澄清后的雨水用于城市绿化等。
3.2 雨水箅子的设置
城市雨水不论是小区还是道路均通过雨水箅子收集到雨水管网。雨水箅子应该是雨水的第一道拦截污物的设施。
目前,在城市的两侧大多都布置着商铺,其中有较多的是饭馆。由于道路两侧有的建筑或饭馆的建筑比较简陋,无水排水不通畅,所以一些人把污水通过雨水箅子倒入到雨水管道中。这样,污染了雨水系统,给回收雨水带来了难度。
为了保证雨水的有效收集,本文认为可以采取以下措施:
1)在完善城市雨水管网的同时保证城市污水管道的畅通。
2)雨水箅子尽量设计成边沟式,尽量避免污水倒入雨水管道。
3)对城市居民进行雨水回收节约水资源的教育。
公园的雨水箅子可尽量布置在道路两侧的低草坪上,这样可以通过草坪对地面上的雨水的杂物进一步拦截,减少雨水中污物。
在每年雨季来临前,城建负责部门应对雨水箅子下的集水井进行全面的清理,保证雨水排水的畅通,同时尽量减少污物进入雨水管网。
3.3 合理设置雨水蓄水设施
雨水蓄水池,特别是沉砂池的容积一般均较大,回收雨水就需要占有较大的面积。这对城市建设是一个不利的因素。本文认为雨水蓄水池在城市建设中可以合理的利用,使之成为城市建设的景观点。
在北方城市,自然湖泊均较少,城市内即使有公园但是园内一般都缺少有水所形成的自然景观。在城市规划建设和改造中,将雨水蓄水池结合城市的景观或园林、绿化地综合考虑和设计,就可以将雨水有效的利用。
雨水沉砂池可以结合城市郊外的统一建设,这样既可使雨水得以回收,同时也给公园增加了美丽的景观,为北方干燥大地增添了湿润的绿洲。
4.小结
随着人民生活水平的不断提高,我国对环保的要求也在大步的向现代化城市的标准靠近。雨水的收集与再利用对水资源的再利用和城市减排、绿化均有着重要的意义。本文只是对中小城市雨水的回收进行了初步的探讨,希望能对北方中、小城市雨水的回收与利用做一点有益的工作。
论文作者:胡文晓
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第19期
论文发表时间:2017/12/24
标签:雨水论文; 管网论文; 城市论文; 泥沙论文; 箅子论文; 水池论文; 中小城市论文; 《建筑学研究前沿》2017年第19期论文;