天利德雨水回用探讨

2014-03-20 12:30魏欣欣
资源节约与环保 2014年7期
关键词:利德用水雨水

魏欣欣

(中国建筑科学研究院 北京 100013)

水是人类生存和发展不可或缺的自然资源,而今水资源的短缺已经是不争的事实,减少不必要的浪费、雨水回用、污水回用等措施已经越来越得到重视。一般将雨水回用与再生水等统称为非传统水源,它们经过特定的处理就可回用做城市绿地灌溉、景观、街道洒扫等等,这种水资源利用方式既可以节约资源,又能保护环境,作为发展中国家的中国,为了可持续发展,更应当倡导这种方式,努力推广非传统水源回用技术。本文将结合天利德东四环工业厂房项目雨水回收利用方案,对雨水回用进行探讨。

1 国内外城市雨水利用现状

经过多年的发展,国外在雨水资源化和利用方面取得了很好的成果,相关技术日趋成熟。在欧洲,德国可以说是雨水利用工程开展最好的国家之一,美国也通过工程和非工程措施相结合的方法来进行雨水的控制和处理,其目的主要是为了补充地下水,日本采用管网收集系统来对雨水进行收集,并利用多功能调蓄池来储存雨水。

在我国,甘肃、宁夏、河北、山东等地也相继开展雨水资源的开发与利用的相关研究及技术推广。北京可以说是我国对雨水回用技术的研究开展较早的城市,通过多年的研究,现今已经开发出多种雨水回收利用的技术模式。2004年8月,北京第一个利用收集的雨水进行绿地灌溉的蓄水装置在朝阳区双井街道双花园社区投入使用,据估计年节水约达到6000m3。总之,我国与发达国家相比在城市雨水的收集、回用及相应的管理方面还存在着一定的差距。

2 雨水收集回用系统

2.1 雨水收集回用系统构成

雨水收集回用系统包括雨水收集以及雨水回用两个部分,如果想在城区内实现雨水资源化,必须要在区域内建立起雨水收集和雨水回用相互配套的完备系统。雨水收集回用系统一般包括:收集、弃流、雨水储存、水质处理、雨水回用。

弃流装置或者系统的主要功能是拦截降雨初期径流,径流厚度一般不超过2mm~3mm。雨水储存则分为土建水池、成品容器、塑料模块拼装池等多种类型。用水管网的用户包括绿化用水、循环冷却系统补水、汽车冲洗用水、路面、地面冲洗用水、冲厕用水、消防用水等。

2.2 雨水收集回用系统计算实例-天利德雨水回用项目

2.2.1.项目概况

天利德东四环工业厂房项目地处北京市,该厂房屋面雨水回收利用方案严格按照北京市雨水控制与利用工程的要求完成设计工作。

2.2.2 雨水利用量计算

式中:ψc硬化面雨量径流系数,屋面雨量径流系数取值为0.9;

h为北京市两年重现期最大日降雨厚度(mm),取值为86mm;F为屋面汇水面积。

(2)弃流雨水量(3mm期初径流雨水弃流):W1=10δ·F=

(4)收集回用设施的用水能力:采用最高日折减平均日的方法来计算蓄水量(0.67-0.91)即为:

(5)雨水收集回用系统年利用雨量评估

雨水收集回用系统的年可用雨水量按下式计算:

式中:ha表示北京年平均降雨量,mm;

(6)雨水收集回用系统年实际利用雨量

2.2.3 结果分析

通过上述计算可以得出需要蓄水池的有效容积最大为:401m3;清水池的有效容积按照最高日中水用量的35%计,即为34m3;年可利用雨水量约为1054m3。本项目采用屋顶雨水回收系统处理后的雨水主要用于室外绿化、道路冲洗、车库冲洗以及冲厕用等。

3 雨水收集回用系统经济效益及生态效益

以前我国大多数城市将防洪作为雨水城市管理的一部分,很少能够从生态的角度考虑雨水利用,现在国内外很多城市已经开始实行“生态排水”,这样既可以使城市雨水滞留下渗,减少雨水流失,还能促进雨水的资源化利用,减轻城市的洪水灾害,减少进入城市排水管网系统的水量,创造良好的生态环境。

雨水收集经济效益体现在如下两个方面:一、回用雨水可以作为中水的补充水源,可用于浇灌绿地、水体景观,道路及厕所的冲洗等等,这样可以减少市政给水设施的投资,提高水资源的综合利用,并带来一定的经济效益;二、雨水回用系统的运行费用较低,因而其作为低质用水的来源替代自来水,在经济上也具有一定的优势。比如说日本福冈体育场的水费约为每立方3美元,通过雨水的回收利用每年可以节约费用12万美元。

4 我国雨水回用存在问题

通过项目工程实例及对国内外雨水回用工程的分析研究,总结出我国雨水回用存在下述几个问题:(1)我国目前并没有相关的机构制定针对雨水回用的技术文件,并且相关法律也未对雨水的收集利用提出明确而的目标措施和实施细则,因而很难有效的开展城市雨水收集工作。(2)就目前情况来看,政府对雨水资源的收集利用也只是采取鼓励的措施,大部分的民众对于雨水的认识还只是停留在危害城市安全等有害的方面,并未了解到雨水利用对城市的益处,这样很难调动大家对雨水资源利用的积极性。

5 建议及展望

对于上述的问题,建议我国能够借鉴国外的相关经验,颁布与雨水回用相关的政策法规,编制雨水回用系统技术说明书,制定雨水回用系统排放标准,并将其纳入水资源的管理体系中,再通过加大宣传,让人民了解雨水回用的价值及意义。此外,在雨水回用技术方面,加大对雨水回用系统研究的科技投入和资金支持,使得不同雨水回用系统技术也能够得到相应发展。

总之,对于雨水的回用目前不仅仅需要解决技术方面的问题,还应该与城市建设,宣传教育相结合,即在规划中考虑雨水回用带来的多方效益,同样需要向市民宣传雨水回用的意义,这样既有利于建设生态城市,也能够促进城市的可持续发展。

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