陳遠向
摘 要:對住宅小區利用淺草溝、人工濕地、砂濾池等低影響開發技術實現小區雨水的資源化利用。通過低影響開發技術延長了住宅小區內雨水徑流集聚時間,消減了自住宅小區進入市政雨水管的徑流流量,進而達到削減市政雨水管道洪峰的目的。
關鍵詞:低影響開發;自然凈化;雨水;資源化
隨著城市化進程的加快,我國一些城市水資源短缺、洪澇災害等環境問題日漸凸顯。雨水作為水循環系統中的一個關鍵要素,在構建可持續水循環系統中發揮著重要作用。住宅小區是城市雨水排放系統的起始環節,占據著城市將近70%的面積,因此住宅小區的雨水高效回收利用與有序排放是城市雨水利用的重要組成部分,對整個城市雨水系統的安全穩定地運行起著關鍵作用。我國在城市住宅小區雨水的收集、利用方面的研究應用尚處于起步階段,雨水利用率偏低,雨水資源沒有實現資源利用最優化。低沖擊開發就是一套集排、滯、蓄為一體的綜合雨水利用技術。
1 基于雨水收集利用理念的低影響開發技術
住宅小區內的建筑屋頂、小區路面硬化等導致小區范圍內徑流量短時間內急劇增加,從而給市政管道帶來雨洪瞬時沖擊,給市政管道帶來安全隱患。因此,小區雨水收集利用就是通過對雨水就地收集、入滲、儲存等技術措施使小區內的雨水外排量減少,進而削減城市洪峰流量,從而減少城市洪水災害,緩解日益嚴峻的水資源緊張局勢,對于改善城市生態環境具有重要作用。
2 低影響開發技術原理
相對于常用的住宅小區雨水管理模式,延長雨水匯流時間、減緩流速是低影響開發模式的最主要的手段。通過小型的雨水收集利用設施,從源頭控制雨水走向,從而有效控制雨水產生的徑流量。通過植物緩沖、地面下滲、小尺度設施等措施大大削減雨水徑流產生的洪峰流量,延長雨水進入市政雨水管道的時間,從而減少雨洪對管道的沖擊,減少城市發生雨洪災害的機會。
3 基于低沖擊開發技術的雨水收集主要途徑
住宅小區的低沖擊開發模式依托于小區的景觀規劃、公共綠地,起到管理雨水、景觀綠化澆灌,涵養地下水源的重要作用。目前,生態小區的低沖擊開發技術的雨水利用主要集中在三個方面:生態屋頂雨水收集利用、道路雨水收集利用和綠地雨水收集利用。
3.1 生態屋頂雨水收集
生態屋頂包括屋頂綠化、建筑環境氣候和諧配置、太陽能利用等的總稱。可以通過對現有屋頂進行改造,在屋頂修建生態綠地等。該方式主要用于收集和就地初步處理建筑的屋面雨水。屋面雨水通過雨水立管收集后,直接排入設于小區公共綠地內的淺草溝[1],經室外淺草溝凈化后進入雨水管。
3.2 綠色道路雨水收集
綠色道路是從生態角度出發,利用多種滲流途徑,在注重道路雨水管理的同時重視景觀環境的道路形式。綠色道路是將雨水收集技術與道路兩側的植物、土壤、洼地、砂石等元素結合,使其具備“減緩流速、過濾雜質、凈化水質”的作用。
綠色道路既控制了道路沿線雨水的水量、水質,也美化了道路景觀,從而實現雨水資源的可持續利用。目前最常采用的道路雨水收集與處理系統以路邊淺草溝[1]和沉砂井[2]為主。
3.3 綠地雨水收集
綠地雨水收集系統是在模仿自然環境中的雨水排水系統基礎上,注重場地雨水自然滲透、確保雨水自然滲透和流出,能有效維持小區內水環境的平衡。與讓雨水快速進入排水管道的普通排水系統相比,綠地系統的生態效益更為顯著。植物材料、透水鋪裝、滲水區域等是自然排水系統的主要構成要素。
4 基于低影響開發技術的雨水利用主要途徑
低影響開發技術的雨水利用技術旨在構建可持續水循環系統,實現雨水的可資源化利用。
4.1 雨水自然處理回用技術
對于對雨水水質要求不高的住宅小區的雨水利用系統,可采用如圖1所示的方式。該技術較符合我國各居住小區的實際情況,其完全依賴自然的凈化機理處理雨水,但對雨水的凈化效果有限,所以當對雨水回用水質要求較高時,就需采用進一步的深度處理技術。
4.2 雨水自然人工強化處理回用技術
對于對雨水水質要求高的住宅小區的雨水利用系統,可采用人工濕地或砂濾技術來進行雨水的凈化回用,具體方式如圖2所示。在恒定流量下,人工濕地系統和砂濾池對雨水的凈化效果良好,其中人工濕地系統出水水質能達到《城市污水再生利用 景觀環境用水水質》(GB/T18921-2002)的要求[3-4];住宅小區雨水處理設施須與小區景觀密切配合,方可達到與小區景觀相融合的效果。
5 結束語
低影響開發技術采用“源頭控制技術”代替傳統的“末端處理技術”,不但能有效提高住宅小區內的雨水利用率、防止水污染和洪澇災害的發生,還可有效補充地下水。低影響開發技術的特點是可持續、低能耗、低成本,并與建筑、景觀規劃設計相結合,具有廣泛的推廣前景和潛在的應用市場。
參考文獻
[1]肖海文,翟俊.道路雨水滲濾設施-淺草溝的設計[J].給水排水,2007,3(33):33-36.
[2]金龍,王志標.我國城市雨水利用適用技術[J].市政技術,2007,1(25):51-56.
[3]肖海文,翟俊,等.處理生態住宅區雨水徑流的人工濕地運行特性研究[J].中國給水排水,2008,6(4):34-38.
[4]肖海文,翟俊,等.交替運行砂濾池處理生態小區雨水的設計[J].中國給水排水,2007,8(16):57-60.