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车武教授谈城市雨水利用的有关问题

文章来源:海西给排水 发布时间:2010-11-22 13:20:24 阅读次数:2495 次 [关闭]

·城市雨水利用的定义与意义

  雨水利用实际上是一个含义非常广泛的词,从城市到农村,从农业、水利电力、给水排水、环境工程、园林到旅游等许许多多的领域都有雨水利用的内容。城市雨水利用可以有狭义和广义之分,狭义的城市雨水利用主要指对城市汇水面产生的径流进行收集、储存和净化后利用;我们说的是广义的城市雨水利用,可做如下定义:在城市范围内,有目的地采用各种措施对雨水资源的保护和利用,主要包括收集、储存和净化后的直接利用;利用各种人工或自然水体、池塘、湿地或低洼地对雨水径流实施调蓄、净化和利用,改善城市水环境和生态环境;通过各种人工或自然渗透设施使雨水渗入地下,补充地下水资源。

  ·关于城市雨水利用:

  现代意义上的城市雨水利用与传统而古老的(农业)雨水利用有很大的不同,主要体现在技术的复杂程度、产生的效益和影响、雨水的用途、雨水水质的污染性与处理要求、涉及的各种复杂因素等。

  雨水利用在我国有远久的历史,近年来也做了不少工作。自80年代末,甘肃省实施的"121雨水集流工程"、内蒙古实施的"集雨节水灌溉工程"、宁夏实施的"小水窖工程"、陕西实施的"甘露工程"等促进了缺水地区农村的雨水集蓄利用措施的研究和应用,产生了明显的经济效益和社会效益。

  现代意义上的城市雨水利用在我国发展较晚。以前,城市水资源主要着眼于地表水资源和地下水资源的开发(严格说也是来自雨水资源),不重视对城市汇集径流雨水的利用,而任其排放,造成大量宝贵雨水资源的流失,随着城市的扩张,雨水流失量也越来越大。因此出现一方面严重缺水,地下水过量开采,地下水位逐年下降,另一方面又大量地排放雨水并带来城市水涝、城市生态环境恶化等一系列严重的环境问题,还花巨资长距离甚至跨流域调水。

  根据用途不同,雨水利用可以分为雨水直接利用(回用);雨水间接利用(渗透);雨水综合利用等几类。

  雨水利用的用途应根据区域的具体条件和项目要求而定。一般首先考虑补充地下水、涵养地表水、绿化、冲洗道路、停车场、洗车、景观用水、和建筑工地等杂用水,有条件或需要时还可作为洗衣、冷却循环、冲厕和消防的补充水源。在严重缺水时也可作为饮用水水源。

  由于我国大部分地区降雨量全年分布不均,故直接利用往往不能作为唯一的水源满足要求,一般与其它水源互为备用。在许多情况下,如果雨水直接利用的经济效益不明显,雨水间接利用往往成为首选的利用方案。最好根据现场条件将二者结合起来,建立生态化的雨水综合利用系统。

  现代城市雨水利用是一种新型的多目标综合性技术,其技术应用有着广泛而深远的意义。  可实现节水、水资源涵养与保护、控制城市水土流失和水涝、减轻城市排水和处理系统的负荷、减少水污染和改善城市生态环境等目标。

  具体讲,包括下列方面:

  (1)雨水的集蓄利用,可以缓解目前城市水资源紧缺的局面,是一种开源节流的有效途径。

  (2) 雨水的间接利用,将雨水下渗回灌地下,补充涵养地下水资源,改善生态环境,缓解地面沉降和海水入侵,减少水涝等。

  (3)雨水综合利用,利用城市河湖和各种人工与自然水体、沼泽、湿地调蓄、净化和利用城市径流雨水,减少水涝,改善水循环系统和城市生态环境。

  对于城市合流制排水管道,会减轻污水处理厂的负荷和减少污水溢流而造成的环境污染。对于分流制排水管道,会减轻市政雨水管网的压力,减轻雨水对河流水体的污染,同时,也会减轻下游的洪涝灾害。

  总之,城市雨水利用是解决城市水资源短缺、减少城市洪灾和改善城市环境的有效途径。将雨水利用与雨水径流污染控制、城市防洪、生态环境的改善相结合,坚持技术和非技术措施并重,因地制宜,择优选用,兼顾经济效益、环境效益和社会效益,标本兼治,有利于城市的可持续发展。

  ·我国城市雨水利用的现状和前景如何:

  从总体上看,我国城市雨水利用目前还处于初期发展阶段,个别城市和地区已经进入工程实施和推广阶段。上个世纪末,我国城市雨水利用主要在缺水地区有一些小型、局部的非标准性应用。比较典型的有山东的长岛县、大连的獐子岛和浙江省舟山市葫芦岛等雨水集流利用工程。大中城市的雨水利用基本处于探索与研究阶段。

  尽管作为城市水业一个新兴的领域还有待更多的人来关注,也有许多问题有待研究,但从北京的实践看,已经显示出良好的发展势头,是一个符合当代可持续发展理念并具有巨大的发展潜力的领域。

  由于缺水形势严峻,北京城市雨水利用的研究和应用都发展非常迅速。1998年北京建筑工程学院和北京市城市节约用水办公室联合开展城市雨水利用的研究。从城市雨水水质、雨水收集利用方案及与中水系统的关系、雨水的渗透方案及渗透装置、雨水的污染控制及净化措施、雨水利用与小区生态环境等诸多方面进行系统研究。在市政府的支持下,已有一批雨水利用工程得以实施,并获得2002年北京市科技进步奖,还有一批不同类型的雨水利用项目在设计或实施中。目前重点是对工程应用进行系统地总结,开发更多的实用装置和设备,为大规模推广应用提供必要的技术支持。

  北京市水利局和德国埃森大学的"城市雨洪控制与利用"示范小区雨水利用合作项目也于2000年开始启动,总投资6000万元,项目计划于2004年底完成。2001年国务院批准了包括雨洪利用规划内容的"21世纪初期首都水资源可持续利用规划"。北京市政府66号令(2000.12.1)中明确要求开展市区的雨水利用工程,在2008奥林匹克场馆建设中也将采纳雨水利用技术。

  2003年3月北京市规划委员会和水利局又联合发布经市政府同意的"关于加强建设工程用地内雨水资源利用的暂行规定",做出明确规定:"凡在本市行政区域内的新建、改建、扩建工程均应进行雨水利用工程设计和建设。…建设工程的附属设施应与雨水利用工程结合。景观水池应设计为雨水储存设施,草坪绿地应设计建设为雨水滞留设施"。

  经过几年的不懈努力,北京城市雨水利用已进入实质性的实施推广阶段,成为带动我国城市雨水利用技术发展的龙头,随着水管理体制和水价的科学化、市场化,通过一批示范工程,原来预计在5-10年内实现城市雨水利用的标准化和产业化,现在看来这个速度还会加快。

  在这些背景下,我国城市雨水利用成为一个十分热门的课题。天津、青岛、上海、大连、南京、武汉、成都、哈尔滨、西安、昆明等许多城市相继开展研究或应用,显示出良好的发展势头。

  同时,对城市雨水利用技术的科学性、系统性和标准化、规范化也提出了更迫切的高要求。随着雨水利用技术的发展,城市雨水利用将走与生态环境保护、水土保持、和城市可持续发展相结合的发展道路,今后的重点是雨水利用系统的优化、技术设备的集成和规范标准化,和科学的管理。

 

             车 武 教授科研简介

        车武教授目前从事环境工程学科的教学、研究与工程设计咨询工作,主要研究方向水环境保护与修复、城市雨洪控制利用、排水工程与污水处理等。负责科研项目二十余项,主要项目有:北京市科委科技计划重大项目“北京浅山区生态村开发关键技术及示范研究”和“北京城区雨水径流污染控制与管理模式”,建设部“城市洪涝控制-雨洪多功能调蓄技术研究”、北京市节约用水中心“北京城区雨水利用技术研究与渗透扩大试验”、“城市雨水利用工程实施与管理体系”、“太原市雨洪利用规划”和万科企业“住宅小区雨水利用与水环境技术指引”等,完成“天津东丽湖雨水利用与水环境方案”、“北京市政府雨水利用工程”等近二十项工程设计或实施。研究成果获北京市科技奖一项,国家发明和实用新型专利各一项。


        在核心期刊及国际会议、期刊发表论文50余篇,完成专著《城市雨水利用技术与管理》和译著《污水处理能耗与能效》。

近三年来的主要科研项目:
1 北京市科委科技计划重大项目“北京浅山区生态村开发关键技术及示范研究”
2 建设部“城市洪涝控制-雨洪多功能调蓄技术研究”
3北京市节约用水中心“北京城区2010年雨水利用规划”
4 “太原市雨洪利用规划”
5“沈阳市雨洪利用规划”
6万科企业“住宅小区雨水利用与水环境技术指引”



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