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普利匡对新型城市绿地雨水收集系统设计方案分析

日期: 2017-01-16
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由于气候变化和人类活动的影响,水资源短缺问题日益严重。雨水的收集利用逐渐受到专家学者的重视。本方案基于“就地利用”的原则,以收集和利用雨水为目的,运用“下凹式”绿地、“穹顶式”广场的设计方法和“地下盲沟集水”的途径,设计出一种新型城市雨水收集的方案。该方案可行性高、利用前景广阔。


1.国内外研究现状


国外的雨水利用研究具有代表性的有德国、日本、美国以及其它一些典型的国家。其中德国是世界上雨水收集、处理、利用技术最先进的国家之一,德国城市雨水利用技术已进入标准化、产业化阶段,并逐步向集成化、综合化方向发展;美国的雨水利用发展迅速,涌现了波特兰雨水园等一大批雨水利用的优秀案例;日本特别重视雨水的渗透利用,包括渗井、渗池和渗沟等,由于这类设施具有占地面积较小、安装简易等特点,其在日本已经迅速发展。


国内的雨水利用研究历史久远,但相对来说发展缓慢。基于城市绿地的角度来分析,并没有形成系统的理论指导。因此,如何对城市绿地做专项的雨水利用还值得更深层次的研究。


普利匡对新型城市绿地雨水收集系统设计方案分析


2.设计方案


本方案适用于城市公园、广场的绿地。采用“下凹式”绿地,配合“穹顶式”广场的设计,通过地下盲沟将广场和路面上的雨水导入绿地下的蓄水池,可将收集的雨水用于绿地灌溉。


方案有以下四个过程:


2.1雨水收集


其一,在道路立缘石“断接”处的草地上设置流水篦子,且流水篦子下设置渗水井,渗水井底部与就近盲沟渠道相连,道路雨水经过路面-流水篦子-渗水井-盲沟,最终流入蓄水池;


其二,在穹顶式广场四周边缘铺设鹅卵石层,且其底部与盲沟相连。为了减少雨水在到达鹅卵石层底部时沿竖直方向的下渗量(以收集更多雨水),在鹅卵石层底部设置一定的坡度,底部最低处连接盲沟。广场雨水经过广场-鹅卵石层-盲沟,最终也汇入蓄水池。


2.2雨水净化


2.2.1由于广场面较为洁净且四周的鹅卵石层有过滤净化作用,因此广场上的雨水通过鹅卵石层已经得到净化;虽然路面雨水中污染物较多,但经过渗水井(有滤料层)的过程中也得到了净化。


2.2.2同时,雨水从渗水井进入自主设计的滤料盲沟时,进行第二次过滤、净化,最终才进入到蓄水池中。


盲沟整体为非棱柱体渐扩式。下底面为有一定坡度的斜面,并最终与蓄水池相连;水平方向上向左右两边扩展(如图4)。


考虑到盲沟要对雨水进行过滤、净化,故按照水流流动的方向依次填充渗透系数依次减小的粗砾、砂砾、石英砂对来自地面的雨水进行过滤净化。


2.3雨水储蓄


为了不影响绿地的景观效果,在地下设置蓄水池,并要求其顶部与盲沟上缘平齐,蓄水池底部设置管道连接市政管水网。蓄水池的体积大小,根据蓄水有效面积(该蓄水池四周路面以及广场)、降雨量、蒸发量等因素来确定。


2.4雨水利用


水主要用于绿地的灌溉,因此在蓄水池下设水泵,当需要灌溉时将收集的雨水抽到地上再利用。同时在蓄水池上安装水位监控系统,若蓄水池水位过高,则开始排水,如用于公厕冲洗等;若蓄水池水位过低(不满足灌溉需求),则开始从市政管水网补水。在雨水被抽出蓄水池前会经过一个紫外线消毒装置,对雨水进行消毒,提高水质。


3.结语与讨论


本方案转变“以排为主”的传统理念,施工较为简单,成本低,无难以解决的技术问题,但可以从很大程度上收集雨水进行利用,同时还有排除路面积水的作用。我国是一个严重缺水的国家,特别是水资源匮乏的西北部地区.如果能把雨水资源合理利用起来,可一定程度上缓解缺水问题。



4月16日,国务院发布水污染防治行动计划《水污染防治行动计划》(简称“水十条”),提出到2020年,长江、黄河、珠江、松花江、淮河、海河、辽河等七大重点流域水质优良比例总体达到70%以上,地级及以上城市建成区黑臭水体均控制在10%内,地级及以上城市集中式饮用水水源水质达到或优于Ⅲ类比例总体高于93%,全国地下水质量极差的比例控制在15%左右,近岸海域水质优良(一、二类)比例达到70%左右。


到2030年,全国七大重点流域水质优良比例总体达到75%以上,城市建成区黑臭水体总体得到消除,城市集中式饮用水水源水质达到或优于III类比例总体为95%左右。

据环保部的官方解读,“水十条”将形成四项预期成效:

    (一)优化经济发展。“水十条”通过淘汰落后产能、优化空间布局、推进循环发展、提高用水效率、完善经济政策、发挥市场机制等措施,将进一步促进经济结构转型升级、优化生产力结构,为“稳增长”、“调结构”及经济社会可持续发展作出新贡献。实施“水十条”,预计可拉动GDP增长约5.7万亿,累计增加非农就业约390万人,使服务业占GDP的比重增加2.3%,实现环境效益、经济效益与社会效益的多赢。

    (二)壮大环保产业。“水十条”通过加大治污投资力度,大幅提升污染治理科技、环保装备研制和产业化水平等措施,将带动环保产业新增产值约1.9万亿,其中直接购买环保产业产品和服务约1.4万亿,使环保产业成为新的经济增长点。

    (三)理顺体制机制。“水十条”的实施,将进一步创新工作思路,推进水环境“质量目标管理”战略转型,推动形成“政府统领、企业施治、市场驱动、公众参与”的水污染防治新机制;进一步完善水污染防治税收、价格等经济政策,第三方治理、生态补偿等市场机制在水污染防治领域发挥更大的作用;进一步完善信息公开机制,有效落实地方政府及企事业单位治污责任,建立健全水污染防治长效机制。

    (四)切实改善民生。到2020年,公众获取环境信息、参与环境治理的渠道进一步拓展,“节水洁水,人人有责”行为准则成为全社会的自觉遵循,老百姓将更加积极主动地投身水污染防治行动之中。“水十条”第一阶段目标基本实现,水环境质量持续改善,水生态状况有所好转,“蓝天常在、青山常在、绿水常在”的美丽中国建设取得显著进展,群众生活质量得到较大幅度提升。


全国水污染分布地图

普利匡对新型城市绿地雨水收集系统设计方案分析


国务院今天正式发布《水污染防治行动计划》(简称“水十条”),这是当前和今后一个时期全国水污染防治工作的行动指南。2013年,全国地表水总体为轻度污染,部分城市河段污染较重。全国废水排放总量695.4亿吨,其中工业废水排放量209.8亿吨、城镇生活污水排放量485.1亿吨。全国十大水系水质一半污染;国控重点湖泊水质四成污染;31个大型淡水湖泊水质17个污染;9个重要海湾中,辽东湾、渤海湾和胶州湾水质差,长江口、杭州湾、闽江口和珠江口水质极差。


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