城市市政道路路面雨水利用的研究

文章编号 :100926825 (2008) 0120189202 城市市政道路路面雨水利用的研究 收稿日期 :2007208221 作者简介 :孔德惠 (19782 ) ,女 ,硕士 ,讲师 ,西南交通大学峨眉校区 ,四川 峨眉山　614202 孔 德 惠 摘 　要 :分析了我国水资源概况及城市化对水循环系统的影响 ,指出通过城市市政道路 ,采取蓄排设施有效地利用城市 化增多的雨水径流 ,使路面雨水资源化 ,从而对城市化的发展起到积极的推动作用。 关键词 :市政道路 ,水资源 ,路面 ,雨水利用 中图分类号 : TU991. 57 文献标识码 :A 　　水资源是十分重要又很特殊的自然资源 ,是人类赖以生存的 基本物质和人类可持续发展的制约因素。然而 ,雨水作为极其重 要的可用水资源 ,并未得到充分利用 ,利用率约为降水量的 30 % ～40 % ,尚有 60 %～70 %的降水以地 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 径流和无效蒸发的方式损 失掉[1 ] 。我国对天然降雨的利用率只有 10 % ,因此雨水利用的潜 力非常大。在我国城市化进程快速发展的今天 ,市政道路里程快 速增长 ,水资源短缺越来越严重 ,利用城市道路有效收集由于城 市化增多的地表径流 ,并加以合理利用 ,对整个城市的发展越来 越重要。 1 　水资源概况 1. 1 　水资源的概念 水资源是指地球上水的总体 ,包括存在于地球表面、地球岩 石圈、大气圈、生物圈中的固态、液态和气态的水 ,是人类生存和 发展的不可替代的自然资源 ,淡水则是人类可以利用并逐年得到 恢复和更新的最宝贵资源 ,分为地表水和地下水 ,大气降水为其 补给来源。 1. 2 　我国水资源概况 我国水资源总量很大 ,多年平均降水量约 6 万亿 t ,土壤、植 物蒸发 3. 2 万亿 t ,形成地面径流及渗入地下 2. 8 万亿 t ,位列世 界第 6 位。由于人口众多 ,人均拥有量 2 200 t 左右 ,占世界水资 源人均拥有量的 1/ 4 左右 ,居世界 121 位 ,属于水资源较贫乏的 国家。 我国地表水资源时空分配差异巨大。长江流域及其以南地 区人口约占全国人口的 50 % ,拥有全国 80 %的水资源 ,相同比重 的北方人口却仅拥有全国水资源的 20 %。水量年内变化很大 ,夏 秋较多 ,冬春偏少 ,而且年际分配也不平衡。全国 660 座城市中 , 供水不足的达 400 多个 ,严重缺水的 110 多个 ,城市年缺水量达 60 亿 m3 ,城市经济因缺水所造成的影响难以估量。 1. 3 　我国地下水资源利用情况 由于自然环境原因 ,再加上人类高强度活动的影响 ,北方地 表水资源有进一步减少的趋势 ,即使地表水资源较丰富的南方也 面临水质型缺水的窘境 ,于是各地大力抽取地下水 ,以解燃眉之 急。 目前 ,全国已有 46 个城市由于过量开采地下水而出现了地 面沉降 ,有的还导致地面裂缝 ,城市基础建设受到严重威胁 ,农村 田地毁损 ,沿海地区则海水入侵 ,恶化地下水水质。由于大范围 的区域性地下水位下降还致使干旱、半干旱地区地表植被破坏 , 生态环境退化。我国已形成区域地下水降落“漏斗”100 多个 ,面 积达 15 万 km2 ,例如北京市全市用水量的 55 %是地下水 ,由于长 期超量开采 ,市区地下水位比解放前下降 20 多 m ,超采最严重的 城近郊区 ,已形成区域面积近 1 000 km2 的大漏斗区。 1. 4 　路面雨水利用的必要性 雨水是宝贵的水资源 ,在路面有组织排泄时应加以利用。 1) 城市路面雨水可用于城市绿地灌溉、城市清洁等方面 ,因 而会产生良好的环境效益 ;景观蓄水池可以形成城市新的水生态 景观 ;雨水径流入渗利用 ,阻缓了地面沉降 ,可以使更多雨水渗入 地下增加浅层土壤的含水量 ,从而调节城市气候 ,遏制城市热岛 效应 ,抑制城市沙尘和扬沙天气的发生。 2) 利用蓄水池和地下水库 ,贮存了大量雨水资源 ,不仅减少 了城市排水所需雨水管道、雨水泵站等排水设施和资金的投入 , 而且有利于城市的防洪排涝 ,减轻了城市河道的行洪压力。 3)雨水资源的充分利用 ,可以大大缓解城市水资源的不足。 2 　城市化对自然水循环系统的影响 2. 1 　城市化对降雨径流过程的影响 随着城市化的发展 ,城市不透水面积在逐年增加。由于不透 水地表的入渗量几乎为零 ,导致降雨径流系数增大 ,雨水汇流速 度提高 ,从而产生城市降雨径流总量的增大和径流洪峰提前。 2. 2 　城市化对降雨径流水质的影响 降雨径流水质受到大气沉降物、生活垃圾、道路交通量和路 面材料的影响 ,具有一定的污染性 ,特别是初期径流。路面径流 对水质影响随降雨时间增加而减小 ,大量初期雨水对河流水质构 成严重污染 ,造成整个城市的生态环境日趋恶化。根据一些研究 Application of three2way thermostatic valve in floor radiation heating system L UO Li2sen 　WANG Cheng2yong 　YUAN Hui Abstract :The basic principle and performance characteristics of thermostatic valve are introduced , and application of three2way thermostatic valve in floor radiation heating system is discussed. At the end , the advantages of floor radiation heating system with thermostatic valve are summarized , in order to popularize the application of three2way thermostatic vale. Key words :thermostatic valve , floor radiation heating , heating effect ·981·　　　 第 34 卷 第 1 期 2 0 0 8 年 1 月　　　　　　　　　　　　　　山 西 建 筑SHANXI 　ARCHITECTURE 　　　　　　　　　　　　　 Vol. 34 No. 1 Jan. 　2008 © 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net 表明[2 ] ,雨水主要污染物是 COD 和悬浮固体 (SS) ,道路初期径流 中也含有铅、锰、酚、石油类及合成洗涤剂等成分 [3 ] 。 2. 3 　城市化对地下水的影响 由于城市发展导致不透水地面增加 ,使降雨对地下水的补给 量逐年减少。据统计 ,北京市 20 世纪 80 年代年均补给量比 60 年代～70 年代减少约 2. 6 ×108 m3 。地下水补给量相应减小 ,使 干旱期河流基流量也相应减小。同时也使城市地下浅部含水系 统规模变小 ,改变了含水层边界及含水介质的性质 ,而且对地下 水流动系统也产生一定影响。 2. 4 　加大城市防洪排涝的危胁 城市化的发展增大了雨水径流量 ,20 世纪 80 年代北京城区 的径流洪峰流量是 50 年代的 2 倍。加之现有的城市排水设施排 水能力不足和垃圾阻塞雨水入口 ,导致城市道路积水、低洼地段 和地下通道被淹没、交通中断。人们的正常工作和生活因此受到 严重干扰 ,房屋和财产受到损失 ,河道下游洪水泛滥 ,加大城市防 洪排涝威胁。 2. 5 　加重了市政建设的压力 随着城市的发展 ,需要 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 完善的人工雨水排放系统 (雨水 管道、泵站等)将增长的雨水径流快速排出城市 ,增加了市政资金 的投入。同时雨污合流排水系统也会增大污水处理厂的负荷。 3 　路面雨水的利用 3. 1 　路面类型选择 不同的路面材料和路面结构收集雨水的效率不同。据《甘肃 省干旱半干旱地区雨水集蓄利用技术指南》原土翻夯路面集水效 率为 23 % ,沥青混凝土路面的集水效率为 70 % ,水泥混凝土路面 为 75 %。水泥混凝土路面和沥青混凝土路面各有其优缺点 ,应根 据气候水文条件、土基状况、交通量大小、城市规模及经济等方面 因素综合选定。需要指出 ,水泥混凝土路面在抵抗水损害和冻融 破坏能力等方面优于沥青混凝土路面。 目前在许多城市停车场、交通量小的道路和人行道处广泛使 用透水路面。透水路面是在保证道路运营安全的情况下 ,使雨水 进入路面结构 ,渗透到路基或土壤中 ,实现雨水贮蓄或回灌地下 水。多孔沥青路面、草皮砖等常见透水形式的路面可以发挥表层 土壤对雨水径流的净化能力。 3. 2 　输排水设施 近年来我国的城市水涝灾害频发 ,显示出污水与雨水合流排 放的排水系统已经与大规模城市化发展不相适应 ,因而很多国家 都积极利用城市雨水 ,新型的城市雨水排水系统 [5 ]见图 1。 3. 3 　道路雨水蓄存 雨水蓄存常用的形式有地表蓄水池和地下河道、地下水库 等。蓄水设施还应包括沉砂池、拦污栅、进水口、出水口等附属设 施。利用城市建设 ,景观水池可以设计为蓄存雨水的地表蓄水 池。利用透水地面可以收集局部地域内的雨水径流。在透水路 面下依次铺设砾石层、土工织物 ,以干净的碎石作为基底蓄水层 , 利用城市路面的地下空间来贮存雨水 ,构成地下河道或地下水 库。通过雨水滞留 ,达到减少峰值流量与延缓汇流时间的目的 , 从而减少水涝灾害的发生。 3. 4 　道路雨水利用 城市路面集蓄的雨水经过自然净化和水质处理后 ,可用于城 市清洁和人们生活所需的部分用水 ,例如 :用于城市消防、厕所冲 洗、城市绿化、草坪灌溉 ,成为城市中水的可靠水源。 利用透水路面将城市的雨水直接拦蓄入渗或通过一定的渗 漏过滤装置 ,回灌地下水 ,可补充地下水量兼有防洪作用。为增 大雨水的入渗量 ,除采用透水性好的路面外 ,还可通过设置合理 的渗透管沟、渗透井、渗透池等渗透设施 ,来提高雨水渗透效率。 在城市新开发区和新建小区内 ,可以采用渗透池的形式。通 过开发区和生活小区的硬化路面收集雨水径流 ,经过排水设施排 入渗透池 ,其既能提供较大的储水空间 ,又可设计为人造湿地 ,起 到渗透、调节、净化、改善景观等作用。 参考文献 : [1 ]张新燕 ,蔡焕杰. 雨水集蓄利用研究进展 [J ] . 干旱区资源与环 境 ,2001 ,15 (3) :87292. 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Key words : municipal road , water resources , pavement , utilization of rainwater ·091· 第 34 卷 第 1 期 2 0 0 8 年 1 月　　　　　　　　　　山 西 建 筑　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 © 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net