浅析雨水收集利用技术集中方式和意义

给排水系统是城市建设中的重要系统，同时也是一个水资源消耗量较大的系统。总所周知，节能节水是当前的一个重要话题，所以现代给排水系统在设计中也应当要以节能节水为原则。而节能节水的一项有效手段就是对雨水进行充分收集利用。雨水是大自然赐予人们的亏瑰宝，通过对雨水进行收集利用，可以解决给排水系统的很多用户随问题，同时不会产生过大的水资源消耗。以下文章内容主要针对雨水收集利用技术集中方式和意义进行了浅析，希望有助于促进给排水给专业工作的进步，给城市更加美好。

一、雨水收集利用的意义

1.1社会效益

通过雨水收集利用可以有效减轻水资源紧缺压力及城市出产和日常用水情况。城市中存在着大量的硬质不透水表面，所以给雨水的排放带来一定的困难，同时也是导致地下水位降低的一项主要原因。而在城市中的硬质不透水表面中，约有三成作用都是建筑屋面。为了有效收集利用屋面上的雨水，可以采用种植屋面的方式。城市建设本身会在一定程度上破坏自然植被和土壤等，诸多城市建筑、如房屋、道路、停车场等会逐渐替代自然地表。长期以来，人们多是采用不透水面层对这些人工构筑物进行处理，然后通过排水装置将降落在其表面的雨水迅速排入城市雨水管网。雨水本身是一种自然资源，且硬度低、污水少，所以在开拓水源方面有着十分重要的应用。同时，通过对雨水的回收利用，还能够减少城市雨洪危害。建筑屋面及地面经收集和处理后，不但可以用于补充地下水和浇灌农作物，更还可以用来作洗车场用水、冷却水补充、道路冲洗、冲厕以及景观绿化等非生活用水。

1.2生态效益

通过雨水收集利用可以创造很大的生态效益。具体来说，首先通过对雨水的收集使用，并用之补给地下水资源，可以在很大程度上减轻市政管网的防洪压力，减少因市政防洪排水设备不完善所致的洪灾，其次通过对雨水的收集使用，可以调理城区河湖水量，消减旱季洪峰量，改进区域微气候及城市居民的居住环境，再者，通过对雨水的收集使用，能够有效预防路面积水现象，方便人们的出行。

1.3经济效益

雨水收集利用的经济效益主要体现在两方面：（1）能够节约市政管网出资，（2）能够节约市政和居民用水支出。首先说节约市政管网出资方面，由于城市中一些旧的排洪设备已经逐渐无法满足旱季时发作的洪峰量，所以为了有效防洪，政府往往需要耗费大量资金进行排洪防洪排错设备扩建，但是，通过雨水收集利用体系的使用，可以有效介绍市政管网用于污水处理及排洪防洪排错设备扩建的资金投入，从而大大节约市政管网出资。再说节约市政和居民用水支出方面，市政建设在运行过程中想要运用到大量的水资源，同样城市居民在日常生活中也需要运用到大量的水资源，但是如果运用雨水收集利用技术，将部分市政和居民用水改为使用经处理后的雨水，例如用雨水来进行市政灌溉或冲厕等，均能够在一定程度上节约市政和居民用水方面的支出。

二、雨水收集利用技术的几种方式

2.1屋面雨水收集利用系统

屋面雨水收集利用系统主要有两种形式，一种是单体建筑分散式，一种是建筑群集中系统，但其基本的工艺流程是相同的。该系统运用了雨水初期弃流装置，可以有效降低雨水利用难度及运行成本，提高净化效率。通常情况下，初期弃流量可定为2mm。影响屋面雨水水质的因素很多，包括大气质量影响、降雨量影响、降雨间膈影响以及屋面材料本身的影响等。所以，在进行建筑给排水系统设计时，需要充分考虑到这方面的问题，尽量选择有利于净化雨水水质的金属、掏瓦、混凝土等作为集水屋顶材料，而避免采用含铅材料。经相关实验发现，屋面雨水的可生化性较差，所以对其的处理宜采用物化方法，如接触过滤+消毒等。一般初期弃流的屋面雨水经最佳接触过滤后可去除65％的COD、90％以上的SS、55％的色度，这足以达到生活杂用水的水质标准。

2,2屋面花园雨水收集利用系统

屋面花园是建筑屋顶上的绿化、花草种植等的统称。无论是平屋顶还是坡屋顶，均可以进行屋面花园设计。一般屋面花园的构造层次共有六层，第一层是植被层，第二层是基质层，第三层是隔离过滤层，第四层是排（蓄）水层，第五层隔根层，第六层是分离滑动层。其中，植被层是最关键的一部分。植被层的土壤必须要有一定渗透性且适合与植被生长。由于屋顶的承重有一定限制，所以种植层应当具备自重轻，保水保肥、不板结、施工方便以及经济性等性能。通过屋面花园雨水收集利用系统，可以有效提高雨水利用率，降低屋面雨水径流系数，还可以延长防水层寿命。

2.3雨水渗透地面

雨水渗透地面主要有天然渗透和人工渗透两种方式。天然渗透地面主要是渗透绿地，人工渗透地面主要是人为铺装透水性地面。渗透地面的主要目的是为了使雨水渗透接近水源，从而保持及恢复良好的自然循环。天然渗透的主要优点是透水性能好，便于雨水引入和利用，减少绿化用水、净化雨水当中的污染物等。其缺点则是受土壤性质的限制渗透量有限，雨水中的杂质和悬浮物较多，影响绿地质量等。通过在绿地中做浅沟的方式，可以在降雨时实现临时贮水目的，不过需要注意避免溢流及绿地过渡积水。人工渗透地面的优点是技术简单、对雨水的预处理要求低，便于管理等。缺点则是，雨水径流量调蓄能力较差、需要较大的透水面积。

2.4工程案例

分析以上三种雨水收集利用的方式，各有优点和缺点，在工程实践中应取其精随，相互补充，使雨水利用形成统一的自然生态循环系统。

系统流程：屋顶雨水花园收集雨水-室外生态草沟或旱溪收集地面及屋面雨水-排至人工湖-中水处理站以湖中雨水为水源进行工艺处理-处理达到城市杂用水标准后用于冲厕、绿化浇晒等。以海南省澄迈县老城镇某生态智慧高新产业园区为例：

2.4.1屋顶花园排水

办公建筑的顶层办公空间室外屋顶花园采用暗沟排水方式。屋顶花园边均布置现浇混凝土排水暗沟，构造层分五层，第一层种植层，第二层为基质层采用腐殖土，第三层采用无妨纱布过滤，第四层采用塑料排蓄水板，第五层采用塑料隔根层，通过雨水立管连接暗沟排水并排至室外的截水沟等。

2.4.2室外旱溪、生态草沟排水

（1）室外场地空间中主要收集部分分场地及建筑排水的采用生态明渠-旱溪，明渠深度为400mm。旱溪分为两种形式，一种为蓄水旱溪，构造层第一层为河卵石或火山石块，底层砌筑，上层浮搁，第二层为20厚1:3水泥砂浆保护层，第三层为300g/m²无纺布，第四层为膨润土防水毯防水层，第五层为300g/m²无纺布，第六层为200厚细土夯实，此种方式可在雨洪来临之际承担一部分雨水调蓄作用，并可在雨后经过滤层过滤形成一到景观溪流，既排水和调蓄的作用又兼作为观赏性水景，可谓一举多得。另一种为不蓄水旱溪，构造层一层为河卵石块浮搁，第二层为优质种植土回填，第三层为200厚细土夯实，此种方式可快速排放雨水，并可以使部分雨水过滤后入渗地下，使排水效率得以提高。

（2）园路及广场铺装两侧均设置深100~300mm，宽400~3500mm的植草沟，将雨水汇入人工湖

（3）在建筑周边及雨落口附近盖板上覆卵石的截水沟或暗渠，引导建筑屋面及周边雨水汇入旱溪。旱溪过路面采用涵洞形式。

三、结语

综上所述，给排水系统是现代城市建设中的重要系统，而在给排水系统设计中，对雨水进行收集利用是一项有效的手段和措施，雨水收集利用技术的应用，既能产生较高的社会效益，也能产生生态效益和经济效益。所以，在给排水设计中应当要充分应用雨水收集利用技术，并不断研究更加先进的雨水回收利用技术。

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