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云南大理海东新城雨水资源化利用的探索
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廖怀军
摘要:探讨大理海东新城采用初期雨水弃流,下凹绿地入渗,雨水花园调蓄的水资源利用方案,实现防洪防涝水安全建設目标以及洱海零污染的水环境建设目标。
关键词:雨水资源化;初期弃流;下凹式绿地;雨水花园;
云南省为加快滇西区域经济发展,实施大理州保护海西、保护洱海、保护农田发展战略,拓展城市发展空间,推进城乡统筹、促进城乡一体化,加快滇西中心城市建设,实现无内涝、无洪灾、对洱海的零污染、雨水利用最大化的目标,构建海东新城的大排水系统,即海东新城雨水收集调蓄利用工程。
1.城市雨水资源化及其利用历史与现状
人类利用雨水由来已久,其技术已流传数千年。雨水利用曾促进世界许多地方的古代文明。在我国古代,雨水一般多用于农业用水。除此之外,许多古代建筑也体现了雨水渗透原理,比较典型的有江南乡镇住宅内设天井来滞留雨水,杭州老城区在庭院中设天井沟和矩形渗坑等等,其实这些补充地下水和涵养水源的措施直至上世纪中叶还在使用。
国外城市雨水利用同样历史悠久,据资料记载可以追溯到古罗马时期,罗马别墅甚至整个城市都将雨水屋顶集流系统设计为应用水和家庭用水的主要水源。其它许多国家也都能找到雨水利用的历史痕迹。
近几年来,城市社区雨洪利用在我国许多城市取得了进展。例如,北京在全国较早地启动“城区雨洪控制与利用示范工程”,并出台了多项政策措施,稳步推进雨洪利用的研究和开展,如今,已取得了显著成绩。目前北京市城区共建成雨洪利用工程51处,通过铺设透水路面、集雨灌溉、洗车、冲厕所、冲操场等方法,每年可收集雨水90多万立方米。去年冬季,北京市海淀区双紫园小区告别了用自来水供暖的历史,送进家家户户暖气中的热水全部都是当年汛期小区里蓄集下来的雨水,一个冬天就能节约自来水400多吨。在北京市委、市政府大院,去年就建了一个地下蓄水池,利用汛期蓄积了大量雨水。据介绍,工程建成大半年来,大院中2万多平方米绿地都是用雨水浇灌的,节约了自来水1200多吨。而继北京之后,天津、青岛、上海、大连、南京等许多城市也陆续开展了相关研究。2009年9月22日昆明市发布实施《昆明市城市雨水收集利用的规定》。
2.方案设计
大理海东新城雨水资源化利用如下图所示。
2.1初期雨水弃流,排入污水管网
由于初期雨水污染程度高,在雨水利用时,对初期雨水的控制主要采用弃流处理和调蓄处理。将这部分雨水弃流,排入污水管网,大大减少降雨后续雨水处理的难度,提高雨水回用水的水质,可大大提高工程的技术经济可行性。因此,在总体方案设计时,充分考虑到大理海东污水厂目前规模大,污水量少的特点,尽快满负荷运行,提高污水厂的运行效益.同时也充分考虑污水厂在控制雨季接纳初期雨水规模后,污水进水浓度变化对于污水厂运行的影响,在有条件的区域,采用初期雨水弃流,排入污水管网方案。在无条件的区域,采用就地促渗的方案。
2.2下凹式绿地入渗
传统的城市道路竖向规划设计格局是三级台阶式,即绿地标高最高,人行道次之,车行道最低。这种格局不利于雨水下渗,缺乏生态设计思想,会造成水资源流失、排水压力大、“尘物质”的往复等诸多弊端,影响城市环境。从提高城市自净功能出发,依据城市绿色集雨消尘环境系统理论,新产生了城市集雨绿色生态系统即下凹式绿地雨水蓄渗系统。该系统由绿地、建筑、硬化路面、排水系统四大要素共同构成,绿地在其中占据核心地位。其竖向设计格局为:建筑及路面等硬化面处于最高位置,绿地处于最低位置,排水系统(雨水口)设置于绿地中并高于绿地,但是低于硬化面。集雨流动方向为单向流动,即建筑屋面的雨水径流先到达硬化地面进入绿地或直接到达绿地被接纳,经绿地渗透、截留、集蓄至一定高度后,超量的雨水再经排水口进入排水系统。
雨水流经绿地过程中,经渗透、沉淀、截留作用,径流水量被削减、径流中污染物得到部分去除,因而具有滞留利用雨水与控制城区污染负荷的双重作用,构成具有高效自净能力的城市生态系统的一部分。
城市下凹式绿地雨水蓄渗利用技术的应用,可加大雨水入渗量,增加地下水资源;净化地表雨水径流,减轻城市面源污染;消减暴雨洪峰流量,减少洪涝灾害发生的频率;调节区域气候,遏制城市热岛效应;减少绿地浇灌次数,节约绿地用水量。
根据海东新城中心区控制性详细规划的绿地规划,其绿地系统主要由三部分绿地组成:1.生态绿地和防护绿地:此部分绿地的分布于山脊,其高程较高,区域的径流无法流入。因此,此部分的绿地不考虑设置下凹式绿地滞纳外部的径流,而滞纳生态绿地范围的径流。2.公园绿地:此部分绿地大部分设置在建设区,高程也大部分可以滞纳周边的径流。因此,公园绿地除雨水花园外的绿地设置为下凹绿地,其比例按90%控制。3.硬地中的绿地:此部分绿地主要为广场绿地,道路绿地,建筑绿地。此部分绿地是最直接下渗的位置,其标高易
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