雨水收集利用系统不是一成不变的,需要根据不同立地类型的特点,如立地植被覆盖度、硬化路面覆盖度、局部土壤渗透系数、是否有景观水体、湿地、洼地等综合影响因素,确定适合不同立地的雨水控制技术,包括入渗、截留、调蓄等,选择相应的城市雨水利用系统。然后,根据场地的实际情况,结合竖向设计、原有植被、排水管道等。因地制宜地选择系统中的一项或多项单项雨水技术,作为场地雨水和洪水控制的核心技术。最后,选择其他技术系统中的单一技术作为辅助技术,通过转移技术将上述技术进行合理的渗透,形成适合该场地的雨水收集利用系统。为最大限度减少雨水径流,延长洪峰时间,有效控制雨水径流污染,减轻原有城市排水管道压力,改善城市水环境,维护纳纳水体生态环境,实现城市健康水循环。
为了更好地实现城市雨水的调控和管理,(于博士)结合城市雨水收集利用系统的研究内容,选取典型的城市功能区:居住区和学校,分别结合两个功能区的使用性质、下垫面类型、场地设施等特点,构建了居住区和学校雨水收集利用系统。通过将已建成的雨水收集利用系统应用于深圳市于博士雨水利用设备有限公司承接的海绵城市改造项目,验证了雨水收集利用系统的应用可以提高场地径流污染控制率,减少雨水径流外排。结合以上实践经验,针对城市其他功能区:医院、商业中心、政府机关、广场、公园、道路、停车场,构建适合各功能区的雨水收集利用系统。
一、居住区雨水收集利用系统及其应用
1.1居住区雨水收集利用系统
将居住区分为新居住区和旧居住区。对于新建的居住区,建筑以多层或高层建筑为主,居住区绿化覆盖率高。一些居民区也有景观水体。根据以上情况,选择雨水渗透技术体系、雨水储存与净化技术体系作为雨水控制的核心技术体系,选择绿色屋顶、下沉式绿地和透水铺装作为核心渗透技术。对于有景观水体的居住区,首选景观水池作为雨水调蓄技术;对于没有景观水体的居住区,可通过修建蓄水池或储水池收集雨水,收集的雨水可回用于浇灌居住区绿地或道路、公共设施的清洗用水。同时可以因地制宜选择雨水生态滞留技术和转移技术,改善居住区景观小姑,加强居住区雨水径流控制。对于老旧小区,建筑以多层或单层建筑为主,小区绿化面积较低,通常没有景观水。因此,可以采用绿色屋顶和透水路面来增加雨水径流的渗透,还可以采用小型储水箱来储存雨水。为了改善旧居住区的环境,可以将原有的绿化带改造成雨水花园和生物滞留区,以滞留和净化部分雨水。
二。学校雨水收集利用系统及其应用
2.1学校雨水收集利用系统
对于学校来说,渗透技术体系中的屋顶绿化设施可以增加屋顶雨水的径流渗透,同时可以利用透水铺装和下沉式绿地增加学校道路和绿地的径流渗透。对于教学楼的屋面雨水径流,可在教学楼附近设置储水箱,通过立管雨水流装置有效地将屋面初期雨水弃去,收集相对干净的屋面雨水。此外,通过设置雨水花园、生物滞留池等生态滞留设施,可以调节校园雨水径流,增加校园生物多样性,对学生有很好的教育意义。因为学校有大操场或操场,雨季容易形成较多径流。一般操场雨水径流的处理方法是通过操场周围的排水沟将雨水直接排入管网,造成了雨水资源的巨大浪费。要解决这个问题,可以通过改造操场的排水沟,接入雨水渗透或储存设施,提高雨水的利用率。
三。其他城市功能区雨水收集利用系统
3.1医院雨水收集利用系统
对于医院来说,因为这个功能有更多的硬化路面,所以也要为患者创造一个舒适健康的环境。因此,针对医院雨水径流,本案例主要包括雨水渗透技术和雨水生态滞留技术进行有效控制和利用。对于硬质铺装地面,本案例有透水路面改造,增加雨水渗透。对于屋顶,为了给患者提供一个安静、空清新的休闲环境,同时有效控制屋顶雨水径流的产生,可以通过建设花园式的绿色屋顶设施来实现。对于原有的绿化带,可以改造成生物滞留池或者雨水花园。通过分散的源头控制措施,结合路面的竖向设计,可以将路面的雨水径流组织到生态滞留设施中,从而达到增加防渗、净化水质、控制径流的目的。对于降雨量较大的场所,可设置储水罐、蓄水池等雨水储存设施,收集并再利用医院雨水径流。为保证洁净的雨水质量,初期雨水应在雨水径流进入雨水储存设施前有效废弃。
3.2商业中心雨水收集利用系统
对于购物中心、写字楼等商业建筑,可将雨水开发利用技术与场地景观相结合,既能改善场地景观效果,增加城市的生物多样性,同时又能实现雨水和洪水的有效控制。
为追求美观和实用,商业建筑区排水沟可选择线形排水沟或地缝排水沟,路面可选择彩色透水路面。为增加雨水渗透和滞留设施,可在建筑周围设置生物滞留带、雨水花园、生态树池等景观效果好的低影响开发设施,增加生物多样性,为枯燥的城市生活增添活力。有能力的商业建筑还可以建设地下蓄水池或渗水池,一方面提高雨水资源利用率,另一方面利用雨水补充景观水体,节约市政用水。
此外,建筑物的屋顶也可以是屋顶花园。屋顶不仅可以储存雨水,还可以让游客休息,亲近自然。
3.3政府机关单位雨水收集利用系统
该单元的特点是硬化路面地面和屋顶面积大,植被覆盖率小,雨水径流主要由市政排水管网排除。针对这种情况,主要采用雨水渗透技术,通过将雨水渗透到地下,减少雨水径流总量,推迟高峰时间,减轻市政排水管网压力。
对于硬化路面,应重建透水路面。道路可铺透水混凝土或透水沥青,人行道可铺透水砖。对于屋顶,采用“粗放式”绿色屋顶设施,通过土壤和植物的作用,减少屋顶雨水径流的产生。对现有绿地进行下沉改造,进行缘石切口改造,使道路雨水径流结合道路坡度向下沉绿地倾斜。
此外,雨水调蓄池、生态树池、生物滞留设施等。可作为辅助设施,加强对场地内雨水径流的控制。
3.4广场雨水收集利用系统
城市广场作为居民休闲娱乐的场所,应该具有高度的景观性和生物多样性特征。广场硬化地面可铺设彩色透水混凝土,搭配不同颜色可提高观赏价值。广场之间的小路可以铺透水砖,增加透水性。广场周边绿地要下沉改造。增加雨水的储存和渗透能力。将原有花坛改造成生物滞留池和雨水花园,通过合理选择植物,提高广场的生物多样性。将原有的树池改造成具有生态滞留能力的生态几次后。对于有水景的广场,景观水池也可以作为雨水储存设施。
3.4公园雨水收集利用系统
一般公园植被覆盖率高,硬化道路少,通常为景观水体,地形上有一定的高差。因此,公园雨水开发的关键技术包括雨水渗透技术、雨水生态滞留技术和雨水储存技术。针对公园绿地,进行下沉式改造,提高雨水在绿地中的滞留和渗透能力。公园硬化路面可采用彩色透水混凝土路面和透水砖路面,减少雨水径流。同时,利用公园现有的景观水池调节和储存雨水径流。利用公园本身的地形,将雨水径流引入低洼地区,可以调节和储存雨水径流。根据公园的立地条件,选择合适的位置,设置雨水花园、生物滞留池等雨水生态滞留设施,使雨水径流的数量和质量得到有效控制。对于面积较大的公园,可根据现有设施和地形特征建设雨水湿地。将景观水体、调节池和雨水湿地利益输送设施或雨水管道有效连接,使它们之间的水体相得益彰,形成多功能的雨水储存设施。
3.5道路雨水收集利用系统
城市分为机动车道、非机动车道和人行步道。对于城市道路,主要采用雨水净化技术、雨水渗透技术和雨水生态滞留技术,对道路雨水径流进行有效调控,以净化雨水水质,促进雨水渗透,减少雨水径流,解决城市道路低洼地区的积水问题。
调节城市道路雨水径流的思路主要是渗透。通过透水路面和渗透设施,可以增加雨水径流的渗透量,减少道路积水问题。道路设计时,应水平向绿化带倾斜,以利于雨水径流进入滞留和渗透设施。为了及时缓解路面径流,可将路缘石切割成缺口,在缺口处设置卵石消能,防止进水口处土壤的冲刷和侵蚀。由于路面径流污染较重,初期雨水排放量可适当定在一定价格。此外,带有截污蓝色的雨水入口可用于拦截路面径流中的杂质。
高速公路应铺设透水沥青混凝土或透水水泥混凝土。降雨初期,雨水先落在透水路面上,再渗入地下。随着降雨历史的增加,降雨量逐渐增大,透水路面蓄水量达到饱和,路面开始流失。根据地形坡度,径流流向生物滞留带和下沉式绿地,进行滞留和渗透。如果道路周围有雨水湿地,雨水径流可以通过渗透管/渠、植草沟等设施转移到雨水湿地。
路面应铺设透水砖,周边的生态树池、下沉式绿地、生物滞留设施能有效截留和渗漏雨水,缓解道路积水问题。
3.6停车场雨水收集利用系统
传统停车场硬化路面数量多,植被覆盖度低,使得雨水径流污染得不到有效控制,对周边及受钠化影响的水环境造成极大威胁。针对这种情况,对传统停车场进行改造,利用雨水开发利用设施对场地内的雨水进行净化吸收。同时增加了停车场的植被覆盖率,增强了景观效果,建设了生态停车场。
(1)绿化带集中停车场雨水收集利用系统
对于绿化带集中停车场,雨水开发利用设施可设置成“带”形,使其位于相邻两个停车位之间。同时,设计场地向距离中间绿化带较远的停车位倾斜,雨水径流可通过植草沟、渗透管/渠等转移至集中绿化带。,然后雨水径流可以过滤和渗透。如果场地内雨水径流过大,无法被集中绿化带完全吸收,可考虑将停车位改造成植草砖路面,增加场地对雨水径流的调控能力。
(2)绿化带分散式停车场
对于绿化带内的分散式停车场,可分布下沉式绿地、生物滞留池、雨水花园等设施,控制场地内雨水径流的来源,以降低径流污染物和径流的浓度。在这种分散式绿化布置下,停车位的雨水径流可以就近收集到周边的雨水开发利用设施中。可以更好的控制雨水径流,嫂子。如果生态滞留设施不能满足雨水径流的控制要求,可采用透水路面进一步吸收雨水径流。
(3)绿化率低的停车场
如果停车场的绿化率较低,我们可以通过增加停车场的透水地面面积,设置地下储水池,增加雨水的下渗,增加雨水的调蓄能力,从而实现对雨水径流的吸收。
结论
我国城市雨水收集利用技术研究起步较晚,理念和技术落后于发达国家。为解决雨洪造成的城市洪涝灾害频繁、非点源污染严重、钠化水体生态环境破坏等问题,研究了适合中国国情的城市雨水收集利用系统,主要结论如下:
(1)城市雨水收集利用系统包括城市雨水渗透系统、城市雨水生态滞留系统、城市雨水储存与净化系统,以及连接上述子系统或连接雨水收集利用系统与城市排水系统的雨水转运技术。
(2)城市雨水渗透系统主要由绿色屋顶、透水铺装、下沉式绿地、渗井等雨水渗透单体技术措施组成。根据不同下垫面的特点,因地制宜地选择合适的单体技术,通过转移技术的连接,形成城市雨水渗透的组合系统,可以提高城市雨水渗透能力,减少雨水径流的产生,涵养地下水资源。
(3)城市雨水生态滞留系统主要包括高雨水花坛、生态树池、生物滞留池、雨水花园等单项技术设施。通过转移技术的有效衔接,将雨水生态滞留单体设施组合成生态滞留系统,可以增加雨水滞留量,减轻雨水渗透设施和雨水储存设施的压力,丰富城市生物多样性,提高城市绿化率。
(4)城市雨水调蓄净化系统主要包括雨水调蓄单体技术设施和雨水净化单体技术设施。其中,雨水调蓄单体技术设施包括储水罐、蓄水池、雨水湿地等设施。雨水净化单体技术设施主要包括初期雨水分流设施、雨水分流井、雨水旋流分离井、污水截流雨水进水口等设施。雨水净化单元设施置于雨水调蓄设施的前端,可以提高调蓄雨水的质量,降低回用雨水的净化成本。



