雨水收集及利用

住宅小区或厂房等建筑雨水利用技术介绍 一、雨水利用的根本原因 促使城市雨水加以利用主要有两个最根本的原因： 一是雨水带来的许多问题。首先，雨水流经途中洗刷大气、屋面、道路等带来的各种污染物，如油、重金属、病菌、有机物、固体垃圾等。在我国的许多城市，由于工业污染严重、卫生状况不佳，初期雨水的污染程度通常都超过城市污水。其次，由于城市的不透水面积，如屋面、混凝土地面、沥青道路等，不断增多，使雨水无法渗入地下，而只能通过雨水灌渠汇入河道，不但地面容易积水，还使得河道径流量不断增大，增加了发生洪涝的危险。 二是雨水本身是一种水资源。一方面，我国许多城市水资源紧缺，地下水位下降；另一方面，大量的雨水资源却白白浪费了。因此合理利用雨水以缓减城市中水资源紧缺的问题，将是一项意义十分重大的举措。 二、目前国内外雨水利用的现状 现代意义上的雨水利用尤其是城市雨水的利用是从80年代到90年代之间发展起来的。它主要是随着城市化带来的水资源紧缺和环境与生态问题而引起了人们的重视。许多国家开展了研究并建成一批不同规模的示范工程。 在此基础上，城市雨水的利用首先从技术领先的国家逐步进入到标准化和产业化的阶段。德国是这个领域的先驱。从1989年出台雨水利用设施标准至今，德国已经发展到“第三代”雨水利用技术。日本也十分重视对雨水的利用。早在1980年，日本建设部就开始推行雨水贮留渗透计划。采用雨水贮留计划，可以有效补充涵养地下水，复活泉水，恢复河川基流，改善生态环境。此外也将雨水适当处理后作为中水，用于绿化浇洒、道路冲洗、冲厕、洗车等。 上海虽然在这方面起步更晚，但已启动雨水利用技术的推广工作。 今后城市雨水利用发展会向着国际化、集成化的方向发展。国际雨水收集利用协会（IRSA）于1991年在台湾正式成立以来，不断加强国际间的交流与合作。许多国家都在两年一度的会议上交流其经验和技术。中国入世后有更多的市场正在开放，必将推动中国在这方面的发展。 三、住宅小区雨水利用技术简述 随着城市化进程的加快和工业的发展，水资源紧缺成为制约经济发展的重要因素，迫切需要寻求新的水源，即对各种再生水资源的重新开发和利用。雨水作为一种自然资源，甚至可以提高到城市“第二水源”的高度。 住宅小区雨水利用技术是指利用住宅小区的屋面、路面、绿地等区域收集自然降雨，经过处理后用于水景补水、绿化浇灌、道路保洁、厕所冲洗、消防等的雨水综合处理技术。主要包括以下几方面：住宅小区的雨水收集系统；住宅小区的雨水渗透系统；住宅小区的雨水处理系统；住宅小区的雨水回用管网系统。 雨水的主要用途有：小区水景补水、绿化浇灌、道路保洁、厕所冲洗、消防洗车等。 从广义上讲，城市雨水利用不是狭义的利用雨水资源和节约用水，并不等同于缺水地区的雨水收集利用，它还包含缓减城区雨水洪涝和地下水位下降、控制雨水径流污染、改善城市生态环境等广泛的意义。因此，城市雨水利用是一种多目标的综合性技术。 上述系统都涉及雨水的污染控制、截污和储存，这也是各系统的技术关键。我们今天主要讨论的是生态小区的雨水利用系统。 不同国家、不同城市，甚至同一城市的不同区域，由于气候状况、大气质量、地面状况、建筑物功能分布、水质等不同，都可能决定雨水利用的技术方案不同。从雨水收集来讲，上海就不能照搬德国的模式。因为虽然德国的降雨量（600mm）要低于上海（1100 mm左右），但由于德国降雨在一年中分配均匀，而上海却集中在6到8月，导致上海的储存容积过大，系统在一年中大部分时间闲置，代价太高。就水质来说，由于德国工业污染小，大气质量好，地面卫生环境状况好，雨水水质要远远优于上海，更不要说其他污染较重的工业城市。因此，中国的城市雨水收集利用存在一定的复杂性和风险性，不可掉以轻心。盲目一哄而上或照搬外国模式，都会带来严重的浪费甚至产生更严重的后果如地下水水质恶化。 我国城市雨水利用技术涉及的关键技术就是雨水的污染治理。对于雨水污染的治理，可以分为：源头治理，主要指大气污染控制、减少化肥使用、地面截污技术、雨水管道连接技术的改善等；汇流治理，主要指在径流途中设置植被缓冲、初期雨水与后期雨水分离等；末端治理，主要是通过物理的、化学的或者生物的方法，去除掉雨水中的污染物，使之满足使用要求。 下面简单介绍上海某小区的雨水利用技术。其技术方案流程如下： 雨水——弃流井——雨水储池——物理或生化处理——消毒——净水储存池——水资源利用 屋顶及地面道路的雨水经雨漏管收集进入雨水暗渠；绿化带内的降水首先经过天然土壤渗入地下，若降雨大于土壤的入渗能力，则进入小区的雨水暗渠。合理规划小区雨水排放渠道，保证排水渠道畅通，确定适宜的截留倍数，确保小区暴雨时排水畅通，并可储存一定的雨水水量。景观用水设置循环系统，并结合中水系统进行优化设计以保证水质，提高用水效率，根据小区地形特点，建立健全水景工程的池水、流水、跌水、喷水、涌水等设施，种植本地的和适应当地气候和土壤条件的节水植物，并通过高效浇灌技术（采用湿度传感器或根据气候变化的调节控制器等）达到节水的目的。收集的雨水通过埋设的暗渠经雨水泵房流至蓄水池，大暴雨等雨水量过大超出蓄水池调蓄能力时启动泵房内的水泵，雨水直接排入小区西面的河港内，以避免蓄水池满溢，在旱季开启补水闸门，引河道水进入蓄水池，以满足供水要求，雨水经处理后回用于小区水景、绿化。 该小区占地面积81634平方米，总建筑面积为12.2万平方米。雨水利用量约7.3万吨/年，扣除处理成本约0.25元/吨水，节约自来水费约12.8万元/年。 雨水的贮水池一般都比较大，如做成人工湿地的形式，不但可以节约土建费用，减少占地，还可以有效地和周边环境结合起来，使建筑、生物、水体达到自然地和谐统一。 四、雨水利用目前存在的问题 虽然城市雨水利用具有深远意义，但我国城市雨水利用还处于起步阶段，其发展主要存在以下障碍： 第一，缺乏完善的法律法规，实际操作过程中有一系列问题还有待解决； 第二，缺少有力的经济杠杆，把企业、个人的局部利益和全社会的共同利益有机结合起来； 第三，由于经济、教育状况与发达国家存在较大差异，公民对雨水利用的认识还远远不足。而雨水利用必须有民众的参与才能取得成效； 第四，由于起步较晚，我国城市雨水利用的技术上还不成熟，有许多关键问题，如初期雨水的收集，雨水治理的合理技术，都需要不断进行探讨优化； 第五；由于现有城市规划上的缺陷，如收集灌渠，屋面材质，大面积非渗透性场地，使得雨水的收集、渗透存在一定的困难，而改造的费用也十分巨大，这些是制约雨水利用的一个客观原因； 第六，我国不少城市的空气质量差，加上屋面、地面的污染，使得雨水水质较差，末端处理的投资和费用较高。这也是制约雨水利用的最大的客观原因。 所以，推进雨水利用的快速发展，还需要社会各个环节的不懈努力。