《1美国雨水排水与初雨水净化》.docVIP

1美国雨水排水与初雨水净化 笔者于2005年2月考察了美国北部城市安阿堡及其周边城镇。安阿堡在美国最适宜居住城市中名列第六，是一个非常美丽和谐的城市，水资源并不缺乏，也不限制用水，居民似乎没有节水意识，但雨水涵养和初雨水净化非常先进和完备，其精密、自然和完美令人耳目一新。 1．1屋面排水美国建筑没有散水，屋面雨水全部通过雨水管首先排人地下涵养，涵养饱和后才组织排放。涵养方式有3种：1)渗透好的土壤，主要是沙质土和腐殖质土，直接排人土壤涵养；2)渗透一般的土壤，主要是腐殖质土等，沿建筑外墙开挖沟槽，回填木屑、碎石、腐殖质土等，种植花树；3)市中心建筑密集，硬覆盖多，沿建筑外墙开挖约1．5m×2m的沟槽，回填碎石等，形成地下储水结构，地上部分建筑花坛，种植花木。 1．2绿地排水美国的建筑风格与中国的不同，一般不形成中国式的庭院和街坊。美国郊区建筑问距大，单体建筑一般掩映在绿地和树林丛中。市中心建筑密集，建筑宽大，街道以建筑建设，建筑沿街道建设。面积较大的绿地，修建人工池塘和人工湖，雨水漫流入湖，集中径流人湖口铺砌卵石。湖塘不防渗漏，起向地下补水、调节水量、自然沉淀的作用。湖边设溢流井或溢流口，雨水经绿地涵养后进入湖塘调节和沉淀，雨量大时，通过溢流和管道排放。面积较小的绿地向中间找坡，低处设渗井，雨水经绿地涵养后漫流到渗井，然后通过管道排放。一般面积的绿地，中间修挖洼地，周围找坡，底部铺砌卵石，周围绿化，洼地存水时问较短时，底部植草绿化。洼地设渗透溢流井，井周围设人工滤层，雨量小时，渗至地下；洼地水位升高，雨水经渗透过滤后通过管道排放；升高到一定水位(一般为1～2ITI)，雨水溢流排放。 1．3道路和硬覆盖排水美国的独立人行道、绿地路径、高速公路、乡间公路、郊区支路均不设路牙，路面高出绿地，雨水直接漫流到绿地。部分郊区干道一侧设人行道，另一侧不设人行道和路牙，雨水通过无路牙一侧直接漫流到绿地。部分郊区干道两侧设人行道和路牙，雨水分段通过雨水口和管道排人绿地洼地和湖塘，有时在路边修建人工池塘，涵养和调节雨水，净化初雨水。美国停车场高度发达，硬覆盖平整，面积较大。硬覆盖雨水通过雨水口和管道排人绿地洼地和湖塘。市中心以街道管道排水为主。 1．4区域排水美国中小城镇人口密度小，面积大，城镇化程度高，如果全部采用管道输送排放雨水，雨水管道长，峰值流量大，雨水排水设施的投资非常巨大。具体做法是：首先考虑土壤涵养，最大限度地涵养雨水；其次，在保证市政安全的情况下尽量采用地面径流；第三，千方百计地利用自然条件和人工设施调节水量，削减峰值，除前端的洼地、湖塘调节外，管道汇集后尽量利用自然条件设置湖塘和人工设施，多次调节，大幅度地消减峰值，大大降低了系统造价。 1．5初雨水净化初雨水净化的途径主要有4种：土壤涵养净化、自然沉淀、植物净化、渗透过滤。总之，美国初雨水净化主要依靠自然净化，除简单实用的渗透溢流井外，没有专门的人工设施，方法简单，投资少，效果非常突出。 1．6排水系统的特点1)土壤涵养，最大限度地涵养雨水；2)尽量采用地面径流，大大减少雨水管道长度；3)利用自然条件和人工设施，多次调节，大幅度地消减峰值，大大降低了系统造价；4)利用自然净化，彻底净化初雨水；5)雨水直接利用少，除涵养和补充地下水外，很少直接利用雨水。美国的水资源并不缺乏，其出发点主要是涵养雨水、净化初雨水和减低系统造价，系统非常先进和完善，值得我们借鉴。 2中国雨水涵养利用系统中国现行《室外排水设计规范》的着眼点是排除雨水，没有考虑雨水利用。国家虽大力提倡雨水利用，但目前的雨水利用仅限于直接利用水池、池塘、薄膜防水结构收集储存雨水，投资大，水量小，实效差。美国的经验表明，雨水涵养利用可以提高雨水利用水平，发挥利用雨水、涵养地下水、初雨水净化等多方面作用，还可以减少雨水排水系统的造价。在借鉴美国经验的基础上，作者设计了适合中国国情的雨水涵养利用系统(图1)，具体做法是：雨水首先尽可能地进入地表土壤涵养层涵养储存。涵养饱和后多余的雨水经过地面径流和洼地、湖塘等调节，然后通过管道排放。涵养水一部分补充地下水，一部分通过渗渠和大口井取水利用。实践证明：该系统方法简单易行，雨水利用量大，效果好，值得推广应用。 ? 2．1面排水与涵养屋面雨水首先尽可能地进入土壤涵养和人工涵养结构进行涵养、储存、调节、净化，多余雨水溢流到绿地或道路、硬覆盖排水系统。屋面雨水涵养包括直接涵养、沟槽涵养、花池涵养和径流涵养等基本形式，如图2所示。 2．1．1直接涵养屋面雨水管直接通人私家花园或庭院绿地土壤中，雨水管距地面O．4～0．9ITI处设溢流口，以便饱和后溢流和清通管道。直接涵养适合土壤渗透性较好的情况。 2．1．2沟槽涵养沿建筑外墙开挖沟槽，屋面雨水排水管通人沟槽之中，沟槽中下部回