新型城市绿地雨水收集系统方案设计

新型城市绿地雨水收集系统方案设计

来源:论文网

  由于气候变化和人类活动的影响,水资源短缺问题日益严重。雨水的收集利用逐渐受到专家学者的重视。本方案基于“就地利用”的原则,以收集和利用雨水为目的,运用“下凹式”绿地、“穹顶式”广场的设计方法和“地下盲沟集水”的途径,设计出一种新型城市雨水收集的方案。该方案可行性高、利用前景广阔。

  1.国内外研究现状

  国外的雨水利用研究具有代表性的有德国、日本、美国以及其它一些典型的国家。其中德国是世界上雨水收集、处理、利用技术最先进的国家之一,德国城市雨水利用技术已进入标准化、产业化阶段,并逐步向集成化、综合化方向发展;美国的雨水利用发展迅速,涌现了波特兰雨水园等一大批雨水利用的优秀案例;日本特别重视雨水的渗透利用,包括渗井、渗池和渗沟等,由于这类设施具有占地面积较小、安装简易等特点,其在日本已经迅速发展。

  国内的雨水利用研究历史久远,但相对来说发展缓慢。基于城市绿地的角度来分析,并没有形成系统的理论指导。因此,如何对城市绿地做专项的雨水利用还值得更深层次的研究。

  2.设计方案

  本方案适用于城市公园、广场的绿地。采用“下凹式”绿地,配合“穹顶式”广场的设计,通过地下盲沟将广场和路面上的雨水导入绿地下的蓄水池,可将收集的雨水用于绿地灌溉。

  方案有以下四个过程:

  2.1雨水收集

  其一,在道路立缘石“断接”处的草地上设置流水篦子,且流水篦子下设置渗水井,渗水井底部与就近盲沟渠道相连,道路雨水经过路面-流水篦子-渗水井-盲沟,最终流入蓄水池;

  其二,在穹顶式广场四周边缘铺设鹅卵石层,且其底部与盲沟相连。为了减少雨水在到达鹅卵石层底部时沿竖直方向的下渗量(以收集更多雨水),在鹅卵石层底部设置一定的坡度,底部最低处连接盲沟。广场雨水经过广场-鹅卵石层-盲沟,最终也汇入蓄水池。

  2.2雨水净化

  2.2.1由于广场面较为洁净且四周的鹅卵石层有过滤净化作用,因此广场上的雨水通过鹅卵石层已经得到净化;虽然路面雨水中污染物较多,但经过渗水井(有滤料层)的过程中也得到了净化。

  2.2.2同时,雨水从渗水井进入自主设计的滤料盲沟时,进行第二次过滤、净化,最终才进入到蓄水池中。

  盲沟整体为非棱柱体渐扩式。下底面为有一定坡度的斜面,并最终与蓄水池相连;水平方向上向左右两边扩展(如图4)。

  考虑到盲沟要对雨水进行过滤、净化,故按照水流流动的方向依次填充渗透系数依次减小的粗砾、砂砾、石英砂对来自地面的雨水进行过滤净化。

  2.3雨水储蓄

  为了不影响绿地的景观效果,在地下设置蓄水池,并要求其顶部与盲沟上缘平齐,蓄水池底部设置管道连接市政管水网。蓄水池的体积大小,根据蓄水有效面积(该蓄水池四周路面以及广场)、降雨量、蒸发量等因素来确定。

  2.4雨水利用

  水主要用于绿地的灌溉,因此在蓄水池下设水泵,当需要灌溉时将收集的雨水抽到地上再利用。同时在蓄水池上安装水位监控系统,若蓄水池水位过高,则开始排水,如用于公厕冲洗等;若蓄水池水位过低(不满足灌溉需求),则开始从市政管水网补水。在雨水被抽出蓄水池前会经过一个紫外线消毒装置,对雨水进行消毒,提高水质。

  3.结语与讨论

  本方案转变“以排为主”的传统理念,施工较为简单,成本低,无难以解决的技术问题,但可以从很大程度上收集雨水进行利用,同时还有排除路面积水的作用。我国是一个严重缺水的国家,特别是水资源匮乏的西北部地区.如果能把雨水资源合理利用起来,可一定程度上缓解缺水问题。