市政道路工程中雨水收集利用的几个方法

北方城市市政工程建设中雨水收集利用的几个方法

摘要: 目前我国北方地区大部分城市都有不同程度的缺水情况, 而城市雨水资源利用率又非常的低. 本文提出在城市道路建设中采取建设旱水窖等措施, 将城市雨水收集、储存、控制并高效利用起来。

中国水资源受季风的影响, 时空分布不均, 基本上是南方丰富, 北方贫乏, 旱灾的发生机率比较高.中国长江及其以南地区的流域面积( 包括长江流域片、珠江流域片、浙闽台诸河片、西南诸河片) 占全国总面积的36 1 5 % , 却拥有全国80 1 9 % 的水资源量, 北方地区和西北内陆地区面积( 包括淮河流域片、黄河流域片、海滦河流域片、辽河流域片、黑龙江流域片以及额尔其斯河的中国流域范围) 占全国63 1 5 % ,拥有的水资源量占全国19 1 1 % , 其中西北内陆河流域及额尔其斯河中国流域范围的水资源量仅占全国的4 1 6 %. 年内年际变化也很大, 基本上是夏秋多、冬春少。

近20 年来, 全国地表水资源量和水资源总量变化不大, 但南方地区河川径流量和水资源总量有所增加, 增幅接近5 % , 而北方地区水资源量减少明显, 其中以黄河、淮河、海河和辽河区最为显著, 地表水资源量减少17 % , 水资源总量减少12 % , 其中海河区地表水资源量减少41 % 、水资源总量减少25 %. 北方部分流域已从周期性的水资源短缺转变成绝对性短缺

我国北方地区主要是温带大陆性气候，局部地区是高原气候。

特别突出的问题是目前北方城市的水环境形势恶化严峻, 地表水环境遭受极大破坏. 约有1/ 3 以上的工业废水和80 % 以上的生活污水未经处理直接排入河湖,90 % 的城市水环境恶化. 水环境问题加剧了可利用水资源的不足. 特别是近年来, 城市人口剧增, 生态环境恶化, 工农业用水技术落后, 浪费严重,水源污染, 更使原本贫乏的水“雪上加霜”，而成为国家经济建设发展的瓶颈。

随着我国城市化率的提高, 城市规模的不断扩大以及社会经济的快速发展对水资源需求迅猛增加,使得城市成为水资源供需矛盾最为集中的地方. 据预测, 到21 世纪中叶, 我国城市人口将增加到9 亿左右, 城市水资源供需矛盾将会进一步加剧. 节水作为缓解城市水资源紧缺和减少水污染的有效措施正日益受到关注. 随着近些年城市工业用水水平的提高和工业节水措施的落实, 工业用水水平提高很快, 一些城市如: 北京、南京等工业用水趋于稳定甚至出现了负增长[1] , 工业用水在城市用水中所占的比重逐步下降, 生活用水比重逐步提高, 生活节水成为城市节水的重点。

城市供水中公用市政用水占有极大比例, 通常将城市用水中除工业用水( 包括生产区生活用水) 以外的所有用水统称为城市生活用水, 公共市政用水是对城市生活用水中除居民家庭用水以外的公共建筑、市政、环境景观和娱乐用水的统称. 包括: 冲洗马路、公用厕所冲洗、城市绿地浇灌等几个方面。

北方城市市政用水中存在的问题

常将城市用水中除工业用水( 包括生产区生活用水) 以外的所有用水统称为城市生活用水, 公共市政用水是对城市生活用水中除居民家庭用水以外的公共建筑、市政、环境景观和娱乐用水的统称。

公用市政用水中环境景观用水、绿地浇灌用水等用于改善城市环境的用水支出是必不可少的, 随着花园式城市、生态园林城市、最适宜人类居住城市等各种城市建设定位的提出, 用于改善城市环境用水的比重将越来越大。

分析我国近些年城市用水发现, 城市用水在1995 年趋于稳定, 其中生产用水量随着城市产业结构调整、节水技术提高、政策等因素影响在1994 年出现峰值后呈明显下降趋势, 而公用市政用水量呈线形上升趋势[2] . 总体来讲, 商贸服务业比较发达, 政治、经济、旅游业集中的城市公共市政用水所占的比重越高. 随着城市化进程加快以及第三产业的发展, 近些年城市生活用水增加迅速, 其中公共市政用水的增长速度远高于居民生活用水增长速度。

公共建筑用水浪费较普遍

在街道、马路建设、城市绿地、景观喷泉等建设中很少或不考虑节水技术的应用, 如在设计建设中将分车绿化带的地面高于硬化路面, 将人行道树坑的围堰高于人行道等做法, 都不利于收集利用雨水. 在喷洒马路、浇灌城市绿地花草树木、景观喷泉的使用中浪费水的现象比较严重。

公共市政用水中再生水、雨水资源替代率低

公共市政用水中再生水、雨水替代率低是目前城市公共用水面临的一个问题, 城市绿化、道路浇洒及消防等用水在公共市政用水中占了相当的比重, 目前我国大多城市该类用水均直接取用自来水, 而实际上, 该部分用水对水质的要求不高, 完全具备利用再生水、河、湖水及雨水的条件. 具有很大的节水潜力. 尤其对南方水资源相对丰富的城市而言, 往往对节水的必要性认识不足, 再生水、雨水利用率普遍较低, 不能全面、科学的看待再生水、雨水利用问题, 是影响其利用的一个重要因素。

市政道路工程中雨水收集利用的几个方法

街道建设中收集分车绿化带的路面集雨

北方城市在道路设计中一般会设置机动车道、自行车道和人行道, 在机动车道中间会设置分车绿化带, 在自行车道和人行道之间一般会设置行道树绿化带. 设置绿化带的目的无非是美化城市环境, 保护自行车道的行驶安全, 保护人行道行人的顺畅通行, 阻止快车道与慢车道之间的灰尘扩散. 绿化带一般种植花草、常绿乔木、低矮灌木等。

在道路设计中, 机动车道和自行车道的分车绿化带及机动车道中间的绿化带的地面高程低于机动车道和自行车道的地面高程。

路面一般为沥青或混泥土路面, 无透水性. 城市街道及自行车道都比较宽阔, 大量雨水直接汇入城市下水道, 白白流走, 这是资源的浪费现象. 若将路面的雨水汇入绿化带内, 绿化带种植着草皮及常绿低矮灌木、乔木, 是天然的透水层. 路面积雨汇入绿化带后先满足植物的用水需求, 多余的水量直接下渗入地下还可补充地下水。

行道树对人行道积雨的利用

行道树种植在人行道与自行车道之间, 作用非常大, 可以净化空气、补充氧气、美化城市、减少噪音等. 还可以给车辆和行人遮阴. 因此, 在工程建设中将行道树坑围堰的高程低于人行道的路面高程, 再将行道树坑与自行车道之间的人行道坡度稍做改变, 那么人行道的雨水就会汇入行道树坑内, 行道树坑内的雨水既可满足树木吸收, 又可入渗进入土壤中, 补给地下水。

在绿化带及行道树的地底下修建旱水窖

北方城市主汛期在6 2 9 月, 主汛期集中了全年降雨的80 % , 城市暴雨洪水极易发生, 绿化带及行道树不能及时渗透多余的雨水, 可设计在马路两边的人行道下面每隔100 米左右修建一个旱水窖, 收集多余的雨水, 可以将积蓄的雨水用于在枯季或久旱之后灌溉绿化带及行道树, 或在经过处理后达到一定的水质标准, 用于居民杂用、城市清洁、绿化、喷洒路面、消防和维持城市水体景观等. 也可回灌补充地下水, 努力实现社区雨水零排放。

同时应注意进行排水管网改造, 做到雨污分流, 并将雨水管道设计为下渗管道, 将不能利用雨水快速下渗, 涵养地下水源, 防止地面沉降。

城市雨水资源是不可多得的清洁、经济资源. 市政工程中道路集雨的利用不仅具有环境生态效益和社会效益, 还有潜在的直接或间接的经济效益。