郑州市雨水资源化利用潜力及可行性研究

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 郑州市雨水资源化利用潜力及可行 性研究 摘 要：概述现郑州所面临的严 峻水资源现状，并通过从降水条件，集 水水质，经济可行性与技术可行性、年 均雨水资源总量、年均可收集雨水量等 方面来分析郑州市雨水利用的必要性和 可行性以及计算出城市雨水利用潜力， 说明城市雨水资源合理的收集利用具有 十分广阔的发展前景。 中国论文网 /2/view-12900228.htm 关键词：雨水资源；水资源利用； 可行性；利用潜力；郑州市 随着我国经济和社会的发展，工 业化和城市化的进程不断加快导致了一 系列城市水环境问题的产生，人口的持 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 续增长大大的增加了水资源的需求量。 如何让水资源短缺问题不会影响国计民 生，更不会阻碍我国经济社会可持续发 展的前进步伐，已成为亟需解决的重要 问题。雨水是自然界水循环中的重要组 成环节，其特点决定了它将成为解决水 资源问题的一项重要途径。 1 郑州雨水收集利用可行性分析 雨水资源化利用可行性是指在对 城市开发利用潜力及降水径流过程进行 论证与分析的基础上，然后对所在特定 区域的雨水资源化利用所应当具备的社 会经济和自然地理条件进行综合评价和 分析，论其是否合理1。对郑州市的雨 水利用可行性将从降水条件、集水水质、 年均雨水资源总量、年均可收集的雨水 量、经济可行性以及技术可行性几个方 面来分析。 1.1 降水条件分析 受北温带大陆性季风气候影响， 郑州的降雨量时空分布多集中于夏季， 7 至 9 月的降水量已达全年 60%。按照 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 郑州市多年年均降雨量 629.9mm 标准， 全市年均降雨总量约为 46.96 亿 m3，单 考虑雨水的蒸发渗透就会使每年高达 12.26 亿 m3 的水资源白白流失。如果能 把这些雨水利用起来并运用于人们的生 产生活农业灌溉及其他方面的用水需求， 将会大大的缓解水资源短缺带给我们的 压力。通过分析郑州气象条件以及降雨 特点可以发现州雨水资源的利用具有 巨大的潜力及充分的必要。 1.2 集水水质分析 雨水水质是决定雨水是否值得回 收利用的重要因素。城市雨水径流水质 的好坏与降雨所在区的环境因素和受污 染程度有着较为密切的关系。雨水污染 物主要有两部分组成：一部分是由降水 时通过淋洗空气中污染物所产生；另一 部分来源于城市地表，建筑垃圾碎屑， 沥青油毡屋面以及车辆原油泄漏等众多 面源污染通过降水的冲刷而引起雨水水 质的变化。 郑州市雨水径流具有复杂的水质 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 条件，从水质的时间变化上来看，多雨 季节时的雨水污染物波动程度明显小于 少雨季节，且降雨初期雨水的污染程度 最严重，随着降雨时间的增加污染程度 趋减并逐渐恢复稳定。因此可以采取源 头截污，初期弃流等方式先对雨水进行 处理，把经过简单处理过的雨水用于城 市景观用水、冲洗路面、绿化灌溉、冲 厕等生活杂用也可用于工业冷却水。 1.3 经济可行性分析 郑州市正处于经济的快速发展时 期，我们应该高瞻远瞩用长远的眼光来 引导未来的经济走向。雨水的回用工程 将会给我们的生活带来直接间接的效益： （1）雨水回用可以减少政府对城市污 水处理和建立防洪排涝工程等方面的投 资。通过将雨水有措施的涵蓄回灌地下， 可在一定程度上减少雨洪季节的污水溢 流，有利于城市水环境的整体改善，同 时还可以减轻城市的排水管道的承载力， 分解排水压力，节省城市排水设施建设。 （2）为居民和市政用水节省经济开支。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 以郑州市第一中学为例，2006 年起通过 校人工湖收集雨水用于学校全年的绿地 浇灌，通过雨水的回收灌溉进而节省了 每年所需的 4.2 万吨自来水相当于 10 万 余元水资源费用。 （3）作为新型国民经 济增长点，其产业前景十分广阔。从产 业的角度出发，发展城市的雨水收集利 用可以带动其他俱备广阔发展前景的新 兴产业的发展和进步，如生产雨水收集 设备产业的发展不仅可以推动整个科学 技术行业，促使产生更多的雨水利用投 资公司，广泛的吸收在雨水利用方面的 社会资本来投资，在吸纳职工就业、减 少政府财政支出、促使城镇建设和加快 国民经济增长等方面都将发挥积极作用。 1.4 技术可行性分析 最近 20 年，全世界大约 40 多个 国家和地区已经不同程度的开展了雨水 回收利用工作，其中美国、德国和日本 已形成了一套独立完整的雨水利用处理 体系，具有丰富的经验可供我们借鉴学 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 习；目前我国的雨水利用技术还处于发 展阶段，一些城市和地区已进入工程实 施和快速推广阶段。现国家已确定南宁、 重庆、武汉等 16 个海绵城市试点，试 点的推行大大推进了雨水回用技术的发 展研究。2016 年郑州市成功入选河南省 海绵城市建设试点城市后，现已划定市 民公共文化服务区和郑东新区龙湖地区 作为海绵城市试点区，总面积 76.7 平方 公里，未来 3 年郑州市力争使海绵城市 试点区域建设达到预期目标，形成可推 广复制的示范区，为今后雨水利用技术 的发展提供宝贵的理论经验。 2 郑州市雨水资源可利用潜力研 究 城市雨水资源潜力分析是城市雨 水利用的基础，通过潜力分析可以了解 到郑州市可利用的雨水资源量及在时间 和空间上的分配，为城市雨水资源的合 理利用提供有效的依据。 2.1 郑州市雨水资源总量计算 郑州市的城市发展建设水平日新 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 月异，从 1948 年郑州市成立之初历经 风雨近 70 年，郑州市的城市格局无时 不刻的发生着变化，因此雨水资源总量 也是相对变化的数值。降雨总量可采用 公式2：Q=AP 其中：P 为年降雨量，取郑州城 区年均降雨量（mm） A 为汇水面积，即为郑州城区的 面积（km2） Q 为理论上的郑州雨水资源总量 （m3） 据郑州市统计局数据显示，郑州 市 2015 年底建成区面积 437.6km2，依 据郑州市 1958 年至 2010 年间降水统计 取多年年均降雨量约 626.1mm，可计算 出郑州城区的降雨总量 Q=PA=437.6km2626.1mm=2.740108 。 2.2 郑州市年均可收集的雨水量 城市年均可收集的雨水量不仅受 雨水水质，气候条件，不同季节的降雨 量等自然因素的影响，同时也受建筑物 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 布局，汇水面积等其他因素影响。对于 郑州市年均可收集雨水量的估算可采用 公式3：Q=AH 其中 =hf/ H = 1-qnp/ H 式中： Q 为城市年均可收集雨 量，m3； 为初期弃流系数； 为季节 折减系数； hf 为汛期平均降雨量， m；q 为初期降雨量，m；np 为年平均 降雨次数；A 为集雨面积，m2； 为平 均径流系数，可通过对各汇流单元的径 流系数加权平均求得；H 为年平均降雨 量，m。 利用公式可计算郑州市可收集雨 水资源，其中不透水地面比率为 0.698，建成区面积 437.6km2，集雨面 积为 235.7km2，平均径流系数取 0.80， 年平均降雨量为 0.641m，初期弃流系数 取 0.87，季节折减系数取 0.83，经过计 算，年均可收集雨水资源约 0.863