澳大利亚的雨水收集利用

澳大利亚的雨水收集利用澳大利亚的雨水收集利用 每当下暴雨的时候 许多城市街道都会积水 行人无法通行 汽车也常常深陷其中 望着满 大街的积水 更多的人是在抱怨排水系统的不畅 希望这些水赶紧排走 水 资源的缺乏已经成了全球性问题 我国有上百个城市缺水 一方面 积水排不出去 一方 面地 下水一天天在减少 有心人提出 为什么不能利用这些雨水呢 据测算 如果每个小区 每个住房都有自己的雨水收集系统 至少可以解决公共空间 的灌溉以及 冲洗厕所之用 这将大大节约地下水的开采量 而且收集雨水还可以对地下水 提供补充 在这方面 国外有许多经验可鉴 澳大利亚的无花果小区就是一个很好的案例 项目背景 许多人认为地上的雨水是个麻烦 都希望它们尽快流走 城市排水系统的主要目的也 是要将雨水泛滥的风险降到最小程度 而对自然资源保护及环境质量等则考虑较少 一些人认为水就是供人使用的 只要打开水龙头 就会自然流出来 然而 正是这种 对水的错误观念以及对水的过度使用或滥用 给水资源带来了前所未有的压力 这种水资 源的压力反过来影响到饮用水以及海洋 河湖里的各种生命 面对这种局面 澳大利亚各地开展以水为核心的城市住宅开发项目 主要是通过雨水 收集利用 节约地下水的开采量 同时大量补充地下水 无花果小区 Figtree Place 是其 中的一个例子 项目概况 无花果小区原址为纽卡斯尔一个主要公交车站 最初是有轨电车的车站 后来成了公 共汽车站 随着汽车数量的增多 碳氢化合物的渗漏情况越来越严重 重金属 油腻将原 址 10 米厚的沙层严 重污染 当时采取的矫正措施只是在表面上加了一层水泥盖子 因此 只治标 不治本 实际上 水泥盖子以下 300 毫米的土层已经被污染了 而在 3 米 4 米深的地方 地 下水是可以用来灌溉的 因此 无花果示范区的第一步 就是将那层水泥盖子和已遭污染 的 300 毫米厚的土层除掉 然后填进去好土 这样做的目的只有一个 就是清除能够见到 的所有污染物 纽卡斯尔市议会城市水资源中心做的一项调查显示 通过该项目的实施 雨水对地下水的补注作用明显 而且成了主要的家用水资源 家用范围包括热水 冲洗厕 所和公共空间的灌溉 但不用于饮用 雨水的再利用大大提高了水的供应量 公交车站自 然也看到了前景 所以也加入进来联合开发 从而解决了清洗车辆的用水问题 根据调查 用这种方式在示范小区收集 处理的雨水能够满足 室内热水和冲洗厕所用水 50 的需求 100 花园灌溉需求 100 的公共汽车清洗需求 雨水收集计划的另一大优势是留住大量的雨水 减少暴雨径流量 降低下游的洪峰 从而减小对 雨水处理设施的压力 包括污染控制设备 项目设计 雨水收集利用方法很简单 就是在地下建蓄水池 收集屋顶雨水 供应家用热水和厕 所用水 另外 还包括一个补注蓄水层 表面是草地 地下深处则是补注池 用于灌溉花 园和清洗车站的公交车 具体步骤是 从屋顶上收集的雨水 通过雨水管道 流经初期雨水池 然后流向每个 地下蓄水池 带有压力传感器的水泵将水抽上来 供应热水系统及供冲洗厕所之用 如果 蓄水池的水太多了 溢出来的水就会流到沙滤区 对蓄水层进行补注 路径 草坪及花园的多余雨水直接流入补注池 补注池为蓄水层补水 并在干旱时为 公共空间提供用水 补注池的容量很大 即使再大的雨量 包括 50 年一次的大暴雨 也不 会溢出 地下蓄水 池采用钢筋混凝土结构 与这些蓄水池相连的初期雨水池通过分流装置 将最初的 2 毫米雨水量分开 4 个蓄水池呈矩形 容量在 9 15 公升 每个池子都有一个 进口 接收来自初期雨水池的水 一个淤泥清理室 一个低水位监测器 一个出口 家 用水口 和一根多孔管道 将多余的水输送到补注坑 低水位监测器的作用是 当水池水 位低于设定高度时 它就会激活感应器 感应器将启动水泵向水池内补水 补注池面积为 250 平方米 覆盖 750 毫米深的沙砾层 表面被草坪覆盖 在补注池 10 米深的地方 安装了一台水泵 为灌溉和洗车提供用水 带有压力容器的水泵被安放在每个蓄水池边上的泵室里 每个泵室设有故障 安全系 统 包括一 台备用泵 一旦水泵出现故障 备用泵就会启动 和螺线管 如果发现水压不 足 或电力供应中 断 或发现蓄水池水位低 它就会自动切换供水系统 问题尚存 这种以水为核心的城市设计概念听起来非常有效 但政府部门还是有一些担心 比如 未被发现的污染物流入地下水的可能性 雨水保留活动是否会引起地下水膨胀 从而对建筑的整体结构形成威胁 从房顶收集并用于热水系统的雨水是否会带来健康问题 如果遇到严重的干旱 室内用水是否会出现严重缺水 如果降雨量过大 住房内是否会出现严重的水泛滥 除了这些担心外 还有一些问题 包括 对于住户和基础设施机构来说 这种开发项目是否经济 需要什么样的定期和长期维护 费用是多少 蓄水池蓄水用于冲洗厕所和热水供应能节约多少室内用水 利用蓄水层蓄水能够节约多少室外用水 留住大量的雨水能够减轻排水设施多大的压力 项目监测 综合监测系统是为了评估水质 水利用 社会接受情况 维护问题及经济表现 它分 为人工监测 和自动监测两种 人工抽样监测每月对屋顶雨水 初期雨水池 地下蓄水池及 热水系统进行监测 具体监测方法是 在下雨的时候 用 50 升的塑料容器收集屋顶雨水 通过一根落水管连接到容器上 再用冷却水质取样器在初期雨水池入口取水样 冷却取 样器的水质数据用来验证抽样结 果 同时用于研究每次下雨时屋顶水质的变化情况 自动监测设备放在地下蓄水池边的泵室里 包括数据记录器 雨量监测器 压力传感 器 水质监 测器及冷却水质取样器 数据记录器控制所有监测结果和记录过程 压力传感器用来测定初期雨水池及地下蓄水池的水位高低 监测数据显示 经过蓄水池的沉降和处理 进入热水系统和厕所冲洗系统 水质完全 达到洗浴标 准 而且温度在 55oC 63oC 之间 水质达到了澳大利亚饮用水标准 经济效益 数据显示 该项目不仅有效保护了水资源 而且还获得了可观的经济效益 具体指标 如下 开发费用 270 万澳元 WSUD 地下蓄水池 水泵 补注坑及管线 8 96 万澳元 其他雨水系统 绿地 11 55 万澳元 与传统雨水处理系统和供水系统相比 WSUD 能够节约 2 59 万澳元 1 的开发成 本 无花果小区和车站的年节水量计算如下 节水总量 1190 公升 年 灌溉节水 830 公升 年 公交车洗车节水 1700 公升 年 税费 0 92 澳元 公升 年 总节约 3422 澳元 年 假使节约下来的资金用于 10 年期的投资 按贴现率 6 计算 每年节约的建设费用为 3478 澳元 因 此 单无花果小区每年的节约费用为 节约水 1858 澳元 每年的投资节约 3478 澳元 扣除年折旧和维护费用 1300 澳元 每年总节约 4036 澳元 结论 无花果小区是一个示范项目 不仅取得了可观的经济效益 更重要的是对生态环境的 可持续性发展具有十分重要的意义 因此 如果大力发展此类项目 既能大大节约地下水 的开采量 同时也能大量节约城市基础设施的建设费用 研究发现 保留和渗透措施减少了基础设施的维护和修复成本 也大大降低了雨水的 污染 从监测数据看 由于只是简单的处理 水质还不是很完美 但基本符合要求 尤其是 洗浴完全能够达到标准 雨水 带有细菌 供应的热水系统符合澳大利亚饮用水标准 55oC 63oC 之间 尽管从屋顶收集的雨水在氨 pH 铁和铅方面偶尔超标 但从蓄水池和热水系统取 的水样符合 澳大利亚饮用水标准的化学和金属参数 絮结 沉降和