海绵城市视角下城市水资源利用体系构建

(整期优先)网络出版时间:2020-11-30
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海绵城市视角下城市水资源利用体系构建

巩鲁义

东平县住房和城乡建设局 山东省 271500

摘要:随着人类社会的不断发展,生态水环境污染和水资源的浪费现象是十分严重的。因此,在可持续发展理念的指导之下,海绵城市理念也在不断发展。海绵城市理念背后是优化水资源分配水资源短缺是制约我国经济社会发展的因素之一。目前,部分地区存在地下水超采、水质性缺水、本地水源匮乏、水资源供给需求增加等问题,需要寻找水资源利用的新模式。海绵城市作为城市发展的新模式,对水资源领域提出了相应的规划建设要求。本文主要探讨海绵城市视角下城市水资源利用体系构建。

关键词:海绵城市;水资源;体系构建

引言

水是事关国计民生的基础性自然资源和战略性经济资源,是生态环境的控制性要素。我国人多水少,水资源时空分布不均,供需矛盾突出,全社会节水意识不强、用水粗放,水资源利用效率与先进国家存在较大差距,水资源短缺成为生态文明建设和经济社会可持续发展的制约因素。

1海绵城市的基本概念

海绵城市指的是城市在面临着气候和天气变化过程中,在水资源的处理方面表现出良好的弹性效能,也被称为水弹性城市。在海绵城市理念指导之下,强降雨天气下可以实现自由的蓄水、吸水、净水,在非降雨阶段可以进行水资源的后续利用工作。建筑作为城市发展的重要组成部分,将海绵城市理念与建筑物的规划设计相结合,可以促进整个城市的长期稳定发展。基于海绵城市理念的建筑规划通过渗水砖、绿化屋顶、雨水收集系统等进行设计,既保证建筑设计合理性,又提升了水资源的利用效率,使得水资源匮乏和利用率低的问题得以解决。

2城市雨水资源化利用的必要性和可行性

2.1城市雨水资源化利用的必要性

城市水资源缺乏已成为制约我国城市发展的瓶颈因素,采用了各种措施、政策努力节水用以缓解城市水资源极度匮乏的现状,却忽视了总量可观,利用潜力巨大的城市雨水资源。我国城市雨水量虽大,但资源化利用率低,雨水资源化利用发展潜力巨大,是增加水源供给,缓解城市水资源紧缺的重要手段之一。根据我国城市的雨水资源现状,城市发展进程,雨水资源化利用越来越受青睐。

2.2城市雨水资源化利用的可行性

城市雨水资源丰富,除自然蒸发和渗透外,城市雨水收集利用具有较大潜力和较好的发展前景,随着城市化的发展,城市区域将不断扩展,雨水资源化利用潜力也随之增加。加之国内外的丰富经验,如美国、德国、英国、日本等发达国家的城市雨水资源化技术系统,我国的浦东机场、北京奥运会国家体育馆雨水资源化试点等,为城市雨水资源化利用奠定基础,城市雨水资源化利用既可有效缓解城市缺水,也有望引导出一个利润丰厚的朝阳产业。

3常规水资源利用方案

城市作为重要发展区域,,建筑增量有较大增长,水量也呈现增长趋势。根据对现状及未来的城市开发情况的整理,在常规水资源利用方面主要面临以下因素的影响:城市更新和重点片区建设带来的双重压力、市政场站和市政管网面临较大压力、新增市政设施和市政管网建设的难度较大。例如,根据综合法定图则、城市重点地区规划、城市更新、个案调整等。如何在高密度、高强度的条件下保证水资源的供应是水资源保障面临的主要问题。

4非常规水资源利用方案

4.1城市雨水收集方法

城市雨水收集的方法有屋面雨水收集、绿地雨水收集、道路雨水收集等。由于雨水的污染程度、雨水途径等特点,雨水收集设计有所差异。充分利用城市雨水水质特点,结合处理技术,探究更据有实用性的综合收集技术,以提高城市雨水利用能力和效率。

4.1.1屋面雨水收集

屋面雨水径流量大,占城区雨水资源量65%左右,污染程度较轻,且易于收集,是城区雨水利用的主要对象。屋面的雨水初期污染较严重,需经过预处理,在经雨水立管收集进入后续处理系统之前,考虑通过弃流装置将初期较脏的雨水排至污水管道,经过弃流装置处理的雨水经后续处理后可用作城市的绿地浇灌、路面喷洒、景观补水等。另外,也可以利用屋顶绿化,将雨水收集和生态景观有机结合,不仅节约能源和水资源,还可改善居住生态环境、净化城市空气等,是利用雨水的有效办法。

4.1.2道路雨水收集

道路雨水收集主要利用城市地表多为水泥、沥青等不透水特性,雨水无法下渗,在建筑物附近地面采用“可蓄水地面”,贮存经自然过滤后的雨水。道路雨水收集因功能性不同及地面铺设材料的差异性,其雨水收集率也不同,公园、广场区常用透水性材料进行铺设,可增加渗水性,有效地将雨水收集入渗,回补地下水。道路路面和广场可通过设计坡度将雨水汇集到蓄水系统,进行后续的过滤、沉淀、消毒等水处理技术后回用。

4.1.3绿地雨水收集

绿地雨水收集通常以入渗为主要利用方式,在城市规划中,建立下凹式绿地,可利用绿地直接渗透。雨水经过绿地表面的过滤、渗透吸收作用去除污染物质,使雨水得到净化。绿地集流率较差,但因其集流面较大,也比较容易收集大量雨水。同时可在绿地设计时依绿地功能不同搭配植物,实现生态绿化和环保相结合的城市绿地。

4.2城市雨水资源化方法

4.2.1城市雨水利用途径

随着城市雨水资源化利用技术的推广,雨水处理越来收到青睐,利用途径也日益广泛。即可作为生活用水如冲厕、洗衣、道路冲洗、消防用水等,也可用于园林灌溉、河湖用水补给、地下水回灌等。但无论作为何种用途,都应该相应符合各种用途水质的相关标准。

4.2.2城市雨水处理方法

城市雨水积累了大量的污染物,COD、SS、N、P的含量超过地表水标准的V类标准,要经过处理后才可利用。目前国内对雨水的处理技术有人工湿地、渗透渠、渗滤、雨水深度处理和MBR处理等。人工湿地处理雨水具有高效率、低投资、低运行费用、低维持技术等优点,但存在运行过程易堵塞、占地面积大、负荷小、湿地床内溶解氧低除氮效果等问题,因此其应用受到了局限性。

4.3再生水利用方案

再生水利用污水再生利用可以有效节约水资源,减轻水污染,实现城市可持续发展。另外,也可以满足城市绿化和河湖景观用水的需要。我国也陆续发布了部分相关政策,促进再生水利用的产业发展。

4.3.1再生水量预测

再生水量预测以给水量预测为基础,取再生水推荐替代率计算水量。因此,在给水量预测的分类建筑面积水量指标法和分类用地面积水量指标法的基础上,取一定的再生水替代率预测本次规划再生水量,参考同类城市及再生水利用规划的替代率经验,结合片区的实际情况,确定本次再生水替代率指标。

4.3.2再生水回用对象

主要依靠水库蓄水和境外引水,地下水开采数量较少,故不考虑再生水作为地下水的补充水源。范围内推广,而用于冲厕和空调冷却水仅在重点区域的新建建筑或预留再生水系统的绿色建筑中推行,建成区不进行推广使用。工业用水可以回用于工业生产、冷却用水、锅炉用水、冲洗用水,新建片区重点区域内回用于新型产业用地、研发类等。

结束语

在重视水资源开发利用的同时,强化水资源的保护与节约,积极推进科学用水和节约用水,实现水资源的可持续利用,下一步还将在探索海水淡化利用、工业企业的节水技术提升、建立管理和预警制度等方面做进一步的研究和探索。

参考文献

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