城市的雨水收集与利用及LID低影响开发

1、交流平台Exchange Platlorml76#城市的雨水收集与利用及UD低影响开发南宁建宁水务投资集团有限责任公司谨良良桂林理工大学广西矿冷与环境科学实验中心陈功宁 林华水资源危机是仝球都在面对的重大问題.而雨水作为一种轻度污染的自然水源，经过简单的处理就可以用作生活戎者工业用水因此.城市雨水的收集与利用是解决城市水资源紧缺的有效途径，也是建设节约些 社会，实现可持续利用水資源的有益选择。本文分析了城市化进程中的雨水问題及城市雨水收集利用的重要意义.探讨了城市雨水收集系统及雨水利用并重点介绍了低彭响开发技术。关键词雨水收集系统；雨水利用；低影响开发技术#基金巧目：BB家自然科学碁金（512

2、68008）；广西矿冶与环境科学实验中心贵助H目（KH2012ZD004）#k引言城市化建设的快速发展和城市人口的不断增加.随之而来 的城市水资源紧张和洪涝灾害矛盾凸现。一方面使得城市生活用 水.生态用水和工业用水大幅度增加.不仅占农业用水.也加塑 了地下水的负担.另一方面很多大城市由于城市不透水面积增 多.内涝灾害频发.城市水环境日益恶化.而雨水作为一种自然 的天然资源.以其处理成本低廉.处理方法简单等优点.逐步成 为一种新的可利用可再生水资源.因此消除水患并实现与水资 源的优化配成为解决城市水环境问颗的关键口。回收水资源. 实现雨水的收集利用目前巳经成了城市发展的主要课题之一.下 面介绍城

3、市雨水收集利用的主要技术及城市的低影响开发理念。2、雨水收集利用的的意义及污染特点21雨水收集利用的要性我国正处于城市化.工业化的高度发展时期.雨水泉自然界 水循环系统中的畫要环节.对调节.补充地区水资源和生态环境 起着极为关键的作用随着社会经济的迅速发展和城市化进程的 加快.雨水作为不可替代的自然资源.雨水资源的收集与利用是 一种新型的多目标综合性技术.对城市的发展具有很大的环境效 益.经济效益和社会效益.（一）节约用水：我国城市缺水严重.全国600多个城 市.其中近67%缺水.近17%严重缺水.另外我国被联合国列为 13个贫水国家之一.人均利用的淡水资源少.仅为世界人均利用 淡水的四分之一

4、【2.而雨水作为一种轻度污染的自然资源.经过 简单处理就可用作生活或工业用水.雨水的集蓄利用可以是城市 水资源欣乏的局面得到缓解.达到开源节流的效果.同时对建设 节水型社会.构建和谐社会.实现循环经济有着积极的意义.（二）.改善城市生态环境；城市化造成的地面硬化使土壇 含水减少.热岛效应加剧.水分蒸发下降.空干煤.城市 环境不断恶化.而加强雨水的收集与利用不仅可以增大土填含水 降低城市热岛效应.同时增大城市不透水下垫面比例.使得 雨水汇流时间得到延长.峰流减小.降低了内涝灾害频发的现 象.另一方面减少了雨水径流污染及水土流失带来的环境破坏. 改善了城市水环境和生态环境。（三）涵养地下水.提高地

5、下水位：地下水一般利用雨 水.自来水或中水补充.其中后两种方法造价偏高.且中水补充 还有污染地下水的可.因此.利用雨水补充地下水资源是最经济 的方法利用雨水渗透和储留不仅能够适当提高地下水位.补充 地下水的涵养还可以防止海水入侵.地面沉降。（四）减轻了管网排水系统级城市防洪的压力；地面雨 水就近收集并回涙地下.不仅可以减少雨季溢流污水.改善水体 环境.还可以减轻污水厂负荷.提高城市污水厂的处理效果.雨 水菩水池和分散的湊渠系统可降低城市洪水压力和节省封闭路面 下的排水管网负荷.从而减少需由政府投入的用于大型污水处理 厂.收集污水管线和扩建排洪设施的资金3。22雨水收集利用的含义雨水的收集利用是

6、指针对因建筑屋顶.路面硬化导致区域内 径流增加而采取的对雨水进行就地收集.入湊.储存.处理. 利用等措施4.具体包括一下三个方面的内容：1. 采取各种方法对城市雨水资源进行保护利用.主要包括收 集.储存和净化后的直接利用；2. 通过各种人工或自然渗透设施使雨水港入地下.补充地 下水.3. 利用各种人工或自然水体.池塘、湿地或低洼地对雨水径 流实施调螯.净化和利用.改善城市水环境和生态环境。23雨水污染来源及污染特点雨水厲于轻度污染水.但是城市雨水径流中污染物的种类和 形态非常复杂.其来源主要为:（D 大气干湿沉降.大气污染 77Exchange Platlorml严重使得雨水水质较差.甚至形成

7、酸雨.天然雨水中含有的污 染物主要成分有SS. COD.硫化物.氮氧化物等；（2）. 屋面材料及屋面积累的大气沉降物.路面材料.汽车尾气.生 活垃圾.路面被冲刷的泥沙等.其中含有污染物主要含有硝 酸根.硫酸根氯.钠.钱.镂和钙等离子和一些有机物质 （主要是挥发性化合物如农药）.同时还存在少量的臺金厲 （如镉.铜.客.媒.铅、锌）.富营养物.油类.细菌病毒 等.雨水的污染特点非常明显：不透水路面比例大.雨水径 流量大.随善时间和空间的变化.污染负荷变化很大.同时貝 有间歇性排放.I®机发生.而且初期径流污染物浓度最大.随 着时间的延长.污染物浓度会逐渐下降并趙于稳定。3、雨水收集利用系

8、统31雨水的收集雨水收集系统包括屋面雨水收集系统和地面雨水收集系 统.考虔到屋面雨水水质高于地面雨水.而一部分地面雨水要 回补地下水.因此.两种收集系统有所不同.而且雨水的收集 效率会随着收集面材质.气象条件（曰照.温湿度等）以及降 雨时间的长短等因素而有所差异6.屋面雨水收集系统一般可分为更力式雨水收集系统和虹 吸式雨水收集系统.通常由四部分组成：屋顶集流面.汇流 槽.下水管和蓄水池.在居民小区.雨水收集后经简单的处 理.可以直接用于冲厕、洗衣等生活杂用为了收集到水质较好 的雨水.降低雨水处理成本.可设置初期弃流装置。屋面雨水 易于收集.且雨水污染度低.雨水资源it较大.可亶接回用丁 浇濯.

9、冲洗厕所.洗车等.节约了自来水用水缓解了城市 水资源短缺.因此成为城区雨水利用的主要目标。地面雨水收集系统主要由沟（排水地沟.U型线性排水 地沟.缝隙式地沟.PE排水沟等）.井（整体式（组合式） PE雨水检查井）.雨水渗透系（湊透井式雨水口 渗透式弃 流井.港透式雨水井.集水湊透井.湊透式溢流井.渗排水 板.陶瓷透水硅砂砖等）统组成。地面雨水集流比屋顶更加简 单.经济.其优点是可以从大的区域收集雨水。地面汇集雨水 主要用于路旁植树班化路面集水是在硬化路面适当位董上 留一集水沟.通过管道或渠道将水引入地下蓄水池.贮存备 用.排水管道采用分流制即污水与雨水分流排放.地面雨水 径流从积水口流入雨水管

10、道.直接汇入雨水贮水池地面雨水 选择就近收集并回畫地下.不仅可以减少径流污染.还可以减 轻污水厂的污染负荷.提高处理负荷.建筑工程中的雨水收集方式有三种：对于屋顶锁化的建 筑物.雨水应集中引入绿地.透水地面.或引入储水设施番 存；对于地面碳化的庭院.人行道.广场等.应该用透水材料 铺装或建设汇流设施将雨水引入储水设施或透水区域中；对于 城市主干道等基础设施地面.应结合沿线绿化灌溉建设雨水利 用设施7.32雨水的储存目前市场上的雨水储存产品大致可以分为两类:一类杲成 型的雨水蓄水箱.一类是塑料模块组合水池。成型的雨水菁水箱可直接安放在地面上.收集自屋面或其 他集流场所的雨水.塑料模块组合水池是以

11、聚丙烯塑料单元模块相组合.形成 一个地下贮水池.在水池周围根据工程需要包哀防渗土工布或 单向浴透土工布.组成贮水池或海透调洪池两种不同类型。33雨水的净化雨水回用可以用作景观水.生产循环水.生活杂用水.灌 溉及地下水回灌等.雨水净化工艺视水质和使用目的而确定. 若出水用作杂用水.景观水等.则优先考虑简单的物化处理技 术如过滤法.沉淀法混凝法.吸附法.气浮法.腹分离法 等.:若对出水水质要求很高.则濡要对雨水进行深度处理. 如膜分离技术.活性炭吸附等.雨水净化还可以采用生态处理 技术.即依靠土壞.植物.微生物组成的生态系统净化雨水. 如湿地处理技术.稳定塘处理技术.水洼一渗透渠组合处理技 术8-

12、10,1. 物化处理.在雨水水质条件较好的缺水地区.可宜接 收集雨水.再采用简单的物化法处理后进行回用.其工艺流程 如下：2. 生态系统自然净化.对于雨水水质较好.地下水位较 低.土壇渗透能力较好.坡度小的道路.可以通过表层植被 和土壌的滞留.吸附.湊透.过滤及微生物降解等自然净化处 理.而且还能减少对雨水输送.收集系统的压力.回灌地下 水；另一方面，人工湿地处理系统具有投资省.运行费用低等 特点.且对于BOD. COD. SS有较好的去除效果。3. 深度处理.对于水质要求较高的则需选择雨水深度处 理.如膜处理技术.处理后的水可供消防冷却用水。其处理流 程如下：水尬 初爲FUUMl反"

13、;金 用 W知tAMI34*水的利用雨水利用是综合考虑了城市防洪.雨水径流污染控制及生 态环境改善的要求.包括雨水入湊.收集回用及调蓄排放.根交流平台Exchange Plattorml据用途不同么雨水利用可以分为直接利用（回用）间接利 用（渗透）和综合利用（11）.直接利用主要是通过屋顶雨水收 集.屋顶绿化.道路广场收集.绿地和水域拦蓄等技术利用雨 水.收集处理后的雨水主要用于城市的绿地.浇灌.路面喷 洒.景观补水等.可以缓解城市水资源紧缺的局面.减轻管网 压力和污水厂处理负荷.同时也减轻下游的洪涝灾害；间接利 用主要是通过下凹式绿地.透水地面.渗透管.潘透井.渗透 池等设施将雨水回漫.补充

14、地下水与河湖等生态用水.遏制地 面沉降.改善生态环境。综合利用不仅兼有前面两者的优势.例如将湊透与回用相结合.洪涝.污染控制与收集利用相结 合.以改善和保护兰态环境：与小区的中水系统同步建设、统 一规划.在新建小区建设雨水综合利用系统；将黃观设计与雨 水利用结合起来.哭用道路.屋面收集或直接潰透等措施.解 决区域内场地喷灌.车辆清洗.道路喷洒、绿化浇灌等城市杂 用水.亦可用作空调循环水.亦可原位入湊土壇.就近补入景 观水体.还可用作消防.冷去等工业用水.雨水经适当的处理 后可用作.4、雨水收集利用的生态技术LID低影响开发技术是20世纪90年代末发展起的暴雨管 理和面源污染处理技术.旨在通过分

15、敵的.小规模的源头控制 来达到对暴雨所产生的径流和污染的控制.使开发地区尽接 近于自然的水文循环.是一种垂要的雨水收集利用的生态技术 12e传统的雨水利用模式是以排位中心.渗透的径流雨水占少 数.大部分都是通过雨水管道排放.这样容易产生严箋的径流 污染.水土流失及破坏整个生态环境。LID处理技术是以滞留 为主.雨水处置与水土流失.生态保护及径流污染相结合.是 雨水外排尽减少.就地消纳或集蓄利用13c LID低影响 开发是一种可轻松实现城市雨水收集利用的生态技术体系.其 关键在于原位收集.自然净化.就近利用或回补地下水.低 影响开发技术主要包含：下凹式绿地.雨水花园、绿色屋顶. 雨水湊透系统及蓄

16、木池贮存。1. 绿色屋顶指有植被层.媒介.土填及人造水层等构 成.主要以降低城市暴雨径流污染.减轻热岛效应.美化环境 和调节建筑物温度为目标.同时可作为雨水贮存的预处理措 施。该技术的关键就是种植植物及土壤的选择应根据当地自 然条件选择与土壞类型的厚度相适应的的植物.土壌应选择密 度小.孔隙率高及耐冲刷的材料14.2. 下凹式绿地 指地势低洼的绿地.利用周围径流入渗 凹处绿地.减少排水.涵养水分。设计下凹式绿地应尽量调整 合理的绿地.路面.雨水口三者之间的高程关系.是绿地高程 低于路面高程.绿地内设有雨水口.而雨水口低于路面高程而 高于绿地高程下凹式绿地增大了雨水在土壤中的入渗量、减 少城市洪

17、涝.节约了绿地的灌溉用水.同时减少了河湖的水质 污染及淤积量.提高了绿地的土填肥力3. 雨水花园指通过低洼地区种植灌木.花草等植物.利 用土壌与植物的过滤来净化雨水.还可以将雨水滞留.然后缓 慢深入土填.降低雨水径流雨水花园不仅能净化雨水改善 环境，而且造价低廉.工程实施简单.该技术广泛用于雨水控 制与径流污染控制.是一种生态型雨水间接利用设施.也是一 种非常适用的分散式生态型雨水收集与利用技术口5°4. 雨水浜透设施指雨水分散并被湊透到地下的人工设 施.该设施能明显涵养地下水.抑制暴雨径流.同时不会污 染地下水.是一种有效的雨水控制技术。雨水湊透技术分为 分散潰透与集中回灌两种。分

18、散式潘透包括：渗透井.渗透 管.潰透沟.漫透池.港透地面.绿地潰透等【16.湊透设施 简单.可因地制宜.方便雨水收集、输送.同时减少地表径 流及污染物.但是地下水位较高港透能力低且速率慢. 受水质污染的限制.集中式湧透包括干湿深井回灌、干式深 井。该方式回灌容量大.可直接向地下深层回灌.但是对地 下水水质要求5. 贮留利用技术主要是通过屋面蓄水池.地面蓄水池. 地下蓄水池等设施收集.储存雨水.经过处理后利用雨水. 具有很高的经济效益口7。这些雨水可直接用于城市防洪.绿 化.冲洗隔所、灌溉草地.处理后的水可用于工业纺织.木材 加工.造纸等工业生产.5,结语雨水收集利用系统对于节约用水.蕃洪排涝修

19、复城市水 环境和改善城韦生态环境、解决城市用水紧张.推动水资源可 持续发展具有贡要的意义.低影响开发技术相比于传统的雨水 收集利用.能够更充分地体现绿色建筑的生态性.可持续性. 低能耗和低投资等理念.在雨水收集利用系统中具有壇要的应 用前景。合理利用低影响开发技术能实现经济.社会及环境效 益的整体优化.但是国内低影响开发应用技术还不成熟.潇要 在雨水控制利用方面得到更加积极的研究应用。®参粤文献：1王彦红城市雨水收集与利用研究J洛阳理工 学院学报（自然科学版）2010.01：11-1312高光智，陈辅利，刘冰雨水涵养利用与初雨水净 化的研究卩大连水产学院学报,2007,03:207-

20、211.3周江.城市雨水资源的收集与利用研究【D湖南农 业大学,2（X）«.4|何强柴宏祥.绿色建筑小区雨水资源化综合利用 技术J环境工程学报.2008,02：205-207.78Exchange Ptettonnl E控制震动和挤压施工对邻近浅基建筑物破坏风险的技术实践厂州工程总承包集团有限公司周岳峰TTM在大城市密集建筑群中从丰建筑桩基础或基坑支护施工经常遇到周边邻近浅基越建筑物、市政设施容易受破坏的风险.容易迪成财产或生命损失.给继续施工带来困难。如何避免这姿风险？笔者通过技术实 践总纳了一些针对减黨.降压进疔方案优化的经脸。IT仙"79Exchange Ptetto

21、nnl EIT仙"#Exchange Ptettonnl E关键词震动，挤压，邻近浅基建筑物，製缝.隆起.风险IT仙"#Exchange Ptettonnl E图1排球馆紧11拟建基坑边图2排球馆内部西面增面新增裂缝一. 工程案例本工程位于广州大道中东侧.林和西横路南侧.东临排球馆. 拟建场地地下1层（基坑开挖深度为5.45-8.7米）.地上10层（总 高度为36.3米）的体育训练场馆.基坑东面紧靠单层排球馆.基础 为条形浅基础.基底标高为自然地面下37米。基坑西面临近市政 管线.埋深较浅.标高为自然地面下965米195米。基坑东.西区段均采用冲孔灌注桩作为支护桩.桩长为

22、9.112.3米.直径为t）800.间距为4.00m.桩顶标高为170 米.粧身碇强度为C25。另加一道锚索3*7 4,5 （或2*7 4,5）. L=2231米进行支护，桩间止水为高压旋喷桩.桩径为©600. 间距为100米.桩顶标高为31米.桩长为10.50米.二、现状风险调査根据经验.东.更两面施工时应重点考虑震动和挤压导致的 破坏影响.我们簸点针对施工对象周边环境特别是排球馆进行现 场勘查排球馆区段距离冲孔濯注桩边只有15-3.1米.排球馆 星一层大跨度的门式现浇钢筋混擬土排架结构.砖砌墙体180厚 作为围护结构.排球馆支护区段现场施工情 况:东面冲孔杭于2009年8月12曰

23、开 工.旋喷桩于2009年8月30日相继开 工旋喷桩注浆压力为2228Mpa, 每米水泥掺入为200kg.提升速度 10cm/min.水灰比1： 1.2.采用普 通硅酸盐42.5PK泥.与设计参数及 规范要求吻合施工前及施工过程中.对 排球馆支护区段的建筑物内. 外墙面及地面等原旧裂缝.新 增裂缝进行记录.拍照留存. 2009年9月1曰.当冲孔桩.旋喷桩施工至接近排球馆起始 点时.发现排球馆外墙面砖产 生新的裂缝并有发展趋势.局部地表隆起.但施工前并无明显裂 缝及降起现象。于是立即停止此区段的施工.对排球馆进行新增 裂缝的监测.并进行对策研究。IT仙"#Exchange Ptetto

24、nnl EIT仙"#Exchange Ptettonnl E5膨清涛，张光友城市雨水径流污染及防治卩广东 化工,2012,02:137-138+122.6翟学峰.城市雨水利用J.河北建筑工程学院学报 ,2006,04:61-63.7殷波.城市雨水利用探讨J工业安全与环保 2008.08:5051 8李海燕，车伍董笛北京城市住区雨水利用适用技 术选择卩建筑科学,2009,12:7-11.9潘毅，王书永邱哲.城市雨水利用浅探J四川建 材，2012,03：230-231.10师前进何强柴宏祥.绿色建筑住宅小区节水与水 资源利用设计探讨|J】给水排水2008.01:77-7911杨旻.浅谈城市雨水利用技术及应用卩山西趣筑 ,2009,35：15515612】王建龙，车伍易红星.低影响开发与绿色建筑的雨 水控制利用J 工业建筑,2009.03:123-125+102 113王建龙，车伍易红星基于低彩响开发的城市雨洪 控制与利用方法J.中国给排水,2009,25（14）:6-914赵芳.绿色建筑与小区低影响开发雨水利用技术研 究D 廈庆大学.2012.15李睿芳我国城市雨水收集利用产业发展研究D 山东农业大学