海绵城市雨水收集回收利用处理技术和意义

海绵城市雨水收集回收利用处理技术和意义

发布日期:2020-03-26 11:09:14 浏览次数:10

      海绵城市具有极强的抗洪排涝的能力,同时也可以实现水资源的循环利用,因此在城市规划设计中应用海绵城市理念,可以有效保证城市规划设计的科学和有效性。本文基于此,分析及探讨海绵城市雨水处理技术与雨水利用,以供借鉴。

     海绵城市的应用具有非常重要的现实意义,其可使雨水洪水危害得到有效的缓解,排水压力得到减轻,同时通过对所收集到的水进行净化再利用,大幅提升水的利用效率,可起到节约资源及保护生态环境的作用。

  1海绵城市理念
  海绵城市是指城市能够像海绵一样,在适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好的“弹性”,下雨时吸水、蓄水、渗水、净水,需要时将蓄存的水释放并加以利用。海绵城市理念立足长远,不再以征服者的态度对待自然,而是尊重自然,向大自然学习采用“源头处理,分散集中”的方法,将雨水“渗”在原地涵养水源,“蓄”在原地方便调用。我们要将雨水资源化,而不是迫不及待地将其排走,要考虑把有限的水资源截留下来,利用自然的力量去净化雨水,从而优化城市排水系统。无论如何“灰色”刚性的给排水系统已经暴露出了其严重的自身局限性,阻碍了我国的城市化进程,引发了社会各界对城市水危机新一轮的关注和对传统城市给排水系统建设的反思。针对该现象从2014年至今,我国政府连续出台了多部指示文件,倡导通过推广“海绵城市”建设解决“城市看海”等问题,并为各地的海绵城市试点建设区提供了理论指导,极大地促进了我国城市的“海绵化”进程。

      2城市雨水收集、回收利用的意义

  2.1 环境水资源短缺
  随着城市工业的迅速发展,水资源短缺问题已越来越明显,而雨水收集、回收利用系统能帮助人们充分利用雨水,既可缓解城市对自来水依赖,又能解决水源污染,最终达到节能减排、低碳环保的目的。

  2.2 减少城市地面雨水径流量
  将城市雨水收集、利用的效益显著,可以大大减少城市地面雨水径流量,控制城市雨水径流污染和防治城市水土资源流失,减轻城市暴雨时对排水管网的排水压力,减轻污水处理厂的负荷,提高污水处理厂的处理效率;可以滞纳削减暴雨洪峰,减少城市径流量,减缓城市径流速度,减缓暴雨的汇流时间,滞蓄雨水,错滞洪峰,有利于减轻城市洪涝灾害的压力,减少城市排水系统在暴雨期间的排水压力。也减少由政府投入的用于建设大型污水处理厂、收集污水管线和扩建排洪设施的资金。

  3海绵城市建设的城市雨水处理技术

  3.1收水—雨水存储技术应用
  作为“海绵体”第一步就是要调节好雨水的吸收,只有拥有强大的吸收功能,才能让存储空间实现其价值。所以在海绵城市中,新建城市建筑工程应当建立在使海绵城市“海绵体”设施能够实现最大化运作的预期效果。利用好建筑工程的自身的储水系统进行有效调节,分担一部分雨水的吸收工作,避免过量的雨水直接注入“海绵体”设施内,从而实现“海绵体”的使用功能正常运作。

  为了确保原有的“海绵体”不受到破坏,在雨水存储方面主要从建筑工程周边环境的合理搭配进行该项技术的操作:对建筑周边的植物进行适当保护,让生态环境与新建建筑尽快融合在一起,将建筑工程中可能对周边环境的影响降到最低,并实现新建建筑有利周边植被的发展;在建筑工程的技术应用中,实现新建建筑与原有的“海绵体”构件连通,尤其是与周边的河流、湖泊、湿地等自然环境体系实现互补,保证“海绵体”不会发生饱和状态的同时,做到雨水的合理调节;利用屋顶和地下车库的有利空间,将雨水吸收储备至屋顶以及地下车库的储水系统中,在屋顶上做好防水处理,并设置隔层,实现人水分离,保证雨水能够充分降低顶层建筑的散热问题;在早期设想的空中花园设计理念的基础上,进行适当改良,让其逐步形成一定规模的小型花园体系;而在地下车库的雨水设备的技术应用中,应当与原有的“海绵体”构造相互结合,及时供应构造体的地下水资源,并回收多余的地下水资源。

  3.2改水—雨水转化技术应用
  以往城市水资源的取舍都相对简单,主要是依靠自来水厂的供应,统一通过城市管道向外排除。而海绵城市中的建筑应当实现源头分散,不再单一依靠集中水源供应,而是充分利用雨水的转化技术。这项技术在建筑工程技术中还存在着难点,由于早期的建筑工程都只是水源的载体,水源的净化处理系统并不在建筑工程体系之内。在海绵城市中就要求增加该项功能,而目前我国的技术力量还相对有限,只能通过简单的净水设备进行简单的转换,远远达不到饮用水的标准。所以目前雨水的最终循环使用阶段只能是简单的用于建筑内部的生活排污用水方面以及周边的园林绿化和小区清洁工作方面。在下一个阶段,应当逐步向生活饮用水方面进行转变。

  海绵城市的建筑与海绵城市的发展密不可分:城市的发展必然对其中建筑各项技术的应用都有一个更高更全的标准;而建筑工程技术的广泛应用也必然推动着海绵城市建筑格局的完善,实现一个有利的循环趋势,向一个良好的方向不断发展。

  3.3用水—雨水循环技术应用
  海绵城市建设过程中,必然涉及到诸多建筑工程技术的应用。因为海绵城市具有与一般城市的建设理念及功能的不同要求,所以建筑工程必须完全具备一般城市建筑的正常使用功能,还需要与海绵城市设计理念吻合,雨水循环技术的应用可间接实现调节城市天气的目的。

  首先,在设计开始,应充分考虑到建筑工程使用阶段的保水技术,保证每一个建筑都成为具备强大储水功能的“水立方”体。由于现在经常出现长时间特大暴雨或长时间干旱天气,使得管理部门面临着在暴雨期间如何及时有效排水和干旱期间如何找到大量利用的水资源的难题。

  其次是墙体的附水设计,一方面能够将雨季的雨水留驻在墙体之上,用于旱季的高温暴晒,降低建筑物内部的温度,延缓建筑墙体的功能退化,并且通过水蒸气的蒸发,进一步调整城市的空气变化。在传统建筑外墙设计中,由于风吹日晒,经常可见墙体出现水垢痕迹,直接影响到海绵城市的整体形象。另一方面突遇长时间的旱期,通过屋顶和地下车库预埋的雨水储备资源进行墙体的循环补助,将死水变活,并附着于墙体之上,使对建筑墙体达到一定的防护效果。

  最后是地下车库的储水释放技术,该技术除了缓解屋顶的储水压力,使储备水变活,还可以广泛用于旱季水资源供应,例如周边园林树木的灌溉、喷淋和车库进出车辆的清洗,道路的降温等,既充分提高雨水的利用率,也可以避免雨水造成的内涝。

  总之,今后海绵城市建设应做到高效坚持低影响开发目的,并依据不同城市功能分区对其进行设计。因地制宜地开展各地区的海绵城市建设形式及其可行性研究,在海绵城市建设进程中及时发现并解决问题,探索出适合我国海绵城市建设的一般性规律,是今后海绵城市建设的重要工作。
  
  参考文献
  [1]贺俊琪.海绵城市建设的城市雨水处理技术浅谈[J].新商务周刊,2017(7).
  [2]牛闯.海绵城市建设的城市雨水处理技术浅述[J].建筑工程技术与设计,2017(20).

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