新農村建設中雨水利用研究論文
新農村建設中雨水利用研究論文
摘要:分析了新農村建設雨水利用中存在的問題,從雨水直接利用、間接利用和綜合利用三方面,對現有的雨水利用技術進行了效益分析和方案最佳化,從而提高雨水資源的利用效率,推動農村建設的可持續發展。
關鍵詞:雨水利用,水資源,新農村建設
新農村政策實施以來,農村水資源調配模式得以最佳化升級,一定程度上緩減了農村水資源供需矛盾,但受各方面條件限制,我國雨水利用仍存在資金不足、技術單一、利用率低等問題。在新農村建設中,地面硬化程度加深,使地表徑流量增加,加速了徑流彙集,極易引發洪澇災害。目前,在部分農村,農業、生活用水得不到保障,尤其是生活用水的水質不達標,直接影響農村居民的生命健康[1]。此外,雨水沖刷還會引發農業面源汙染、生態破壞等問題。因此,結合新農村建設實際需求,對農村現有技術進行效益分析和方案最佳化,提高雨水利用效率,是推動新農村建設、解決水危機的有效途徑。
1新農村建設中雨水利用存在的問題
當前,新農村建設中雨水利用還存在如下問題:1)農村地區技術水平有限,通常以效率低的傳統技術為主;2)現有雨水利用技術一般僅考慮雨水的直接回收與利用,未考慮與雨水回補地下水、水土保持和環境改善等多目標結合;3)雨水利用沒有很好地與生態景觀及環境建設相結合[2];4)由於缺乏管理和淨水配套設施,收集雨水的水質不達標,對農民生命安全產生威脅;5)雨水利用技術過於單一,缺乏技術整合和綜合利用方法,未形成科學的技術體系。
2新農村建設中雨水利用體系的構建
將現有雨水利用技術分為直接利用、間接利用和綜合利用三類來構建雨水利用技術體系。
2.1雨水直接利用
農村地區雨水直接利用是由坡面、庭院、公路等多種集雨面將雨水收集後直接回用。
1)坡面集雨。包含人字形屋面、山坡坡面和人工集雨面三類。傳統的屋面雨水直接進入蓄水裝置,而無任何前處理設施,僅在使用前自然沉降,煮沸後便飲用,忽略了屋面材料和表面雜質對水質的影響,導致水質不達標,長期使用將對人們生命健康造成嚴重威脅[3]。對此,應根據不同集雨面的來水量和水質特點配套預處理設施,也可採用鋁塑板等新型屋面防水材料,或在屋面採用旋流除砂裝置,透過對初期雨水棄流,以得到水質較好的後期雨水,可有效減少雨水雜質,保障用水安全。山坡集雨面積較大,來水量多,對農戶生活用水水量有保障,且其對徑流汙染物有截留和淨化作用,收集的雨水水質較路面好,可作為家庭日常用水的備用水。同時,在山坡上修建梯田或植樹種草,既可減少水土流失,又能攔蓄和淨化雨水,減少雨水徑流,補充地下水。當缺少或無天然坡面集雨條件時可修建人工集雨場。
2)庭院集雨。由於屋面集雨面積小,較難滿足農戶日常用水量需求,可收集庭院雨水補充生活用水,鋪設庭院不透水集雨面時應設定適宜坡度。庭院集雨面應防止畜禽進入,化肥和農藥汙染等。多個庭院集雨面便構成集流場,在其周圍應避免生活垃圾堆放和畜禽糞便汙染,降雨前應清掃集雨面,排棄一定初期雨水而收集水質較好的.後期雨水。
3)公路集雨。隨著新農村的建設,公路路面車流量增大,人為活動所致路面汙染物增多,徑流汙染程度加大,經過簡單的自然沉降和水質處理後可用於農業灌溉或公路綠化[4],若要作為生活用水使用還需進行深度處理。在現有屋面基礎上,利用當地條件透過對鄉村坡面、庭院和公路的修整或修建人工集雨場,構建多種集雨面共同集雨的雨水利用模式,同時要注意對集雨面定期維護[3]。雨水直接利用能有效攔蓄雨水,解決農民用水問題,是農業抗旱的有力保障,尤其與滴灌等節水措施結合產生經濟效益更高,因其成本低,易操作,可在農村地區廣泛應用。
2.2雨水間接利用
雨水間接利用是採取工程措施使雨水下滲或回灌地下,以平衡地下水。與城市相比,農村地區受汙染程度低,降雨沖刷大氣對雨水水質影響小。雨水間接利用於綠化灌溉、涵養水源、回補地下水等,具有減少水土流失、恢復生態環境和地下水水位等多種生態效益[5],前景廣闊。雨水間接利用措施有屋頂綠化、雨水花園、植被淺溝、透水地面等。
1)屋頂綠化。屋頂綠化已被許多城市採用,它既能減少屋面雨水徑流和徑流汙染物,又對氣候調節和環境改善有積極作用。考慮到大部分農村屋頂承重差、房屋面積小、資金有限等因素,應選擇栽種抗風、耐旱、耐寒性強的低矮灌木和草本植物,重量輕,養護投入少,也便於栽種和運輸。此外,屋頂綠化時還應考慮屋頂的防水,屋頂與植被層間需鋪設專用排水板。
2)雨水花園。根據目的不同,雨水花園可分為控制徑流量和控制徑流汙染兩類[6],在農村建設中,宜採用以控制徑流量為主要目的的雨水花園,其造價低,且便於施工、管理。另外,雨水花園還具有較好景觀和生態效果,尤其適合應用於對環境要求較高的生態旅遊村。
3)植被淺溝。植被淺溝一定程度上可代替傳統溝渠,雨水在植被淺溝中透過植物根系得到淨化,既節省投資,又更貼近自然排放規律,還起到景觀點綴的作用,對農村是一種經濟易行又環保的方法。
4)透水地面。在新農村建設階段,大力開展工程建設,地面硬化率不斷提高,大大加速了暴雨徑流,使得道路徑流難以下滲,極易產生洪澇災害。為此,農村地面可適當採用碎石、鵝卵石或帶孔磚鋪砌,使雨水或地面徑流下滲到土壤。但透水地面造價較高,且耐用性較低,宜考慮在居民院落或健身廣場等空地使用。
2.3雨水綜合利用
在農村地區,雨水的綜合利用主要是建造池塘、溼地等收集調蓄雨水,比如多功能調蓄塘、庭院水塘、生態水塘和人工溼地等。雨水調蓄塘可以在雨季時集蓄雨水,減少雨水資源的流失,降低洪澇災害發生的頻率;旱季時,又能將收集的雨水作為備用水源。根據當地的地質地貌和水文氣象條件,建設適用的雨水綜合利用設施,不僅可以防澇抗旱,又能調節村莊周邊氣候、美化村莊環境,也能充分利用土地資源。
3結語
1)在新農村建設中,加強雨水資源利用對保護自然水源、推進農村人居環境整治、提升農村基礎設施水平、促進農村經濟發展有重大意義。
2)我們應當結合農村經濟狀況、自然條件、水資源狀況等多方面因素,本著經濟、實用的原則,科學地選擇適合該村的雨水利用措施,並確定合理的設施規模,以實現更高的經濟社會效益。
3)雨水利用需同灌溉工程、植被綠化、生態修復等統籌一體,以實現農村的可持續發展。
參考文獻:
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