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雨污分流后城市道路雨水综合利用研究
摘要:本文对雨污分流后城市道路雨水综合利用进行研究,首先阐述了雨污分流与雨污合流的不同,随后对城市道路雨水综合利用工程设计方案进行探讨,提出了相应的措施,以使城市道路雨水综合利用得到顺利进行,提高雨水的利用率,对我国水资源短缺现象进行缓解。
关键词:雨污分流;城市道路;雨水利用
现如今,城市化的推进使得水资源短缺现象愈发明显。而降雨作为城市日常运行过程中的常见现象,对雨水实施回收利用不仅可以使水资源短缺问题得到缓解,还能推动可持续发展目标的落实,对我国社会绿色发展有着重要的促进作用。由此,相关人员需做好雨污分流措施,并结合实际情况对雨水的综合利用进行研究,从而提高水资源的利用率。这对减少水污染也有着重要的意义。
1 城市排水体制的选择与效果
1.1 雨污合流方式及效果
现阶段,我国仍存在多数城市使用雨污合流的模式进行排水,给城市雨水利用工程的实施造成了严重限制。从实行模式上开看,雨污合流指将城市运行过程中产生的各类废水通过统一管渠系统进行收集排放[1]。在应用该方法的过程中,由于工作人员是将雨污水在经过集中处理后才进行排放,使得其能够对水体污染进行有效控制。但是,在汛期等特殊时期中,污水处理厂的技术水平就迎来了较大的挑战。当其专业能力不足时,就可能将部分污水在未经过处理的状态下就排放到江河中;而在旱季等雨水较少的季节,又会对污水处理厂的能力造成浪费,且处理厂对部分污染程度较轻的雨水进行处理也会造成浪费。因此,在雨污合流模式下,雨水的综合利用仅是一种空谈。
1.2 雨污分流方式及效果
近年来,雨污分流方式逐渐被各大城市采用,其具体原理为将雨水与污水进行分离,通过不同的管道对其进行输送,随后再进行排放或后续处理等工作。在这种工作模式下,雨水可通过管网直接被排放至河道,而污水则通过管网收集后被输送至污水处理厂中进行处理,待水质达标后方可进行排放。由此,河道污染问题得到有效规避[2]。另外,由于雨水的污染程度相对较轻,其在经过分流后能够直接被排入城市内河中,再经过自然沉淀后便可作为天然的景观用水,也能作为市政用水来喷洒道路。通过这种方式,地表水的使用效益得到最大化提升。由此,在实行雨污分流后,污水的收集率得到提升,还能有效降低其对河道、地下水的二次污染,使城市水环境得到有效改善,这是实行雨污分流后的最大益处。
2 城市道路雨水综合利用工程设计
为使城市道路排水问题得到有效处理,过去的设计人员常会在路面及路基内部设置雨水口、窨井等排水设施。随着节能环保理念的不断深入,人们对水资源的重视程度愈发提升,若对降雨仅是进行排放处理,则必然会造成水资源的浪费。因此,在进行道路改建与设计的过程中,工作人员需要结合实际需要,对雨水的综合利用加以考虑。同时,雨污分流的落实也为降雨综合利用的实行提供了助力。由此,设计人员需要转变自己的设计思路,构建科学合理的雨水综合利用系统。
2.1 排水设计
现阶段,大部分城市道路设计只注重排水、防水等基本功能的设计,对降雨积水的处理方式仅为将其排出,通过城市管网系统将其排放至天然水体中,没有对雨水的收集利用工作进行考虑。同时,传统的道路排水设计主要通过对路面的纵横坡度进行合理设置,使路面积水形成径流,再通过雨水口、雨水支管等进行汇总后排放至湖泊、河道中。其中,对雨水的收集与储存是提高其利用率的关键所在。对这一问题,设计人员在进行道路设计时可将原本承担排水功能的管道加设蓄水功能,并将管道的坡度设计为水平。其也可以将检查井设计为跌水式台阶或反向跌水式台阶,使上游管段的储水高度高于下游管段的储水高度。通过这种设计方式,大部分管道可以作为储水管使用,仅有少量的末端管道只发挥排水作用。
2.2 雨水收集系统
由于城市道路交通的承载量较大,且车辆轮胎的附着物以及轮胎与地面摩擦过程中产生的物质,会存在一定的污染性。此时,一旦有降雨现象,雨水中的污染成分就相对复杂。为此,技术人员若想对道路雨水进行重复利用,其首要任务就是解决径流中的污染问题。而为了使雨水水质满足回用标准,可先应用截污措施,通过在现场设置气流装置,对部分污染过于严重的降水进行输送处理,不直接进行应用[3]。通常情况下,路面雨水收集系统可通过集水管、集水暗渠等装置的安装进行。且为了便于清理,增强系统与外管系的衔接效果,其必须保证储水池中具有足够的储水量。同时,其也可以在道路两侧建造绿地、植被景观等,为污水构建天然的过滤系统。这既能改善污水水质,还能游侠哦降低工程造价。此外,为使路面雨水得到最大限度地收集,其还可以使用新型的透水铺装材料与相关工艺进行路面铺设工。例如,其可以先将混凝土块与塑料网等材料进行混合,并在其中添加砂子、砂石等,随后在路面进行铺设[4]。通过应用这类材料,植物的生长条件得到改善,对人工灌溉的需求也得以降低,有助于提高对降雨的收集效率。
2.3 变排水为渗水
在进行城市道路与设计中,设计人员不能单纯依赖雨污分流的进行,仅将直接排放雨水作为最终的设计目标,而是要利用现代的科技手段,按照城市布局的特点进行选择,使排水体制能够满足城市运行需求,给城市居民提供更加便捷、全面的服务。首先,增加城市的绿地覆盖率[5]。作为天然的渗透设施,大部分城市中均有着大量的绿地可供使用,有助于节省工程投资。同时,这也能为雨水的引入利用提供便利,降低绿化用水。再加上绿地能够对于水中的污染物进行截流,使雨水整体得到净化,这对改善城市环境有着重要的作用;其次,在人行步道、广场等重要的区域铺设透水层。该类铺装工艺的特点在于孔隙通透性较强,占地面积少,能够为降雨的再利用做出重要的贡献。
3 城市道路雨水资源化利用的可行性途径
3.1 增进对道路雨水资源化利用的认识
若想实现对雨水资源化的高效利用,相关管理部门及工作人员就必须转变自身的认识,对该项工作产生正确的认识,从思想方面进行意识转变。首先,管理部门需要对雨水利用进行深入研究,对雨水的作用进行重新审视的,按照“利用为主、排放为辅”的工作原则,对道路雨水资源进行最大化利用[6]。同时管理部门还需要重视宣传工作,通过组织开展专题讲座、播放广告等形式,转变群众对雨水资源化利用,获取群众对该项工作的支持,从而引导其在生活中主动进行雨水节约活动。这对推广雨水资源化系统的应用有着重要的意义。
3.2 完善雨水资源化的制度法规
通过对国外发达国家在雨水资源化利用的案例进行研究,我国相关部门需要从法规建设出发,结合雨水资源化利用的现状对相关法规进行完善,从而为后续工程建设的实施提供依据。首先,将雨水综合利用工作与水资源配置、城市生态建设进行统一,并将其作为重点内容纳入城市建设规划中。其次,立足于当前城市雨水综合利用的实际情况,制定对应的管理措施。特别是对于部分缺失城市,需加大对雨水综合利用的管理力度,要求其必须承担相应的责任与义务。当然,其也可以制定相应的激励搓手,如对有突出贡献及明显良好表现的城市给予适当的鼓励,从而有效激发城市地区对雨水综合利用的参与积极性。
3.3 引进适宜的雨水综合利用技术
现如今,我国对道路雨水的综合利用效率较低,可用的技术手段也偏少,仅能借鉴其他国家的处理经验。而从我国城市发展实际来看,大部分城市选择通过直接利用与间接利用的方式构建雨水综合利用措施。其中,直接利用指对路面雨水进行直接收集,并在经过简单的净化与处理措施后,将其供应到城市绿化、清洁及消防等工作中;而间接利用则是指先对路面雨水进行渗透过滤,降低其污染程度,随后将这些水资源输送至地下,以使地下水得到补充,缓解当前的地下用水压力。另外,根据直接利用与间接利用的应用优势,相关部门还可以引进雨水集蓄与截污渗透两种技术,对雨水进行就地利用。在上述两种技术的支持下,技术人员在蓄积雨水后便可以将其中的污泥进行拦截,再将雨水资源渗入树池中,使其中一部分被道路两侧的树木吸收,另一部分则通过渗透系统进入地下,使地下用水压力得到缓解,降低城市污水处理网的承载压力。
3.4 做好对雨水综合利用的规划设计
在进行道路设计的过程中,有关部门可根据实际,对道路进行重新规划设计,使道路雨水能够被汇入绿化带中,为地下水提供补给,从而形成完整的雨水综合利用生态体系。当然,在此过程中,设计人员必须要对道路的汇水、过滤及渗透等功能加以考虑。如在雨天中,没有设置窨井的车道路面雨水会被汇入至路面储水槽中,在经过碎石等材料的过滤后,以漫流、渗透等方式进入道路绿化带中。随后,这些雨水在满足绿化的使用标准后,多余部分便会排入市政管道中,为其他活动的进行提供助力。
3.5 加强对雨水综合利用情况的监管
现阶段,我国大部分城市在实施道路雨水综合利用的过程中,仍旧存在一定不足导致利用效果不佳,给城市发展带来了较为严重的浪费问题。针对这些不足,相关部门与工作人员需要以更加积极的态度进行处理,并对现行的雨水综合利用有关制度进行梳理,制定完善且科学的制度方案,为后续雨水综合利用工作的高效实行提供保障。同时,相关人员还需做好监管工作,结合实际构建监管制度,并组建相应的监管部门,以使监管工作真正落到实处。只有这样,雨水综合利用工作才能得到顺利进行,水资源短缺现象也能得到缓解。此外,相关部门还可以构建协调机制,由城建部门带头,对雨水综合利用涉及的部门工作进行协调处理,保证各部门工作人员能够各司其职,使雨水回用工作顺利进行,减少病害问题的发生,为城市居民营造健康、和谐的用水环境。
结束语
现如今,水资源短缺现象严重不仅给国家发展造成了限制,还对我国其他环节的工作造成了影响。这使得相关人员需要做好对雨水资源的综合利用,使我国水资源得到补给,为后续发展提供保障。由此,本文对雨污分流后城市道路雨水综合利用进行研究,首先对雨污合流与雨污分流的不同进行阐述,随后提出了增进对道路雨水资源化利用的认识、完善雨水资源化的制度法规等措施,以使雨水综合利用工作得到顺利进行。
参考文献
[1]张鹏飞. 浅析城市道路雨水口设计理论计算[J]. 廊坊师范学院学报(自然科学版),2020,20(04):88-90.
[2]郭帅,曾云辉,陈国芬,马文滢,段园煜. 城市道路雨水口截流效率数值模拟研究[J]. 水利水电技术,2020,51(10):28-34.
[3]李维,孟亚萍,朱捷,王春发,马玉勇,刘绍杰,刘峰. 现代城市道路雨水收集利用的设计方法探讨[J]. 工程建设与设计,2020,(15):95-98.
[4]英战勇. 基于LID的城市道路雨水管控能力分析[J]. 人民长江,2020,51(S1):1-5.
[5]英战勇. 海绵城市道路雨水系统综合评价探析[J]. 水利水电技术,2020,51(S1):14-20.
[6]张卫国. 城市道路园林景观设计之“雨水花园”的应用探讨[J]. 中国住宅设施,2020,(05):99+101.
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