城市雨水回收利用的必要性

　　城市雨水回收利用是解決或緩解我國(guó)城市發(fā)展過程中普遍面臨的水資源短缺、排水系統(tǒng)和河道防洪壓力增大、內(nèi)澇積水等問題的重要措施之一，具有很強(qiáng)的必要性。

　　1、緩解水資源短缺，保障城市生態(tài)系統(tǒng)安全

　　近年我國(guó)水資源供需矛盾很嚴(yán)重，缺水城市達(dá)300多個(gè)，北方城市主要是水源型缺水，而南方城市主要是水質(zhì)型缺水。

　　2、控制面源污染，削減水體污染物總量

　　目前點(diǎn)源污染已經(jīng)得到了有效的控制，各種面源污染控制成為進(jìn)一步提高環(huán)境質(zhì)量，消減污染物總量的關(guān)鍵，其中分流制排水系統(tǒng)雨污混接現(xiàn)象嚴(yán)重,合流制排水系統(tǒng)雨天溢流已成為城區(qū)水體面源污染的主要原因之一。如果要實(shí)現(xiàn)對(duì)城市水體面源污染的控制，城市雨水的回收利用是必要的環(huán)節(jié)。

　　3、削減暴雨徑流量，減輕城市防洪壓力

　　亞熱帶海洋性季風(fēng)氣候，全年雨水充足，但全年降雨并不均勻，尤其是每年汛期的降雨量約占全年降雨量的55%以上。中心城區(qū)排水管線設(shè)計(jì)多為雨污合流制，加之部分管線年久失修，極易發(fā)生城市內(nèi)澇，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失，如果僅靠擴(kuò)大河道斷面滿足防洪要求，必然是大河道小流量，使用效率不高也不經(jīng)濟(jì)，且市區(qū)和近郊區(qū)擴(kuò)大河道斷面也十分困難。所以迫切需要采取合適的措施對(duì)雨水進(jìn)行收集利用，延長(zhǎng)雨水在地表的滯留時(shí)間，恢復(fù)城市生態(tài)系統(tǒng)自身的水循環(huán)能力，減輕城市防洪壓力。2011年6月23日北京暴雨導(dǎo)致內(nèi)澇，造成城區(qū)大面積積水即給我們敲響了警鐘。

　　4、補(bǔ)充地下水源，保障城市的地質(zhì)安全

　　地區(qū)的表層基本為粘土，土壤耐壓能力差，滲透系數(shù)?。ń咏悖叵滤徊桓?，部分地區(qū)的水位小于1m。而與此同時(shí)建筑物密集，高層建筑眾多，道路面積不斷增加，由于土地利用的方式發(fā)生了改變，許多路面都成了不透水的硬地。為了保障地質(zhì)安全，不能破壞原水量及水質(zhì)平衡系統(tǒng)，必須利用合理的措施保證一定量的雨水下滲，以補(bǔ)充地下水源，保持地下水水量和水質(zhì)平衡，保證城市的地質(zhì)安全。

　　溫室雨水收集系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性和應(yīng)用前景

　　為了減少固定投資成本，溫室雨水收集系統(tǒng)利用溫室自身的頂面作為雨水收集面，利用溫室灌溉系統(tǒng)的儲(chǔ)水池儲(chǔ)水，因此溫室雨水收集系統(tǒng)實(shí)際上是在溫室的放水天溝和灌溉系統(tǒng)的儲(chǔ)液池之間用管道連接即可。由于雨水有極弱的酸性，因此只需用少量的石灰水中和即可，沉淀后可用于溫室的灌溉，這一處理費(fèi)用極低。

　　據(jù)專家測(cè)算，在我國(guó)“三北”的調(diào)水工程中，每調(diào)1m3水，其價(jià)格約為12元，按此計(jì)算，在我國(guó)的西北地區(qū)實(shí)行溫室雨水收集系統(tǒng)集水，每公頃溫室每年可節(jié)約直接農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本約15000元，從宏觀的角度來說，我國(guó)北方地區(qū)20khm3的溫室生產(chǎn)，每年可挽回直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)3億元。

　　在我國(guó)的北方干旱地區(qū)，由于水資源的缺乏和過度使用地下水，使得一些地區(qū)的地下水位日漸下降甚至水源枯竭，給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來巨大的間接損失。因此在我國(guó)北方地區(qū)的溫室生產(chǎn)中，利用溫室雨水收集系統(tǒng)，可減少干旱給溫室生產(chǎn)帶來的間接經(jīng)濟(jì)損失和減低溫室生產(chǎn)的成本。

　　同時(shí)，在我國(guó)北方地區(qū)，40%～60%的降雨量在7～月份，該時(shí)段為農(nóng)田休閑期，地表luo露，該地區(qū)溫室生產(chǎn)面積上的雨水量約為1Gm3/年，雨水的沖刷，造成嚴(yán)重的水土流失，不利于生態(tài)環(huán)境的保護(hù)和農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

　　因此，在我國(guó)北方地區(qū)推廣使用溫室雨水收集系統(tǒng)，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)環(huán)境效益和社會(huì)效益，隨著對(duì)該系統(tǒng)的進(jìn)一步研究和完善，它具有廣闊的發(fā)展和應(yīng)用前景。

　　初期雨水徑流棄流問題的探討

　　城市雨水的利用越來越受到人們的關(guān)注。研究表明，初期雨水徑流的水質(zhì)較差。因此，對(duì)初期雨水徑流的處理與處置是雨水利用工程的技術(shù)關(guān)鍵。

　　目前對(duì)初期雨水徑流多采用棄流的處置方式，但由于初期雨水徑流水質(zhì)受多種因素影響，對(duì)棄流量沒有統(tǒng)一的計(jì)算公式，棄流量的大小很難控制，并且對(duì)于年降雨量較少的地區(qū)，如采用初期雨水棄流，則不但污染負(fù)荷較高的初雨難收集，并且也浪費(fèi)了雨水資源。另外，對(duì)初期雨水徑流的水質(zhì)監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn)，其可生化性較差，主要污染物為SS和COD，且SS對(duì)COD的貢獻(xiàn)率較大。

　　為了管理、維護(hù)及運(yùn)行的方便，并綜合慮處理規(guī)模與投資、運(yùn)行費(fèi)用等，建筑小區(qū)或校園區(qū)內(nèi)的初期雨水徑流宜采用集中處理的方式。在以雷陣雨為主的地區(qū)的雨水利用工程中，若初期雨水徑流中的主要污染物為SS，且混凝對(duì)其去除效果較好，則慮不棄流，直接處理以強(qiáng)化混凝效果，這樣既能夠有效地利用雨水資源，又減少了棄流裝置的建設(shè)、維護(hù)及運(yùn)行費(fèi)用。

　　綜合慮對(duì)雨水徑流污染物的去除效果及混凝劑的經(jīng)濟(jì)因素，PAC是處理雨水徑流較理想的混凝劑，其zui佳投量為20～35mg/L。初期雨水徑流不預(yù)沉直接進(jìn)行混凝/沉淀處理的效果優(yōu)于預(yù)沉后再進(jìn)行混凝/沉淀的，混凝/沉淀處理對(duì)初期雨水的濁度、COD的去除率較高，均可達(dá)90%以上。對(duì)于主要污染物為SS和COD的初期雨水徑流，在雨水利用工程中宜選擇初期雨水不棄流而直接進(jìn)行混凝/沉淀處理后利用的方式。