對城市初期雨水收集利用的探究論文
雨水收集，完整的說應該叫做“雨水收集與利用系統”，是指收集、利用建築物屋頂及道路、廣場等硬化地表彙集的降雨徑流，經收集——輸水 ——淨水——儲存等渠道積蓄、雨水收為綠化、景觀水體、洗滌及地下水源提供雨水補給，以達到綜合利用雨水資源和節約用水的目的。以下是小編今天為大家精心準備的：對城市初期雨水收集利用的探究相關論文。內容僅供參考，歡迎閱讀!
對城市初期雨水收集利用的探究全文如下：
1 前言
在我國，許多城市都存在著水資源緊缺的問題，對於城市的可持續發展有著巨大的負面影響。因此，採取合理可靠的措施，對城市初期雨水進行有效的收集和利用，是非常必要的，能夠有效緩解城市用水緊張問題，減輕水環境汙染，進而推動城市的綠色健康發展。
2 雨水的收集
2.1 地面雨水收集
隨著城市化程序的加快，城市規模迅速擴大，為了便於人們的日常出行，城市地表一般都是水泥或者瀝青等材料，雨水無法及時下滲。對此，可以在建築附近設定相應的“可蓄水地面”，實現對於雨水的儲存。主要的雨水處理過程是在雨水儲存箱內進行。過濾淨化裝置分三層，從上到下分別是小卵石、石英砂、活性炭。每層之間用紗布鋪墊分隔。這樣水由上到下流過時，過濾程度逐級加大，可以有效得到淨化，大部分雜質顆粒會被隔離或是吸附。
2.2 屋面雨水收集
對於城市雨水資源而言，屋面雨水主要佔其中雨水資源量的65%左右。未免雨水易於收集，且水質相對較好，是城市初期雨水利用的主要物件。雨水落在屋頂，經由屋面進入雨水回收管，通過雨水回收管進入使用者家的水箱中。對於平屋頂，可以在對屋面進行構造處理時將屋面做成一定的坡度，例如鋪填砂漿等。雨水沿著坡度滑到屋面兩邊。對於坡屋頂，應在坡邊緣設定外挑簷溝，雨水回收管設定在外挑簷溝中。這樣的簷溝可以做成建築造型，美觀且實用。由於憑藉水的自由滑落收集雨水，此方案不適用於屋面構造複雜且屋面極不規則的民用建築屋面。在簷溝處放置過濾網，作為雨水處理的第一道工序。過濾網可以將雨水中尺寸大的雜物分離出來。對於上述不同排水規劃的屋頂，在原排水立管的位置用雨水回收立管代替。雨水進入雨水回收立管後，經過一個雨水轉換裝置進入使用者家中的水箱達到儲存的目的。當入水口開啟時，雨水在雨水管內穿過外牆進入室內，通過入水口進入水箱; 當入水口關閉時，雨水管無法進入水箱，則雨水會由後面的雨水管流至下面的使用者，直至每一戶都能接收到雨水。
2.3 雨水入滲
通過入滲對雨水進行收集利用，能夠有效減輕市政排水系統的排水負擔，減輕城市洪水災害可能引發的危害，同時也可以在一定程度上減少市政基礎設施的執行維護成本。不僅如此，通過雨水入滲的方式，能夠實現對城市地下水的回補，減少因地下水位下降造成的地面沉降問題，同時也可以對城市生態環境進行修復。
在實際操作中，雨水入滲的方式是多種多樣的，這裡針對幾種比較常見的雨水滲透設施進行分析。一是城市綠地，這是一種天然的滲透設施，不僅入滲效果優秀，能夠有效節約資金投入，而且可以美化城市環境，改善城市區域性氣候，可以說是一種非常簡單有效的入滲設施。因此，對於市政主管部門而言，可以對城市現有的公園、綠地、綠化帶等進行適當改造，對居民區以及市政道路上的雨水進行收集。二是人工滲透設施，包括滲透路面、滲透池、高危花壇等。以滲透地面為例，主要是利用多孔瀝青、多孔混凝土以及草皮磚等材料，取代傳統的瀝青和混凝土材料，以提升地面的滲透效果，實現雨水的有效滲透。當雨水量相對較小時，可以實現雨水的直接入滲，而即使雨水量較大，在地表形成徑流，也可以在適當位置，設定相應的蓄水池等設施，對雨水進行收集，經過濾處理後，回補地下水，又或者直接作為綠化灌溉用水。在人行道、廣場以及停車場等公共場所，可以在相應位置設定回填砂石、礫料的滲溝或者滲井，以增加雨水入滲量，儘可能減少人行道和廣場上的積水。
對於市政管理部門而言，在對城市整體進行規劃建設時，應該堅持可持續發展理念，以綠色城市、生態城市為基準，在不影響城市各項功能的前提下，儘可能增加綠地和人工溼地的面積。從我國當前的城市規劃建設而言，在絕大部分城市中，由於綠地徑流係數小，雖然其面積較大，但是可以收集的雨水量有限，很容易出現飽和的情況，因此綠地徑流雨水一般都是通過入滲的方式進行利用;而城市廣場空地面積較大，徑流係數也較大，收集雨水量大，而且非常穩定，因此對於雨水的利用一般是採用收集回用的方式;而在城市道路方面，由於行車量較大，路面汙染嚴重，不能直接作為雨水收集的物件，可以通過修建地下滲透管道或者滲透水池的方式，對雨水進行收集。
3 關於初期雨水的收集分析
3.1 初期雨水處理系統介紹
初期雨水是指降雨初期時的雨水，在雨水中溶解了空氣中大量的酸性氣體、汽車尾氣以及各種各樣的汙染性氣體，加上對於路面、建築等的沖刷，含有大量的有機物、重金屬以及懸浮固體等汙染物質，汙染程度較普通城市汙水更高，如果直接排放，會對水體造成嚴重的汙染，因此，做好初期雨水的收集和處理，是非常必要的。在國外一些相對發達的國家，對於初期雨水的處理，是利用下凹綠地的淨化作用，引導雨水入滲地下，通過土地系統，進行相應的淨化處理，又或者將初期雨水引入汙水處理管道，與城市生產生活汙水一同處理後，直接排入和河道。而國內對於初期雨水的處理，多是收集後直接棄流，對此，從我國實際情況出發，提出了相應的道路雨水收集利用系統。
***1***雨水口
在降雨時，對於道路徑流，應該在雨水口設定相應的篦子，對垃圾和雜物等進行攔截，同時在雨水口的底部，設定相應的沉澱池，對雨水中包含的大顆粒雜質進行沉降處理，以避免過濾器的堵塞。在經過濾器初步過濾後，道路徑流會進入滲透池，等待後續處理。
***2***滲濾井
從施工和成本方面考慮，可以對現有的滲透池或者滲透井進行改造，形成相應的滲濾井。應該結合區域氣候特點，從初期雨水量考慮，對滲透池的體積進行確定，一般情況下，將滲透池設計為長扁形，為雨水入滲回補地下水提供便利，同時減少對於地下管線的影響。滲濾井應該通過相應的果殼過濾器，與雨水口相連，同時在果殼過濾器出水口位置，設定縱向帶孔管道，以強化前期布水能力，提升滲濾井的執行效率。
3.2 初期雨水滲透量計算及滲透池容積的確定
採用極限強度法計算初期雨水滲透量。設計流量計算引數： 某城市3 年重現期降雨i=1.91mm/min， 場地面積30m×9m， 集流時間tb=5min， 初期雨水h=5mm， 初期雨水厚度h 降落時間k=h/i=2.62min，全部匯水面積上產生的匯流Qs=ψFi=0.9×30×9×1.74=464.13L/min。根據開始降雨到最大面積上產生匯流的時間和退水時間相等的條件，匯流區內初期雨水全部被收集到收集點的時間T=k+tb=2.62+5=7.62min。Tb>k，得到雨水匯流過程線。
線0-a-b-c 表示雨水匯流過程，線0-a-e-T 表示初期雨水匯流過程。在k 時間內達到匯流點的徑流量為a 點對應的流量Qa，設降雨強度i 條件下，有滲透池存貯τ***min***雨水，0<τ
4 系統收集雨水資源的利用與效果
4.1 可提高水資源的利用效率
面對日益短缺的水資源，我們不得不尋求一些方法緩解當前水資源緊張的問題，而雨水的收集就是較為有效的方法。雨水是一種寶貴的水資源，但是我們一直以來都忽視了對雨水的收集和利用，不得不說，這是一種非常巨大的浪費。結合初期雨水處理系統，實現對於雨水的收集和劉勇，能夠有效提升水資源的利用效率，緩解城市用水緊張問題。
4.2 避免或防止城市洪澇的發生
我國近幾年來，隨著自然氣候的變化無常，城市防洪問題變得十分嚴峻，許多城市都開始相繼出現“城中看海”的尷尬景象。造成這種現象的原因，一方面是由於城市排水系統的設計存在一定的不合理性，當短期降雨量較大時，市政排水管網壓力較大，難以及時有效排除積水;另一方面，全球氣候變暖導致了極端天氣的頻繁出現，很容易形成局地強降雨。應用初期雨水收集處理系統，可以有效增加雨水排洩途徑，緩解市政排水管道的壓力，進而避免或防止城市洪澇的發生。
5 結語
我國當前對於初期雨水的處理技術還不是很成熟，但是隨著城市雨水利用技術的不斷推廣，越來越多的人開始重視城市雨水收集利用技術，在城市初期雨水收集利用系統的建設過程中，應該根據工程專案環境，對系統方案進行合理選擇，保證系統功能的有效發揮。