降水工程如何應(yīng)對城市化帶來的水資源壓力
更新時間:2025-07-15 11:25:37 點(diǎn)擊次數(shù):128 次
城市化進(jìn)程中,人口聚集、不透水面增加、產(chǎn)業(yè)擴(kuò)張等因素導(dǎo)致水資源供需矛盾加劇(如地下水超采、地表徑流污染、雨季內(nèi)澇與旱季缺水并存)。黑龍江降水工程作為水資源管理的核心環(huán)節(jié),需從“被動排水”轉(zhuǎn)向“主動利用+生態(tài)調(diào)節(jié)”的綜合模式,通過以下措施應(yīng)對水資源壓力:
一、優(yōu)化降水收集與利用:將雨水轉(zhuǎn)化為“第二水源”
城市化導(dǎo)致天然滲透減少(不透水面占比可達(dá)60%-80%),需通過工程手段回收雨水,補(bǔ)充水資源。
源頭分散收集系統(tǒng)
城市建筑與小區(qū):在屋頂安裝雨水收集裝置(如檐溝+過濾池),收集的雨水經(jīng)簡單處理(沉淀、過濾)后用于綠化灌溉、沖廁、洗車(可滿足小區(qū)30%-50%的非飲用水需求)。
道路與廣場:采用透水性鋪裝(透水磚、透水瀝青),雨水通過鋪裝縫隙滲入地下蓄水池(位于路基下方),同時減少地表徑流。例如,德國柏林的“海綿街道”通過透水路面每年回收雨水約20萬立方米,用于周邊公園灌溉。
公共綠地與公園:建設(shè)下凹式綠地(比周邊路面低5-10cm)、植草溝(坡度1%-3%),使雨水自然匯入并滲透,多余雨水流入調(diào)蓄池,形成“滲、滯、蓄”一體的收集系統(tǒng)。
集中式雨水調(diào)蓄工程
在城市低洼區(qū)域、河道沿岸建設(shè)雨水調(diào)蓄池(容積根據(jù)匯水面積計算,通常按50年一遇暴雨設(shè)計),例如:上海臨港新城的雨水調(diào)蓄湖可儲存雨水80萬立方米,旱季時用于補(bǔ)充河道生態(tài)用水。
結(jié)合城市水系(如人工湖、濕地公園),將調(diào)蓄池與水系連通,形成“蓄用結(jié)合”的水循環(huán)系統(tǒng),既緩解內(nèi)澇,又增加可用水資源。
雨水凈化處理技術(shù)
針對初期雨水(前15-20分鐘徑流,污染濃度高),采用預(yù)處理設(shè)施(如棄流井、格柵)去除泥沙、垃圾;
后續(xù)通過人工濕地、生物濾池等生態(tài)工藝凈化,使水質(zhì)達(dá)到《城市污水再生利用城市雜用水水質(zhì)》(GB/T 18920)標(biāo)準(zhǔn),用于市政綠化、道路清掃等。
二、控制地下水開采:通過降水工程修復(fù)水生態(tài)
城市化常依賴地下水滿足供水需求,導(dǎo)致地面沉降、漏斗區(qū)擴(kuò)大(如華北平原部分城市地下水超采達(dá)100億立方米/年)。降水工程需配合地下水保護(hù)措施:
減少地下水抽取,用雨水/再生水替代
在地下水超采區(qū),禁止新建地下水井,逐步關(guān)閉現(xiàn)有井,改用雨水收集系統(tǒng)+再生水廠供水(如北京通州副中心通過雨水回用,減少地下水開采量15%)。
地下水回灌工程
將凈化后的雨水(或處理達(dá)標(biāo)后的再生水)通過回灌井、滲渠等注入地下含水層,補(bǔ)充地下水。例如:美國洛杉磯通過“雨水回灌計劃”,每年回灌地下水超1億立方米,緩解了地下水位下降問題。
回灌需嚴(yán)格控制水質(zhì),避免污染地下水(需符合《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》GB/T 14848Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn))。
三、生態(tài)化降水排放:緩解內(nèi)澇與水質(zhì)污染
城市化破壞了天然水文循環(huán),雨季易引發(fā)內(nèi)澇,且徑流攜帶污染物(如油污、化肥)進(jìn)入水體,加劇水質(zhì)惡化。需通過生態(tài)工程優(yōu)化排放過程:
構(gòu)建“海綿城市”排水體系
低影響開發(fā)(LID)設(shè)施:在城市道路兩側(cè)建設(shè)植草溝、雨水花園,在商業(yè)區(qū)設(shè)置滲透井,使70%以上的降雨就地消納和利用(國家海綿城市建設(shè)要求)。例如:深圳光明新區(qū)通過LID改造,雨水徑流系數(shù)從0.7降至0.4,內(nèi)澇頻次減少60%。
河道生態(tài)化改造:拆除硬化河道堤岸,恢復(fù)自然彎曲形態(tài),種植水生植物,增強(qiáng)河道的調(diào)蓄能力和自凈能力。例如:成都錦江治理中,通過拓寬河道斷面、建設(shè)生態(tài)駁岸,防洪標(biāo)準(zhǔn)從20年一遇提升至50年一遇,同時凈化了入河水質(zhì)。
初期雨水污染控制
在雨水排放口設(shè)置截污掛籃、旋流分離器等設(shè)施,攔截徑流中的懸浮物、油污;
建設(shè)初期雨水調(diào)蓄塘,將污染最嚴(yán)重的前20分鐘徑流暫存,經(jīng)處理后再排放或回用(可去除80%以上的COD、SS等污染物)。
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