世博園區雨水收集利用
一、蓄滲、緩排、利(li)用等已成為國際雨水管理重點
傳(chuan)統(tong)城(cheng)(cheng)市(shi)(shi)雨(yu)(yu)(yu)水(shui)(shui)收(shou)集(ji)(ji)式(shi)(shi)是在雨(yu)(yu)(yu)水(shui)(shui)落到地(di)(di)(di)(di)面(mian)(mian)(mian)上后(hou)(hou)(hou),一部分通過地(di)(di)(di)(di)面(mian)(mian)(mian)下滲(shen)(shen)(shen)補(bu)充(chong)地(di)(di)(di)(di)下水(shui)(shui),不能下滲(shen)(shen)(shen)或(huo)來不及下滲(shen)(shen)(shen)的(de)(de)(de)雨(yu)(yu)(yu)水(shui)(shui)通過地(di)(di)(di)(di)面(mian)(mian)(mian)收(shou)集(ji)(ji)后(hou)(hou)(hou)匯(hui)流(liu)(liu)進入(ru)雨(yu)(yu)(yu)水(shui)(shui)口,再通過收(shou)集(ji)(ji)管(guan)(guan)道收(shou)集(ji)(ji)后(hou)(hou)(hou),排入(ru)河道或(huo)通過泵提(ti)升進入(ru)河道,即傳(chuan)統(tong)城(cheng)(cheng)市(shi)(shi)雨(yu)(yu)(yu)水(shui)(shui)管(guan)(guan)理以(yi)雨(yu)(yu)(yu)水(shui)(shui)盡快(kuai)匯(hui)集(ji)(ji)至收(shou)集(ji)(ji)系統(tong)、經(jing)收(shou)集(ji)(ji)輸送(song)后(hou)(hou)(hou)快(kuai)速排除(chu)為目標。隨著城(cheng)(cheng)市(shi)(shi)化程(cheng)度的(de)(de)(de)提(ti)高(gao),高(gao)強度人類活動改變城(cheng)(cheng)市(shi)(shi)地(di)(di)(di)(di)表(biao)(biao)環(huan)境的(de)(de)(de)結(jie)構與功(gong)能,使(shi)得相當比例的(de)(de)(de)軟(ruan)性透水(shui)(shui)性下墊面(mian)(mian)(mian)變為不透水(shui)(shui)表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(路面(mian)(mian)(mian)、屋(wu)面(mian)(mian)(mian)、地(di)(di)(di)(di)面(mian)(mian)(mian))所覆(fu)蓋,改變地(di)(di)(di)(di)表(biao)(biao)生態環(huan)境的(de)(de)(de)結(jie)構和功(gong)能,影響雨(yu)(yu)(yu)水(shui)(shui)截留、下滲(shen)(shen)(shen)和蒸(zheng)發等(deng)(deng)環(huan)節,導致水(shui)(shui)的(de)(de)(de)自然循(xun)環(huan)規律變化,加(jia)劇了流(liu)(liu)域洪澇災害發生的(de)(de)(de)頻率和強度。因此,傳(chuan)統(tong)的(de)(de)(de)雨(yu)(yu)(yu)水(shui)(shui)管(guan)(guan)理模式(shi)(shi)表(biao)(biao)現出(chu)城(cheng)(cheng)市(shi)(shi)洪災風(feng)險加(jia)大、雨(yu)(yu)(yu)水(shui)(shui)徑(jing)流(liu)(liu)污染嚴重、雨(yu)(yu)(yu)水(shui)(shui)資源大量(liang)流(liu)(liu)失、生態環(huan)境破壞等(deng)(deng)主要問題。
國(guo)(guo)際上雨(yu)(yu)水(shui)(shui)資源(yuan)處理(li)、處置(zhi)和(he)管理(li)的(de)(de)(de)理(li)念發生(sheng)了(le)顯著變化,雨(yu)(yu)水(shui)(shui)蓄(xu)滲、緩(huan)排、利(li)(li)用(yong)等(deng)已成為雨(yu)(yu)水(shui)(shui)管理(li)的(de)(de)(de)重要內容。德國(guo)(guo)、美國(guo)(guo)和(he)日本(ben)是雨(yu)(yu)水(shui)(shui)資源(yuan)利(li)(li)用(yong)和(he)管理(li)開展(zhan)(zhan)較(jiao)(jiao)早的(de)(de)(de)國(guo)(guo)家,從20世(shi)紀70年代至今(jin)經(jing)過(guo)幾十年的(de)(de)(de)發展(zhan)(zhan),取(qu)得(de)了(le)較(jiao)(jiao)為豐富的(de)(de)(de)實踐經(jing)驗,制定(ding)較(jiao)(jiao)為系(xi)統全面的(de)(de)(de)法(fa)律法(fa)規(gui),利(li)(li)用(yong)經(jing)濟、技術(shu)(shu)和(he)管理(li)手段(duan),開發了(le)多種多樣(yang)的(de)(de)(de)雨(yu)(yu)水(shui)(shui)利(li)(li)用(yong)技術(shu)(shu)措施(shi),形成了(le)較(jiao)(jiao)為完善的(de)(de)(de)雨(yu)(yu)水(shui)(shui)資源(yuan)利(li)(li)用(yong)管理(li)框架和(he)技術(shu)(shu)體(ti)系(xi)。
二(er)、上(shang)海世(shi)博對國際先進雨水(shui)資源管理(li)理(li)念的探索和實踐
上海年均降雨量約1160mm,年均最大月降雨量為169.6mm。上海世博會召開期間,正是上海每年6月至9月的汛期,常年雨量達到580毫米以上,單場降水量超過50毫米的降雨可達4-8次以上。2010年上海世博會將創造一個生態和諧、尺度宜人、環境優美的城市公共空間,結合世博園區建設,探索以國際先進雨水資源管理理念對城市雨水徑流資源進行管理和合理的利用,如對屋面雨水進行收集、經過簡單處理后用于綠化澆灌和道路灑水以節約優質水資源。另外,通過屋頂綠化、低洼綠地、滲透性輔面等措施強化雨水的儲蓄和下滲以減少雨水涇流,通過景觀水體的調蓄削減外排雨水量,通過地下雨水調蓄池以減少雨水污染等措施。通過這些技術措施的實施,展現將雨水資源資源利用、預防洪澇、城市景觀、環境改善等功能融為一體的發展趨勢,符合“生態世博”的理念,也是環境保護與生態建設的實際需求。
![]() |
城市雨水利用系統圖 |
1、屋面雨水收集及利用
屋面雨(yu)(yu)水水質情況隨城(cheng)市化程(cheng)度(du)、屋面下墊面類型(xing)、交通(tong)量、人口密度(du)、空氣(qi)污(wu)染程(cheng)度(du)、降(jiang)雨(yu)(yu)量及降(jiang)雨(yu)(yu)歷時等因素變化,一般來說,相對于其它道路(lu)等下墊面的雨(yu)(yu)水,屋面雨(yu)(yu)水水質相對較好,有關試驗表明,雨(yu)(yu)水中(zhong)的污(wu)染物(wu)大(da)致可分為(wei)懸浮固體、好氧物(wu)質、氮磷等富營養化物(wu)質,降(jiang)雨(yu)(yu)污(wu)染物(wu)集中(zhong)在初期的幾毫米雨(yu)(yu)量中(zhong)。
考慮(lv)到雨(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)水降雨(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)的不均(jun)勻(yun)性,需(xu)要設(she)置雨(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)水貯(zhu)存(cun)(cun)(cun)池(chi),雨(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)水儲(chu)存(cun)(cun)(cun)調蓄(xu)池(chi)根據(ju)建造位置不同可(ke)(ke)分為地(di)下封閉式、地(di)上(shang)封閉式、地(di)上(shang)敞開(kai)式等。儲(chu)存(cun)(cun)(cun)池(chi)的大小(xiao)根據(ju)雨(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)水降雨(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)量(liang)(liang)特(te)征、貯(zhu)水池(chi)的形式及雨(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)水回(hui)用(yong)的效益等綜(zong)合(he)確定,一般(ban)而言,貯(zhu)存(cun)(cun)(cun)池(chi)越大,可(ke)(ke)收(shou)集(ji)的雨(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)水量(liang)(liang)較大,雨(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)水的集(ji)蓄(xu)效率越高(gao),但儲(chu)存(cun)(cun)(cun)池(chi)投資大;相反,貯(zhu)存(cun)(cun)(cun)池(chi)小(xiao),降雨(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)量(liang)(liang)超過設(she)計(ji)調蓄(xu)容(rong)積多,儲(chu)存(cun)(cun)(cun)池(chi)投資小(xiao),但可(ke)(ke)收(shou)集(ji)的雨(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)水量(liang)(liang)也小(xiao)。根據(ju)上(shang)海(hai)市的降雨(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)特(te)性曲(qu)線,采用(yong)采用(yong)混凝(ning)土地(di)下式貯(zhu)存(cun)(cun)(cun)池(chi)作為調蓄(xu)池(chi)時(shi),計(ji)算(suan)表明,儲(chu)存(cun)(cun)(cun)池(chi)按降雨(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)量(liang)(liang)10-20mm儲(chu)存(cun)(cun)(cun),此時(shi)的集(ji)蓄(xu)效率約為45-60%,雨(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)水回(hui)用(yong)工程(cheng)可(ke)(ke)以實現效益大于費用(yong),具有較好的經(jing)濟性。
由于初期雨(yu)水(shui)(shui)污染程度(du)高(gao),在雨(yu)水(shui)(shui)利(li)用(yong)時(shi),對初期雨(yu)水(shui)(shui)的(de)控(kong)制主要采用(yong)棄流(liu)處(chu)理和調(diao)蓄處(chu)理。將這部分雨(yu)水(shui)(shui)棄流(liu),排入(ru)污水(shui)(shui)管(guan)網,大(da)大(da)減少(shao)雨(yu)降低(di)后續雨(yu)水(shui)(shui)處(chu)理的(de)難度(du),提(ti)高(gao)雨(yu)水(shui)(shui)回用(yong)水(shui)(shui)的(de)水(shui)(shui)質,可大(da)大(da)提(ti)高(gao)工程的(de)技術經濟(ji)可行性。
雨(yu)水(shui)(shui)回(hui)(hui)用(yong)用(yong)途主要(yao)(yao)用(yong)于構造城市(shi)水(shui)(shui)景觀、人工水(shui)(shui)面、灌溉綠地、補給(gei)地下水(shui)(shui)、沖洗廁所、改(gai)善生態環(huan)境等(deng)。雨(yu)水(shui)(shui)處理(li)(li)(li)(li)程度與雨(yu)水(shui)(shui)的(de)水(shui)(shui)質、回(hui)(hui)用(yong)用(yong)途等(deng)密(mi)切(qie)相(xiang)關,根據(ju)不同(tong)的(de)回(hui)(hui)用(yong)要(yao)(yao)求(qiu),可(ke)采用(yong)人工濕地、穩(wen)定塘、MR系(xi)統(水(shui)(shui)洼-滲透渠組合系(xi)統)等(deng)生態處理(li)(li)(li)(li)技(ji)術。在建筑密(mi)度高、土地昂貴的(de)城區(qu),一般采用(yong)成套水(shui)(shui)處理(li)(li)(li)(li)裝置,通過沉淀(dian)、過濾、消毒(du)等(deng)處理(li)(li)(li)(li)措施(shi)可(ke)達到雜用(yong)水(shui)(shui)水(shui)(shui)質要(yao)(yao)求(qiu),對(dui)于要(yao)(yao)求(qiu)較(jiao)高的(de)水(shui)(shui),根據(ju)實際情(qing)況考慮活(huo)性(xing)炭處理(li)(li)(li)(li)和膜技(ji)術等(deng)處理(li)(li)(li)(li)措施(shi)。世博會核心區(qu)域的(de)世博中心、演藝(yi)中心、主題館、中國館等(deng)四大永(yong)久場(chang)館和世博軸,都對(dui)屋面雨(yu)水(shui)(shui)加以收集利(li)用(yong)。
(1)演藝(yi)中心雨水的收集利用
世博演藝中心位于世博浦東園區北端,緊臨黃浦江,世博軸以東。總建筑面積12.6萬平方米,在建筑設計上,世博演藝中心采用了光電幕墻系統、江水源冷卻系統、氣動垃圾回收系統、空調凝結水與屋面雨水收集系統、程控綠地節水灌溉系統等多項環保節能技術,注重可再生材料的使用,其目標是成為一座”綠色生態建筑”。演藝中心采用設計了完善的雨水利用系統,將空調凝結水與屋面雨水收、處理,用作道路沖洗和綠化澆灌用水,采用程控型綠地噴灌或滴灌等節水灌溉技術,提高水資源利用效率。
![]() |
演藝中心的雨水收集利用系統 |
(2)“陽光谷”的雨水收(shou)集(ji)系統
世(shi)博軸(zhou)上6個喇叭狀陽(yang)光(guang)谷,是以陽(yang)光(guang)和(he)雨水(shui)“為食”的(de)(de)“雜食建筑”。地(di)下空間給人(ren)的(de)(de)印象大(da)多是昏暗與沉悶,然(ran)而陽(yang)光(guang)谷的(de)(de)喇叭造型(xing)讓(rang)陽(yang)光(guang)自然(ran)瀉入地(di)下,并(bing)保持空氣流通,讓(rang)綠色植物(wu)在地(di)下也(ye)能進行光(guang)合作用。“喇叭口”還是下水(shui)口和(he)蓄水(shui)池,大(da)量(liang)雨水(shui)將通過陽(yang)光(guang)谷,被儲存在世(shi)博軸(zhou)的(de)(de)地(di)下室(shi),經過過濾,不僅可(ke)以自用,還可(ke)用于周圍其他場館的(de)(de)灌溉與清潔。
![]() |
陽光谷巧借“天賜之水” |
(3)世博(bo)中心的雨水收(shou)集系統
世(shi)博中(zhong)心是上海世(shi)博會最重要(yao)的場館(guan)之(zhi)一,“綠(lv)(lv)色、節能、環保”是世(shi)博中(zhong)心綠(lv)(lv)色建筑設計的宗旨。通(tong)過樸素而(er)有效的技術手段,對能源、水消(xiao)耗、室(shi)內空(kong)氣質量和可再生(sheng)材料的使(shi)用等(deng)多方面(mian)進行(xing)控(kong)制,使(shi)世(shi)博中(zhong)心成為一座充滿智慧(hui)的綠(lv)(lv)色建筑。世(shi)博中(zhong)心屋面(mian)的雨(yu)水將(jiang)被(bei)收集起來用于道路(lu)沖洗和綠(lv)(lv)化灌(guan)溉。
![]() |
世博中心屋面可以收集大量的雨水 |
(4)國家館和上海(hai)企業聯(lian)合館的雨水收(shou)集系統(tong)
在中國(guo)館的(de)景(jing)觀(guan)設(she)計中,加(jia)入了先進的(de)“循環自潔”功(gong)能。中國(guo)國(guo)家(jia)館的(de)屋頂(ding)上,設(she)計有(you)雨水(shui)(shui)收集系統,可以利用(yong)(yong)收集下(xia)來的(de)天(tian)然雨水(shui)(shui),進行綠化澆灌和道路(lu)沖洗。在地(di)區館南側的(de)大臺階(jie)水(shui)(shui)景(jing)觀(guan)和其南面的(de)園(yuan)林設(she)計中,引入小(xiao)規模人工濕地(di)技(ji)術,雨水(shui)(shui)配合人工濕地(di)的(de)自潔能力,在不需要大量用(yong)(yong)地(di)的(de)前提下(xia),在城市(shi)中心創造出一片生態濕地(di)。
世博上海企業(ye)聯合館是一個獨具特色的(de)生態智能(neng)(neng)建(jian)(jian)筑,在建(jian)(jian)材上采取環(huan)保材料,利(li)用(yong)全(quan)球最新(xin)的(de)太陽能(neng)(neng)發電(dian)技術(shu),實現了(le)能(neng)(neng)源利(li)用(yong)新(xin)突破。同時(shi),館場(chang)地范圍內的(de)雨水將得到回收,經過沉(chen)淀(dian)、過濾和儲存等(deng)技術(shu)處理(li)之后(hou),可作場(chang)館內的(de)日常(chang)用(yong)水之用(yong)。
![]() |
世博上海企業聯合館效果圖 |
2、雨水蓄滲利用
雨水(shui)(shui)(shui)(shui)蓄滲是一(yi)種雨水(shui)(shui)(shui)(shui)處(chu)理(li)(li)(li)與資源化(hua)利用(yong)(yong)技術,近年來(lai),各(ge)國(guo)相繼開(kai)發出新(xin)的(de)(de)雨水(shui)(shui)(shui)(shui)排(pai)(pai)放(fang)系統,如(ru)德(de)國(guo)開(kai)發出“洼(wa)地-滲渠系統”,日(ri)本提(ti)出“雨水(shui)(shui)(shui)(shui)的(de)(de)碎石(shi)空隙儲(chu)存滲透系統”等,其核心理(li)(li)(li)念是以“就(jiu)(jiu)地”處(chu)理(li)(li)(li)雨水(shui)(shui)(shui)(shui)的(de)(de)措(cuo)施取(qu)代(dai)傳統的(de)(de)快速排(pai)(pai)除雨水(shui)(shui)(shui)(shui)排(pai)(pai)放(fang)系統。雨水(shui)(shui)(shui)(shui)就(jiu)(jiu)地蓄滲處(chu)理(li)(li)(li)有著諸(zhu)多的(de)(de)生態(tai)環境效應(ying),在控制城市(shi)面源污染(ran)及削減洪峰水(shui)(shui)(shui)(shui)量方(fang)面發揮著十分重要的(de)(de)作用(yong)(yong),越來(lai)越受到世界各(ge)國(guo)的(de)(de)廣泛關注(zhu)。
近(jin)幾十年來的(de)(de)(de)研究表(biao)明,城市地(di)(di)表(biao)徑(jing)流污(wu)染(ran)的(de)(de)(de)來源廣泛、復雜(za),但污(wu)染(ran)物(wu)(wu)(wu)(wu)的(de)(de)(de)遷(qian)移和(he)(he)轉化(hua)(hua)的(de)(de)(de)主(zhu)(zhu)要(yao)(yao)載體(ti)是(shi)(shi)雨(yu)(yu)水(shui)及(ji)其(qi)所(suo)形成的(de)(de)(de)徑(jing)流,其(qi)水(shui)動力因(yin)素主(zhu)(zhu)要(yao)(yao)是(shi)(shi)降雨(yu)(yu)的(de)(de)(de)沖(chong)(chong)刷作用(yong)和(he)(he)地(di)(di)表(biao)徑(jing)流的(de)(de)(de)沖(chong)(chong)刷作用(yong),雨(yu)(yu)水(shui)中(zhong)的(de)(de)(de)污(wu)染(ran)物(wu)(wu)(wu)(wu)主(zhu)(zhu)要(yao)(yao)有無機物(wu)(wu)(wu)(wu)質(zhi)和(he)(he)一些有機物(wu)(wu)(wu)(wu)質(zhi)(主(zhu)(zhu)要(yao)(yao)是(shi)(shi)揮發性(xing)化(hua)(hua)合物(wu)(wu)(wu)(wu)),同(tong)時還(huan)存在(zai)少量的(de)(de)(de)重金屬(如銅、鉻(ge)、鉛、鋅等(deng)),如果(guo)將這些雨(yu)(yu)水(shui)直接排入河道,對環境(jing)造成一定的(de)(de)(de)污(wu)染(ran)。因(yin)此(ci),雨(yu)(yu)水(shui)中(zhong)污(wu)染(ran)物(wu)(wu)(wu)(wu)的(de)(de)(de)控制是(shi)(shi)控制面源污(wu)染(ran)一個最關鍵的(de)(de)(de)問題(ti)。
利用(yong)城市滲(shen)濾(lv)來(lai)降(jiang)解(jie)雨水徑(jing)(jing)(jing)流(liu)(liu)(liu)中(zhong)(zhong)污(wu)染(ran)物(wu)(wu)(wu)(wu)質是一(yi)種自然有(you)(you)效,成本低(di)廉的(de)(de)(de)(de)(de)(de)方法。雨水徑(jing)(jing)(jing)流(liu)(liu)(liu)經過(guo)植(zhi)被(bei)和土(tu)(tu)壤(rang)(rang)(rang)時(shi)產生(sheng)(sheng)(sheng)一(yi)系(xi)列的(de)(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)(wu)(wu)(wu)理(li)、化學和生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)反(fan)應(ying),許(xu)多污(wu)染(ran)物(wu)(wu)(wu)(wu)質通過(guo)吸(xi)附降(jiang)解(jie)、沉(chen)積、離(li)子交換(huan)、氧化還原及(ji)其(qi)他(ta)反(fan)應(ying)在土(tu)(tu)壤(rang)(rang)(rang)表(biao)(biao)層被(bei)去除。由于(yu)粘土(tu)(tu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)顆(ke)粒(li)細小,比表(biao)(biao)面積大,比表(biao)(biao)面能大,有(you)(you)些(xie)細小顆(ke)粒(li)甚至(zhi)接近(jin)于(yu)膠體顆(ke)粒(li),因(yin)(yin)此具有(you)(you)較強的(de)(de)(de)(de)(de)(de)吸(xi)附力。它(ta)們通過(guo)對(dui)有(you)(you)機物(wu)(wu)(wu)(wu)質的(de)(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)(wu)(wu)(wu)理(li)、化學作(zuo)用(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)截留吸(xi)附,一(yi)些(xie)污(wu)染(ran)物(wu)(wu)(wu)(wu)被(bei)固定于(yu)綠地(di)滲(shen)濾(lv)系(xi)統(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)濾(lv)層中(zhong)(zhong)。使流(liu)(liu)(liu)出綠地(di)土(tu)(tu)壤(rang)(rang)(rang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)徑(jing)(jing)(jing)流(liu)(liu)(liu)污(wu)染(ran)物(wu)(wu)(wu)(wu)濃度降(jiang)低(di),污(wu)染(ran)物(wu)(wu)(wu)(wu)去除的(de)(de)(de)(de)(de)(de)另一(yi)個主(zhu)要因(yin)(yin)素是土(tu)(tu)壤(rang)(rang)(rang)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)微生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)作(zuo)用(yong),徑(jing)(jing)(jing)流(liu)(liu)(liu)流(liu)(liu)(liu)經土(tu)(tu)壤(rang)(rang)(rang)時(shi),土(tu)(tu)壤(rang)(rang)(rang)顆(ke)粒(li)截留其(qi)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)營養物(wu)(wu)(wu)(wu)質作(zuo)為微生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)碳(tan)源和能量來(lai)源,促進(jin)微生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)繁殖,不斷增加的(de)(de)(de)(de)(de)(de)微生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)進(jin)一(yi)步降(jiang)解(jie)被(bei)截留的(de)(de)(de)(de)(de)(de)污(wu)染(ran)物(wu)(wu)(wu)(wu)。有(you)(you)資(zi)料表(biao)(biao)明:在各種不同降(jiang)雨條件下,對(dui)有(you)(you)機物(wu)(wu)(wu)(wu)、氮、磷等污(wu)染(ran)物(wu)(wu)(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)平(ping)均去除率可達40¬50%左(zuo)右,表(biao)(biao)明綠地(di)滲(shen)濾(lv)系(xi)統(tong)對(dui)地(di)表(biao)(biao)徑(jing)(jing)(jing)流(liu)(liu)(liu)污(wu)染(ran)物(wu)(wu)(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)削減(jian)作(zuo)用(yong)顯(xian)著。
促進雨水下(xia)滲(shen)的技(ji)術措施(shi)(shi)很多,如增加(jia)綠(lv)(lv)地面積、采用透(tou)(tou)(tou)水性路面、下(xia)凹式(shi)綠(lv)(lv)地和(he)增加(jia)水體面積等(deng)方法。雨水蓄滲(shen)技(ji)術有植草洼(wa)地、低勢綠(lv)(lv)地以及滲(shen)透(tou)(tou)(tou)性路面、滲(shen)透(tou)(tou)(tou)井、滲(shen)透(tou)(tou)(tou)塘、滲(shen)透(tou)(tou)(tou)管溝(gou)等(deng)。其中(zhong),綠(lv)(lv)地作為一(yi)種(zhong)天然的滲(shen)透(tou)(tou)(tou)設(she)施(shi)(shi),它具有透(tou)(tou)(tou)水性好、節約投資(zi)、便于雨水引入等(deng)優點。
(1)“低綠地+下排水(shui)系統”措(cuo)施
目前,采(cai)用低勢綠(lv)(lv)(lv)地(di)是(shi)(shi)常用的(de)雨(yu)(yu)(yu)水(shui)蓄滲(shen)(shen)方(fang)法之一,該方(fang)法通(tong)常建造在(zai)(zai)低于路面的(de)景(jing)觀(guan)隔(ge)(ge)離(li)(li)帶內(nei)或采(cai)用低勢綠(lv)(lv)(lv)地(di),與路面雨(yu)(yu)(yu)水(shui)口一起構成(cheng)蓄滲(shen)(shen)排(pai)放系統,具體過程是(shi)(shi)結合原有(you)的(de)綠(lv)(lv)(lv)化(hua)(hua)布局,對土(tu)壤應進行(xing)改造,通(tong)過填加石英砂、煤灰等提(ti)高(gao)土(tu)壤的(de)滲(shen)(shen)透性,同(tong)時(shi)在(zai)(zai)地(di)下增設(she)排(pai)水(shui)管,穿孔(kong)管周圍用石子或其他多(duo)孔(kong)隙(xi)材料填充,具有(you)較大的(de)蓄水(shui)空間,將(jiang)屋面、道(dao)路等各種(zhong)鋪裝表(biao)面形成(cheng)的(de)雨(yu)(yu)(yu)水(shui)徑(jing)流匯集入綠(lv)(lv)(lv)地(di)中進行(xing)蓄滲(shen)(shen),以增大雨(yu)(yu)(yu)水(shui)入滲(shen)(shen)量,多(duo)余(yu)的(de)徑(jing)流雨(yu)(yu)(yu)水(shui)從設(she)在(zai)(zai)綠(lv)(lv)(lv)地(di)中的(de)雨(yu)(yu)(yu)水(shui)溢(yi)流口或道(dao)路排(pai)走,這種(zhong)蓄滲(shen)(shen)設(she)施有(you)效地(di)提(ti)高(gao)了道(dao)路景(jing)觀(guan)隔(ge)(ge)離(li)(li)帶的(de)調(diao)蓄與下滲(shen)(shen)能力,同(tong)時(shi)可(ke)確保景(jing)觀(guan)植(zhi)物生長條件與景(jing)觀(guan)效果,人行(xing)道(dao)外側的(de)綠(lv)(lv)(lv)化(hua)(hua)帶也可(ke)進行(xing)類似(si)設(she)置。
![]() |
低綠地+下排水系統雨水蓄滲措施 |
(2)透水性路面、廣場
采用(yong)透水(shui)性(xing)路(lu)面(mian)(mian)(mian)也是降低(di)雨水(shui)徑(jing)(jing)流量的(de)措(cuo)施之一(yi),透水(shui)性(xing)路(lu)面(mian)(mian)(mian)是降低(di)地表徑(jing)(jing)流的(de)最(zui)重要措(cuo)施之一(yi),因地制(zhi)宜地設置透性(xing)路(lu)面(mian)(mian)(mian),具有一(yi)定的(de)削峰(feng)減排作用(yong),主要方法在(zai)行(xing)車道、人(ren)行(xing)道、廣場、停車場等(deng)(deng)人(ren)工地面(mian)(mian)(mian),盡量采用(yong)多孔(kong)瀝青或混凝土(tu)、草(cao)皮磚(zhuan)、連鎖磚(zhuan)鋪面(mian)(mian)(mian)等(deng)(deng)透水(shui)性(xing)鋪面(mian)(mian)(mian)。
![]() |
滲透性路面的典型結構 |
排(pai)水性瀝青路(lu)(lu)面(mian)采(cai)用高(gao)空隙率的(de)(de)磨耗層,雨水可滲入路(lu)(lu)面(mian)之中,由(you)路(lu)(lu)面(mian)中的(de)(de)連通空隙向路(lu)(lu)面(mian)邊緣排(pai)水,導致雨天路(lu)(lu)面(mian)表面(mian)不(bu)會(hui)形成(cheng)較厚水膜,避(bi)免了水飄與水膜反光的(de)(de)產(chan)生,同(tong)時不(bu)會(hui)出現濺水現象(xiang),有(you)效(xiao)地保證了行車的(de)(de)安全(quan),降低了噪聲(sheng)。多年來,發達國(guo)家(jia)不(bu)斷(duan)進行這一技術的(de)(de)開(kai)發研究,發展迅速(su)。
![]() |
密實路面與排水性瀝青路面對比 |
經研(yan)究表明,上(shang)海(hai)市(shi)城市(shi)綠地(di)(di)土(tu)(tu)壤入(ru)(ru)滲(shen)(shen)(shen)(shen)率的變異非常大,但屬于慢(man)和(he)較慢(man)的穩定入(ru)(ru)滲(shen)(shen)(shen)(shen)率比(bi)例達50%。因此,上(shang)海(hai)市(shi)屬于高地(di)(di)下(xia)(xia)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)、高綠地(di)(di)景觀(guan)標準,低土(tu)(tu)壤入(ru)(ru)滲(shen)(shen)(shen)(shen)速(su)率地(di)(di)區(qu)(qu),這對該區(qu)(qu)域內(nei)(nei)促(cu)進綠地(di)(di)雨(yu)(yu)(yu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)下(xia)(xia)滲(shen)(shen)(shen)(shen)的應用帶來(lai)(lai)不利影響。考慮(lv)上(shang)海(hai)地(di)(di)區(qu)(qu)土(tu)(tu)壤入(ru)(ru)滲(shen)(shen)(shen)(shen)性能(neng)較差,當(dang)土(tu)(tu)壤的滲(shen)(shen)(shen)(shen)透系數(shu)小(xiao)于10-6m/s時(shi),滲(shen)(shen)(shen)(shen)透速(su)度過(guo)(guo)(guo)慢(man)、滲(shen)(shen)(shen)(shen)透時(shi)間(jian)過(guo)(guo)(guo)長,雨(yu)(yu)(yu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)在(zai)(zai)短(duan)時(shi)內(nei)(nei)很難(nan)滲(shen)(shen)(shen)(shen)凈(jing),可采取擴大入(ru)(ru)滲(shen)(shen)(shen)(shen)面積和(he)蓄(xu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)空(kong)間(jian)等(deng)措施來(lai)(lai)強化雨(yu)(yu)(yu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)入(ru)(ru)滲(shen)(shen)(shen)(shen),淺層(ceng)地(di)(di)下(xia)(xia)雨(yu)(yu)(yu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)蓄(xu)滲(shen)(shen)(shen)(shen)是結合(he)城區(qu)(qu)的功能(neng)規劃要求(qiu),在(zai)(zai)人行道、廣場的輔裝層(ceng)或綠化種植土(tu)(tu)以(yi)(yi)下(xia)(xia),在(zai)(zai)地(di)(di)下(xia)(xia)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)位以(yi)(yi)上(shang)用多(duo)孔空(kong)隙材(cai)料(liao)堆徹成大小(xiao)、形(xing)狀(zhuang)不同(tong)的形(xing)成可供短(duan)暫儲存的雨(yu)(yu)(yu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)連通(tong)(tong)空(kong)間(jian),在(zai)(zai)多(duo)空(kong)隙材(cai)料(liao)底部用滲(shen)(shen)(shen)(shen)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)材(cai)料(liao)以(yi)(yi)提高下(xia)(xia)滲(shen)(shen)(shen)(shen)速(su)率,當(dang)暴雨(yu)(yu)(yu)來(lai)(lai)臨時(shi),屋(wu)面等(deng)相對干凈(jing)的雨(yu)(yu)(yu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)通(tong)(tong)過(guo)(guo)(guo)初期棄流和(he)簡單預處理后,通(tong)(tong)過(guo)(guo)(guo)管道或溝(gou)渠方式導流進入(ru)(ru)高孔隙材(cai)料(liao)空(kong)間(jian)內(nei)(nei)短(duan)暫儲蓄(xu),暴雨(yu)(yu)(yu)過(guo)(guo)(guo)后雨(yu)(yu)(yu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)繼續下(xia)(xia)滲(shen)(shen)(shen)(shen),超過(guo)(guo)(guo)儲蓄(xu)容量的雨(yu)(yu)(yu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)外排。
淺層(ceng)地下(xia)雨水(shui)蓄滲(shen)技術上至(zhi)下(xia)分別由植被層(ceng)(草(cao)皮)、基(ji)質層(ceng)、隔離過濾層(ceng)、儲水(shui)層(ceng)、滲(shen)濾層(ceng)等組成。
![]() |
淺層蓄滲透視圖 |
采用(yong)(yong)淺層蓄(xu)滲(shen)技術,不改變原有土地(di)(di)的(de)(de)(de)(de)(de)使用(yong)(yong)功能(neng),充分(fen)(fen)利用(yong)(yong)人行道、綠化(hua)或廣場的(de)(de)(de)(de)(de)淺層地(di)(di)下(xia)(xia)作為雨(yu)(yu)水(shui)(shui)(shui)(shui)短暫儲(chu)存(cun)和(he)滲(shen)透設施,雨(yu)(yu)水(shui)(shui)(shui)(shui)儲(chu)存(cun)設施的(de)(de)(de)(de)(de)大小、形狀可(ke)根據小區(qu)或城市的(de)(de)(de)(de)(de)要(yao)求靈活設置,不影響綠化(hua)景觀(guan)要(yao)求,解決了(le)傳統蓄(xu)滲(shen)技術對高地(di)(di)下(xia)(xia)水(shui)(shui)(shui)(shui)位、高景觀(guan)要(yao)求的(de)(de)(de)(de)(de)地(di)(di)區(qu)難以應用(yong)(yong)問題(ti)。通(tong)過該系(xi)統的(de)(de)(de)(de)(de)應用(yong)(yong),雨(yu)(yu)水(shui)(shui)(shui)(shui)盡可(ke)能(neng)長久的(de)(de)(de)(de)(de)得到(dao)儲(chu)存(cun),支持(chi)和(he)延長滲(shen)透過程,分(fen)(fen)散(san)補充地(di)(di)下(xia)(xia)水(shui)(shui)(shui)(shui),防止地(di)(di)面沉降(jiang);在不影響設施功能(neng)的(de)(de)(de)(de)(de)情況下(xia)(xia),通(tong)過簡單(dan)的(de)(de)(de)(de)(de)就地(di)(di)雨(yu)(yu)水(shui)(shui)(shui)(shui)滯留的(de)(de)(de)(de)(de)方(fang)式分(fen)(fen)散(san)城市的(de)(de)(de)(de)(de)雨(yu)(yu)水(shui)(shui)(shui)(shui)達到(dao)雨(yu)(yu)水(shui)(shui)(shui)(shui)的(de)(de)(de)(de)(de)就地(di)(di)處理,減少外排(pai)量和(he)因雨(yu)(yu)水(shui)(shui)(shui)(shui)外排(pai)而導致(zhi)河(he)流(liu)污(wu)染,減少城市排(pai)水(shui)(shui)(shui)(shui)和(he)防洪設施的(de)(de)(de)(de)(de)投資和(he)運行費用(yong)(yong)。
![]() |
淺層蓄滲的多孔隙材料 |
在上海世博園(yuan)區(qu)(qu)(qu),示范應(ying)用了(le)具(ju)(ju)有(you)(you)(you)排(pai)水性的(de)(de)全生態透水瀝青路面,路面使用材料(liao)的(de)(de)80%為經特殊工藝(yi)處理的(de)(de)再(zai)生廢鋼(gang)渣。路面具(ju)(ju)有(you)(you)(you)降(jiang)溫降(jiang)噪(zao)、防滑(hua)排(pai)水、安全不反光等功能及降(jiang)低城市(shi)熱島效(xiao)應(ying)、減緩地表(biao)沉(chen)降(jiang)、改善生態環境(jing)等顯著的(de)(de)生態效(xiao)應(ying)。同時在人(ren)行廣(guang)場(chang)、停車(che)場(chang)等地區(qu)(qu)(qu),大(da)量采(cai)用具(ju)(ju)有(you)(you)(you)滲(shen)水性能材料(liao)和具(ju)(ju)有(you)(you)(you)透水性能的(de)(de)面層(ceng)鋪裝、有(you)(you)(you)效(xiao)地降(jiang)低園(yuan)區(qu)(qu)(qu)的(de)(de)雨(yu)(yu)水徑流,促進行雨(yu)(yu)水下滲(shen),在現有(you)(you)(you)雨(yu)(yu)水排(pai)放(fang)設施(shi)不變的(de)(de)情況(kuang)下,可顯著提(ti)高地區(qu)(qu)(qu)內的(de)(de)雨(yu)(yu)水排(pai)放(fang)標準。
![]() ![]() |
世博園區全生態透水道路樣板段 世博A13廣場全生態透水地面 |
![]() ![]() |
世博公園全生態透水道路 |
3、初(chu)期(qi)雨(yu)水調蓄(xu)池的應用(yong)
降(jiang)(jiang)雨(yu)(yu)徑流初(chu)(chu)始部(bu)分含有較(jiao)(jiao)高濃度或較(jiao)(jiao)大負荷的(de)污染(ran)物質,在屋面徑流污染(ran)控制或雨(yu)(yu)水(shui)利用的(de)工程實踐(jian)中,合理處置初(chu)(chu)期(qi)雨(yu)(yu)水(shui)可大大提高工程的(de)技術經濟可行(xing)性。初(chu)(chu)期(qi)20%的(de)雨(yu)(yu)水(shui)中含有60%左右的(de)污染(ran)物,說明降(jiang)(jiang)雨(yu)(yu)存在初(chu)(chu)期(qi)污染(ran)效應。
在世博會(hui)園區雨(yu)(yu)(yu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)排澇(lao)泵站中,建(jian)設有初(chu)(chu)期(qi)雨(yu)(yu)(yu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)調蓄池,如后(hou)灘雨(yu)(yu)(yu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)泵站和浦明灘雨(yu)(yu)(yu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)泵站分別建(jian)有約3000m3和8000m3的(de)(de)初(chu)(chu)雨(yu)(yu)(yu)調蓄池。在暴雨(yu)(yu)(yu)時(shi),雨(yu)(yu)(yu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)管網的(de)(de)污(wu)(wu)(wu)染(ran)物(wu)較(jiao)高的(de)(de)初(chu)(chu)期(qi)雨(yu)(yu)(yu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)先(xian)進入雨(yu)(yu)(yu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)調蓄貯存,然后(hou)在暴雨(yu)(yu)(yu)停(ting)止后(hou),將收集的(de)(de)雨(yu)(yu)(yu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)緩(huan)慢的(de)(de)輸送至(zhi)市(shi)政污(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)管網,納(na)入污(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)廠(chang)進行處理,中后(hou)期(qi)的(de)(de)雨(yu)(yu)(yu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)由雨(yu)(yu)(yu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)泵站排入黃浦江水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)體(ti),大(da)大(da)減輕(qing)了初(chu)(chu)期(qi)污(wu)(wu)(wu)染(ran)雨(yu)(yu)(yu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)對水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)體(ti)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)質的(de)(de)污(wu)(wu)(wu)染(ran)影響,具有工程(cheng)示(shi)范(fan)作用。

使用微信“掃一掃”功能添加“谷騰環保網”