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雨水收集系統(tǒng)推動海綿城市建設(shè)

在雨水收集系統(tǒng)推進(jìn)海綿城市建設(shè)中，建設(shè)綠色海綿城市融合示范區(qū)，引導(dǎo)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)技術(shù)集聚與發(fā)展，形成綠色生態(tài)科技園區(qū)。通過研究新技術(shù)、新材料、新工藝的開發(fā)，保證海綿產(chǎn)業(yè)的優(yōu)化，實現(xiàn)節(jié)能減排、提高質(zhì)量增效。通過不斷創(chuàng)新，在綠色建筑、綜合能源利用模式、濕地修復(fù)、資源再利用等方面的應(yīng)用，將碳減排與碳增長相結(jié)合,體現(xiàn)海綿城市的綜合碳減排效果，為海綿城市建設(shè)提供可靠的支撐和保證。

海綿城市建設(shè)中雨水收集的三種主要方式

構(gòu)建海綿城市首先要解決的問題是雨水的收集，海綿城市建設(shè)中雨水收集的三種主要方式是：屋頂集雨、地面徑流收集、城市綠地滯蓄。

1、建筑屋頂?shù)氖占?/h3>

根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)的不同，建筑屋頂?shù)挠晁占譃椋浩巾斢晁占图故接晁占?。平頂雨水收集相對比較簡單，因為所有的建筑都有落水管，直接將落水管連接到水池或集水溝中即可；脊式雨水收集則需要在屋檐下安裝一個半圓形的水平管子，然后將水平管子連接到垂直的落水管中即可，這樣就能初步收集雨水。

2、收集地面徑流

地表徑流采集主要依靠雨污分流和地面透水材料。雨污分流是指在城市規(guī)劃或改造中，對兩套管網(wǎng)進(jìn)行設(shè)計，一套用于排污，另一套用于排水，下雨時形成的地面徑流通過雨水管網(wǎng)排入河湖或雨水收集利用系統(tǒng)。鋪裝層采用透水材料，通過增大鋪裝層材料之間的孔隙，實現(xiàn)雨水的滲入與匯集。道路兩旁的綠化和雨水收集口也可結(jié)合起來，通過綠化過濾地面徑流，用于雨水收集。同時也可將道路兩側(cè)的綠化與雨水收集口結(jié)合起來，通過綠化來過濾地表徑流，收集回用雨水。

3、城市綠地的滯蓄問題

在城市中，綠地滯蓄一般是通過景觀濕地進(jìn)行的。由于這些地區(qū)的道路普遍較低，因此被稱為“下凹式綠地”，他們很容易聚集雨水，又因為植被覆蓋較高，聚集的雨水流動能力較弱，不會像地面徑流那樣快速流動，只要建起一些簡單的明渠，就能直接將雨水注入周圍的景觀湖，或經(jīng)過簡單過濾后用于綠地灌溉、小型噴泉等景觀用水。

雨水收集海綿城市建設(shè)的六要素

一.海綿城市--滲

由于城市下墊面過硬，到處都是水泥，改變了原有自然生態(tài)本底和水文特征，因此，要加強自然的滲透，把滲透放在位。其好處在于，可以避免地表徑流，減少從水泥地面、路面匯集到管網(wǎng)里，同時，涵養(yǎng)地下水，補充地下水的不足，還能通過土壤凈化水質(zhì)，改善城市微氣候。而滲透雨水的方法多樣，主要是改變各種路面、地面鋪裝材料，改造屋頂綠化，調(diào)整綠地豎向，從源頭將雨水留下來然后“滲”下去。

1.透水景觀鋪裝

傳統(tǒng)的城市開發(fā)中無論是市政公共區(qū)域景觀鋪裝還是居住區(qū)景觀鋪裝設(shè)計中多數(shù)采用的都是透水性差的材料，所以導(dǎo)致雨水滲透性差，而在這一方面可以通過透水鋪裝實現(xiàn)雨水滲透，或通過水渠和溝槽將雨水引流至街道附近的滯留設(shè)施中。

2.透水道路鋪裝

傳統(tǒng)城市開發(fā)建設(shè)中道路占據(jù)了城市面積的10%-25%，而傳統(tǒng)的道路鋪裝材料也是導(dǎo)致雨水滲透性差的重要隱私之一，除了景觀鋪裝方面可以通過透水鋪裝實現(xiàn)雨水滲透之外，還可以將園區(qū)道路、居住區(qū)道路、停車場鋪裝材料改為透水混凝土，加大雨水滲透量，減少地表徑流，滲透的雨水儲蓄在地下儲蓄池內(nèi)經(jīng)凈化排入河道或者補給地下水，減少了直接性雨水對路面沖刷然后快速徑流排水對于水源的污染。

3.綠色建筑

海綿城市建設(shè)措施不僅在于地面，屋頂和屋面雨水的處理也同樣重要。在承重、防水和坡度合適的屋面打造綠色屋頂，利于屋面完成雨水的減排和凈化。對于不適用綠色屋頂?shù)奈菝妫部梢酝ㄟ^排水溝、雨水鏈等方式收集引導(dǎo)雨水進(jìn)行貯蓄或下滲.
對于不適用綠色屋頂?shù)奈菝?，也可以通過排水溝、雨水鏈等方式收集引導(dǎo)雨水進(jìn)行貯蓄或下滲。

二.海綿城市---蓄

即把雨水留下來，要尊重自然的地形地貌，使降雨得到自然散落。現(xiàn)在人工建設(shè)破壞了自然地形地貌后，短時間內(nèi)水匯集到一個地方，就形成了內(nèi)澇。所以要把降雨蓄起來，以達(dá)到調(diào)蓄和錯峰。而當(dāng)下海綿城市蓄水環(huán)節(jié)沒有固定的標(biāo)準(zhǔn)和要求，地下蓄水樣式多樣，總體常用形式有兩種：塑料模塊蓄水、地下蓄水池。

1.蓄水模塊

雨水蓄水模塊是一種可以用來儲存水，但不占空間的新型產(chǎn)品；具有的承壓能力；95%的鏤空空間可以實現(xiàn)更有效率的蓄水。配合防水布或者土工布可以完成蓄水，排放，同時還需要在結(jié)構(gòu)內(nèi)設(shè)置好進(jìn)水管、出水管、水泵位置和檢查井。

2.地下蓄水池

雨水收集池，由水池池體、水池進(jìn)水沉沙井、水池出水井、高、低位通氣帽，水池進(jìn)、出水水管、水池溢流管、水池曝氣系統(tǒng)等幾部分組成。

三.海綿城市---滯

其主要作用是延緩短時間內(nèi)形成的雨水徑流量。例如，通過微地形調(diào)節(jié)，讓雨水慢慢地匯集到一個地方，用時間換空間。通過“滯”，可以延緩形成徑流的高峰。具體形式總結(jié)為三種：雨水花園、生態(tài)滯留池、滲透池、人工濕地。

1.雨水花園

是指在園林綠地中種有樹木或灌木的低洼區(qū)域，由樹皮或地被植物作為覆蓋。它通過將雨水滯留下滲來補充地下水并降低暴雨地表徑流的洪峰，還可通過吸附、降解、離子交換和揮發(fā)等過程減少污染。其中淺坑部分能夠蓄積一定的雨水，延緩雨水匯集的時間, 土壤能夠增加雨水下滲，緩解地表積水現(xiàn)象。蓄積的雨水能夠供給植物利用，減少綠地的灌溉水量。

2.生態(tài)滯留區(qū)

概念上來講生態(tài)滯留區(qū)就是淺水洼地或景觀區(qū)利用工程土壤和植被來存儲和治理徑流的一種形式，治理區(qū)域包括草地過濾，砂層和水洼面積、有機層或覆蓋層、 種植土壤和植被。生態(tài)滯留區(qū)在對于土壤的要求和工程技術(shù)上的要求不同于雨水花園，形式根據(jù)場地位置不同也較為多樣，如生態(tài)滯留帶、滯留樹池等。

2.1植草溝

植淺草溝具有輸水功能，具有一定的截污凈化功能。適用于徑流量小及人口密度較低的居住區(qū)、工業(yè)區(qū)或商業(yè)區(qū)、公園、停車場及公共道路兩邊，可以代替路邊的排水溝或者雨水管渠系統(tǒng)。植草溝溝頂寬0.5~2m，深度0.05~0.25m，邊坡（垂直：水平）1:3~1:4,縱向坡0.3%~5%。可設(shè)置在雨水花園、下凹式綠地前作為預(yù)防處理。

2.2雨水塘

雨水塘是滲水洼塘即利用天然或人工修筑的池塘或洼地進(jìn)行雨水滲透，補及地下水，雨水塘能有效地削減徑流峰值。但雨水塘護坡需要種植耐濕植物，若雨水塘較深（超過60cm）護坡周邊就要種植低矮灌木，形成低矮綠籬，隱患。同時整個雨水塘系統(tǒng)還要形成微循環(huán)才能防止水體腐壞。

2.3雨水濕地

雨水濕地人工雨水濕地是一個綜合的生態(tài)系統(tǒng)，它應(yīng)用生態(tài)系統(tǒng)中物種共生、物質(zhì)循環(huán)再生原理，結(jié)構(gòu)與功能協(xié)調(diào)原則，將雨水花園、生態(tài)滯留池收集的雨水進(jìn)行集中的凈化。而且其具有緩沖容量大、處理效果好、工藝簡單、投資省、運行費用低等特點，極其適合海綿城市建設(shè)中多出應(yīng)用。

四.海綿城市---凈

通過土壤的滲透，通過植被、綠地系統(tǒng)、水體等，都能對水質(zhì)產(chǎn)生凈化作用。因此，應(yīng)該蓄起來，經(jīng)過凈化處理，然后回用到城市中。雨水凈化系統(tǒng)根據(jù)區(qū)域環(huán)境不同從而設(shè)置不同的凈化體系，根據(jù)城市現(xiàn)狀可將區(qū)域環(huán)境大體分為三類：居住區(qū)雨水收集凈化、工業(yè)區(qū)雨水收集凈化、市政公共區(qū)域雨水收集凈化。根據(jù)這個三種區(qū)域環(huán)境可設(shè)置不同的雨水凈化環(huán)節(jié)，而現(xiàn)階段較為熟悉的凈化過程分為三個環(huán)節(jié)：土壤滲濾凈化、人工濕地凈化、生物處理。

1.雨水凈化系統(tǒng)三部分

土壤滲濾凈化：大部分雨水在收集時同時進(jìn)行土壤滲濾凈化，并通過穿孔管將收集的雨水排入次級凈化池或貯存在滲濾池中；來不及通過土壤滲濾的表層水經(jīng)過水生植物初步過濾后排入初級凈化池中。

人工濕地凈化：分為2個處理過程，一是初級凈化池，凈化未經(jīng)土壤滲濾的雨水；二是次級凈化池，進(jìn)一步凈化初級凈化池排出的雨水，以及經(jīng)土壤滲濾排出的雨水；經(jīng)二次凈化的雨水排入下游清水池中，或用水泵直接提升到山地貯水池中。初級凈化池與次級凈化池之間、次級凈化池與清水池之間用水泵進(jìn)行循環(huán)。

2.雨水凈化系統(tǒng)三大區(qū)域環(huán)境

居住區(qū)雨水收集凈化：

居住區(qū)雨水收集凈化過程中由于居住區(qū)內(nèi)建筑面積和綠化面積較大，雨水沖刷過后大量水體可以經(jīng)生態(tài)滯留區(qū)、雨水花園、滲透池收集起來經(jīng)過土壤過濾下滲道模塊蓄水池中，相對來說雨水徑流量較少。所以利用海綿城市雨水收集系統(tǒng)將雨水惠存、下滲、過濾然后經(jīng)過生物技術(shù)凈化之后就可以大量用于綠化灌溉、沖廁、洗車等方面。

工業(yè)區(qū)雨水收集凈化：

工業(yè)區(qū)有別于居住區(qū)，相對來說綠地面積較少，硬質(zhì)場地和建筑較多，再加上工業(yè)產(chǎn)物的影響，所以在海綿城市雨水收集和凈化環(huán)節(jié)就要格外注意下滲雨水的截污環(huán)節(jié)。經(jīng)過承載海綿城市原理的園林設(shè)施對工業(yè)污染物的過濾之后，雨水經(jīng)過土壤下滲道模塊蓄水池，在這個過程中設(shè)置截污處理對下滲雨水進(jìn)行第二次的凈化，進(jìn)入模塊蓄水池之后配合生物技術(shù)再次凈化后再次的循環(huán)利用到冷卻水補水、綠化灌溉、混凝土攪拌等方面。

市政公共區(qū)域雨水收集凈化：

市政公共區(qū)域雨水收集凈化對比前兩個區(qū)域環(huán)境有著不一樣的方面，綠地面積大，不同地區(qū)山體高程不同所以導(dǎo)致徑流量不同，并且河流、湖泊面積較大，所以減緩雨水沖刷對山體表面的沖擊破壞和對水源的直接污染是為重要的問題。就上述問題來講，市政區(qū)域雨水凈化在雨水收集方面要考慮生態(tài)滯留區(qū)和植物緩沖帶對山體的維護作用以及對河流、湖泊的過濾作用。在雨水調(diào)蓄方面主要使用調(diào)蓄池來對下滲雨水進(jìn)行調(diào)蓄，凈化后的水一方面用于市政綠化和公廁沖廁，一方面排入河流、湖泊補給水原，解決了水資源短缺的問題

五.海綿城市---用

在經(jīng)過土壤滲濾凈化、人工濕地凈化、生物處理多層凈化之后的雨水要盡可能被利用，不管是豐水地區(qū)還是缺水地區(qū)，都應(yīng)該加強對雨水資源的利用。不僅能緩解洪澇災(zāi)害，收集的水資源還可以進(jìn)行利用，如將停車場上面的雨水收集凈化后用于洗車等。我們應(yīng)該通過“滲”涵養(yǎng)，通過“蓄”把水留在原地，再通過凈化把水“用”在原地。

六.海綿城市---排

是利用城市豎向與工程設(shè)施相結(jié)合，排水防澇設(shè)施與天然水系河道相結(jié)合，地面排水與地下雨水管渠相結(jié)合的方式來實現(xiàn)一般排放和超標(biāo)雨水的排放，避免內(nèi)澇等災(zāi)害。有些城市因為降雨過多導(dǎo)致內(nèi)澇。這就必須要采取人工措施，把雨水排掉。

當(dāng)雨峰值過大的時候，地面排水與地下雨水管渠相結(jié)合的方式來實現(xiàn)一般排放和超標(biāo)雨水的排放，避免內(nèi)澇等災(zāi)害。經(jīng)過雨水花園、生態(tài)滯留區(qū)、滲透池凈化之后蓄起來的雨水一部分用于綠化灌溉、日常生活，一部分經(jīng)過滲透補給地下水，多余的部分就經(jīng)市政管網(wǎng)排進(jìn)河流。不僅降低了雨水峰值過高時出現(xiàn)積水的幾率，也減少了時間對水源的直接污染。