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伴隨著現(xiàn)代社會科技與經(jīng)濟的不段發(fā)展與進步,我國的用水量在逐步的增加,現(xiàn)如今缺水,已是不爭的事實。然而由于人類無節(jié)制的開采和破壞資源,溫室氣體的肆意排放,導(dǎo)致冰川融化,海面上升,泥石流頻發(fā),洪水泛濫,城市內(nèi)澇,極端天氣越來越多,這些都直接導(dǎo)致原有的清潔水資源面臨枯竭。雨水、中水、海水等非傳統(tǒng)水源的開發(fā)利用變得迫在眉睫。
1.雨水回收利用的必要性
1.1應(yīng)用背景
水是人類生存必不可少的能源,也是制約當(dāng)今社會經(jīng)濟發(fā)展的重要資源。我國是一個較為缺水的國家,人均水資源量僅占世界人均的1/4。干旱缺水、洪澇災(zāi)害和水環(huán)境惡化一起成為了我國面臨的三大水問題并在一定程度上制約了經(jīng)濟增長和社會的可持續(xù)發(fā)展。雨水是地表水的主要來源,對生態(tài)系統(tǒng)具有極其重要的意義,如何對其進行有效利用已成為人們近幾年不斷關(guān)注的問題。我國具有豐富的雨水資源,年平均降水總量為6.2×104億m3,可利用水資源量巨大。隨著我國工業(yè)化、城市化的進程不斷加快,人們對水資源的需求量不斷加大。通過對雨水的回用,不僅可以在一定程度上避免旱澇災(zāi)害,減輕市政管網(wǎng)壓力,也可以在一定程度上解決雨水中所摻雜的雜質(zhì)造成污染與堵塞的問題。
1.2應(yīng)用優(yōu)勢
雨水的收集與處理會增加設(shè)備的建設(shè)費用,但隨著人口的增加、社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展、水資源的短缺,水價上漲已成為必然趨勢。因此,將回用的雨水作為低質(zhì)水以代替生活用水,它所創(chuàng)造的長期效益是無法估量的。雨水的回用更加有利于提高人們珍惜水資源、節(jié)約水資源的意識,有著巨大的社會效益。雨水的回用可以減少水土流失,緩解城市化進程中用水與排水之間的矛盾,并且雨水在收集與滯留的過程中,通過蒸發(fā)、下滲等作用,可以進一步改善小范圍內(nèi)的氣候狀況,減少城市中的熱島效應(yīng),從而進一步創(chuàng)造良好的生態(tài)環(huán)境。
1.3國內(nèi)外雨水回收利用現(xiàn)狀
人類對于雨水的利用已經(jīng)有了很長的歷史。雨水集流系統(tǒng)的研究可以追溯到公元前8世紀(jì)古羅馬時期。在歐洲德國還成立了專門的雨水回用組織,頒布了一系列法律法規(guī)。日本是亞洲最早實行雨水回收利用的國家,從1982年開始就逐步將雨水回用納入國家發(fā)展日程。我國對于雨水的回用起步較晚,直至20世紀(jì)90年代,我國才將雨水的回用作為一門單獨的學(xué)科展開研究。然而,雨水回用在部分地區(qū)得到較快的發(fā)展并產(chǎn)生了可觀的經(jīng)濟效益與生態(tài)效益,近幾年我國在各城市均舉辦了相關(guān)的雨水回收利用研討會。隨著國際間日益頻繁的交流,我國從西方先進國家不斷地進行技術(shù)上的學(xué)習(xí),并根據(jù)各地的實際情況建立了符合不同地區(qū)的示范性工程。
筆者在多年的工作實踐中,一直在不斷學(xué)習(xí)、關(guān)注相關(guān)雨水回收利用的研究,并決心用自己的所學(xué)知識為國家在該方向上的發(fā)展出一份自己的力量!
2.雨水回收利用實例
2.1工程概況
現(xiàn)以某市大型工業(yè)廠區(qū)為例。該廠區(qū)四周僅一側(cè)市政道路有雨水管網(wǎng),且管徑嚴(yán)重偏小,如果整個廠區(qū)雨水全部收集后排至市政管網(wǎng),將對市政雨水管網(wǎng)的正常運行產(chǎn)生嚴(yán)重影響,故設(shè)計時考慮將一部分廠區(qū)雨水回收利用,一來可以減輕市政管網(wǎng)的壓力,二來可以減少廠區(qū)的工業(yè)用水耗費。
2.2雨水利用系統(tǒng)方案設(shè)計
由于降雨前期與后期雨水水質(zhì)不同,因此要對不同時期雨水采用不同的處理方法。同時,處理水水質(zhì)須滿足相關(guān)規(guī)定。綜上,該工程對廠區(qū)雨水的回收利用流程如圖1。此方案僅收集屋面雨水。由于初期雨水雜質(zhì)較多,故需要對其進行棄流處理。棄流井采用如圖2的方式考慮到雨水時空分布的不均衡性,需要設(shè)置貯水池,以調(diào)節(jié)雨水收集量和實際需求量之間的量差。本工程根據(jù)實際情況,貯水池容積取值約2000m3,可供3~4天綠化和澆灑道路用水。除此之外,還要設(shè)置市政自來水作為補充水源,以作應(yīng)急及沖洗處理設(shè)備用。
3.雨水回收利用中的若干問題
3.1棄流設(shè)施的設(shè)置部位
棄流方式的選擇對初期雨水棄流量的大小、棄流設(shè)備的控制方式,以及施工維護和工程造價等都有影響。棄流裝置一般都設(shè)置在雨水收集系統(tǒng)的末端,但這樣就導(dǎo)致了為了棄流管網(wǎng)起端的初期雨水,而使得一部分末端附近的中后期清澈雨水不得不同時被棄流掉。為減少水量浪費,需要把棄流裝置設(shè)置在整個管網(wǎng)較為中心的部位,也要求在布置時盡可能做到均衡布置,避免狹長型的枝狀布置。
4.結(jié)論
綜上,雨水的回用是節(jié)水的重要組成部分,雨水的回收利用已經(jīng)成為必然的發(fā)展趨勢,它為城市現(xiàn)代化發(fā)展起到了積極的推動作用。當(dāng)然,雨水回用作為一個龐大而長遠的系統(tǒng)工程,它不僅需要各科學(xué)團隊共同研究,更需要當(dāng)?shù)卣块T與居民的大力支持。讓我們一起為我國的雨水回用工程建設(shè)獻計獻策,為我國的現(xiàn)代化發(fā)展貢獻出自己的一份力量!