兰州城市雨水利用技术.doc

兰州城区雨水的利用设计七所何蜀炜兰州城区雨水的利用甘肃省省会兰州市位于中国地理位置中心是西北地区的交通枢纽和旅客集散地石油化工和机械制造是我市的主要工业依靠便利的水利电气条件和丰富的煤炭资源迅速成为中国工业发展较快的城市之一兰州有中国最大的石油冶炼厂成为中国原子能工业生产的中心目前兰州已成为以石油化工有色冶金机械电子医药纺织建材为主体门类齐全与西部资源开发相配套的工业体系兰州市人均国民生产总值位居黄河流域各城市前三名截止年五个市辖区人口万是西北地区极为重要的城市之一正处于一个城市生活用水工农业用水污水稀释用水等各方面用水加速增长的时期兰州地处内陆大陆性季风气候明显特点是降水少日照多气候干燥昼夜温差大年平均降雨量在毫米并集中分布在月兰州市城区内水资源低于全国平均水平但入境水资源丰富贯穿市区的黄河及其支流湟水大通河的入流量达亿立方米且水量稳定各季不封冻初测全市每年地下水亿立方米黄河兰州段年过境流量为亿立方米国家每年分配给甘肃黄河流域可利用水量为亿立方米兰州市自产水资源量为亿立方米人均水资源量为立方米水资源极为有限按照国际标准定义人均每年可利用水量低于立方米为水资源缺乏低于立方米为水资源严重缺乏对比这一标准兰州市属于严重缺水城市不仅兰州市如此目前全国处于严重缺水状况的城市不少于座前几年西安市出现了全市居民生活用水严重不足的状况政府不得不出动消防车到社区内定时定量供水的地步引起了社会的恐慌黄河山东段前几年也出现过断流的现象严重影响了流域城市的经济和社会生活当然断流的形成有着自然因素和人为影响但给人们敲响了保护水资源的警钟水资源短缺已经成为经济增长和社会发展的制约性因素若现在再不重视水资源的保护和有效合理利用势必影响城市的可持续发展水资源的保护和有效合理利用有很多的途径和方式如从政策上加大对水资源的管理调配力度控制和减少水污染物的排放增强人们的节水意识大力推广使用节水设施推行非常规水源中水系统雨水集蓄工程供水方式等等在这里主要对兰州城区雨水利用进行探讨分析兰州非常规水源利用的价值和可实施性兰州降水量不大集中分布在月且蒸发量大看起来不利于进行雨水的利用或者说雨水利用的价值不大笔者认为随着全球气候的变暖兰州的气温也随之上升出现气候由暖干向暖湿转型的现象降雨量将不断增加近几年我们已经感觉到兰州降雨的频率和雨量都有显著地增加尤其是春季降雨明显增多相关的调查研究资料显示未来降水量增加趋势实现结合冰川融水增加则西北和青藏高原径流量或地表水资源量也存在增加趋势西北东部与黄河源区已持续多年的干旱现象将会转入多雨的丰水期但还不能确切预估转向湿润的具体年份西北地区西部降雨从年代呈增加趋势已得到气象和水文资料的证实虽然设计时我们仍采用年代国家编制的暴雨强度公式但随着降雨的增多对暴雨强度公式的修正工作也必将展开以适应环境的变化在今后的设计计算中设计人员应采取相应的措施适当增加兰州市雨水量的计算但会不会出现因兰州城区独特的地理环境东西狭长走向南北高耸的黄土塬地貌使得城市混浊岛和热岛效应明显气温的升高也应将增加雨水的蒸发量减少雨水的收集量的情况呢随着全球气候的变暖气温的上升对雨水资源的影响国际上也存在着两种不同的观点一是全球气候的变暖温室效应的增强导致降雨频率和强度的增加同时蒸发量下降提高了雨水资源的利用价值另一种是气候变暖气温上升将增加陆面雨水的蒸发量减少雨水的利用价值这两种观点目前尚未确认哪一种更适用于气温升高蒸发的变化趋势应深入探讨但对于城市而言其所具有的特点应是确定的主要因素城市中建设有大量建筑硬质道路场地和雨水管道大大的改变了城市雨水的自然下渗状态雨水沿建筑屋面道路硬质场地管道系统快速形成径流在室外空间停留的时间大大减少蒸发损失对雨水量的影响相应减少也就是说气候的变暖气温的上升将给城市带来较多的雨水由于城市雨水能快速的形成径流即使气温上升引起的蒸发量的增加对城市雨水量的减少影响不大因此判断随着全球气候的变化兰州城区的降雨量也将进一步的增加雨水的利用对于兰州这样的严重缺水城市价值巨大目前国家已经十分重视雨水的利用甘肃省是全国雨水继续利用研究和示范工作开展最早的省份之一在榆中北山地区进行的雨水集蓄工程取得了很好的效果已成功解决了农村缺水地区的饮水困难该技术已推行到非洲的农村中是甘肃水窖实际价值的很好体现在甘肃省庆阳市西峰区也已建成了城市雨洪利用工程由中国水利协会雨水利用专委会甘肃省水利厅和甘肃省水利科学研究院联合主办的中国雨水网也充分体现了政府对雨水利用的重视提供了我国雨水利用政策技术管理的交流平台水利部于年颁布实施了雨水集蓄利用工程技术规范也标志我国在雨水利用上取得的一定发展和成就但上述这些工作主要面向的还是农村缺水地区是分散性的雨水利用目前在全国城市中尚未开展雨水资源的利用工作对于非常规水资源的利用西北的城市中也只有西安在市区局部区域内设置了中水管道系统但人们在接受上仍有一定难度使用率并不高相信经过一段时间的宣传和使用后人们将会彻底接受并大量使用中水因此非常规水资源利用在我国尚处于起步阶段如何能有效的利用城市雨水资源具有很大的现实意义目前在世界各地都有收集雨水解决生活和生产用水的成功做法如美国德国丹麦和日本等国在城市雨水资源化和雨水收集利用方面的都有着成熟的经验和方法对我国开展城市雨水利用很有借鉴意义如德国的雨洪收集利用技术是最先进的基本上形成了一整套完善实用的理论和技术体系利用市政雨水管收集雨水经简单的处理后达到杂用水水质标准用于街区公寓的厕所冲洗和绿化浇洒政府还制订了一系列有关雨水利用的法律法规如目前德国在新建小区之前无论是工业商业还是住宅小区均要求设计并实施雨水利用设施若无雨水利用设施政府将征收雨水排放设施费和雨水排放费节约城市自来水的效果显著面对兰州水资源短缺的现状进行水资源保护和有效合理利用势在必行合理地使用非常规水资源具有很好的经济社会和环境效益城市雨水的利用是有效的手段之一但兰州又是经济欠发达地区雨水的利用将增大项目建设成本建设单位是否愿意投入是雨水利用能否得以推行的难点作为雨水利用技术在国外已有非常成熟和成功的经验针对兰州城市建设情况雨水在兰州城区的利用在技术上应没有难度首先兰州城区内建有较为完善的市政雨水管道系统雨水管道埋深在米以内近几年进行的小街巷道路改造又提高了城市雨水的收集效率在城关区雁滩区域目前尚存在雨污合流的现象但其管道均按雨水管道设计施工满足雨水收集的要求因暂未铺设污水管道而出现雨污合流目前政府正进行着雁滩区域污水管道和雁儿湾污水处理厂的改造建设工作以期尽快解决该区域雨污合流的问题其次市区内建筑屋面雨水收集管道安装完善高层建筑屋面雨水大多采用有组织内排水方式雨水经管道收集进入市政雨水管道第三黄河穿城而过市政雨水管按区域就近排至黄河水体中便于按区域建设雨水收集池第四除西固区石油化工生产区域外其它城区初期雨水的水质较好进行简单处理即可回用处理成本不大综上在兰州城区实施雨水利用工程有着很好的基础条件具体措施对现有的建筑小区厂区等按汇水面积根据自然区域和市政雨水管的布置划分设置雨水收集池池前端应加设预过滤设备池内设置潜水泵出水设置浮筒式过滤器过滤按用水要求设置管道用于绿化景观和冲厕雨水收集池可直接作为消防水池使用按目前区域消防系统的设计理论建议将消防水池的布置纳入城市总体规划中按区域规划设置消防水池这样消防水池可充分的利用收集的雨水也可以避免目前每建设一个项目便设置一座消防水池的方式减少建设成本可将消防水池的管理纳入城市物业城市集中绿地下敷设透水管收集浇洒饱和后多余的雨水或绿化水透水管接至雨水收集池多余的雨水回渗于地下或排入黄河作为新建建筑可参考丹麦经验在屋顶设置雨水收集水箱收集并储存屋面雨水作为建筑内卫生器具冲洗用水的补充用水此种方式需敷设新的管道系统建议与中水回用系统一起设计利用一套管道系统改善建筑供水方式现有建筑也可按此方式进行改造增加屋顶雨水收集水箱和管道在有了技术上的保障后对在兰州推行雨水利用工程应在可实施性上加大力度将城市雨水利用工程纳入城市建设规划中以市政规划建设为主单体建筑或小区为辅以城市区域建设雨水集蓄工程为重点先主要用于城市绿化景观道路浇洒和消防用水然后向大型厂区住宅小区等成片建设的项目推行逐步在城区大范围实施城市雨水利用是一个系统工程需要政府从政策上主导进行相关的规划规范和立法给予建设了雨水利用的项目政策上的优惠对于应建而不建的项目征收雨水排放设施费建议从国家投资的建设项目进行试点组织相关专家论证项目雨水利用的效益技术措施提高可实施性施工中安排专人监督投入运行后跟踪收集资料同时以城关区为雨水利用工程试点区域以南北滨河路黄河风情线为示范点寻找合适的区域建设雨水收集池靠近黄河的区域过滤后雨水用于就近区域绿化浇洒并收集相关建设和运行资料编制兰州城市的雨水利用技术规范建立健全一整套适用于兰州城市雨水利用的理论技术和管理体系兰州城区雨水利用具有很现实的意义我们每一位从事给排水工作的人员都应该有前瞻性的眼光认真地分析和研究从自己从事的具体工作入手大力推行雨水利用技术在兰州市的实施