關於庭院景觀水池使用雨水和生活污水循環利用的可行性說明

① 污水處理工藝說明

污水處理按照處理程度劃分，可分為一級、二級和三級處理。
一級處理，屬於物理處理，主要去除污水中呈懸浮狀態的固體污染物質，物理處理法大部分只能完成一級處理的要求。經過一級處理的污水，BOD一般可去除30%左右，達不到排放標准。一級處理屬於二級處理的預處理。
二級處理，主要去除污水中呈膠體和溶解狀態的有機污染物質(BOD，COD物質)，去除率可達90%以上，使有機污染物達到排放標准。
三級處理，進一步處理難降解的有機物、氮和磷等能夠導致水體富營養化的可溶性無機物等。主要方法有生物脫氮除磷法，混凝沉澱法，砂濾法，活性炭吸附法，離子交換法和電滲分析法等。
整個過程為通過粗格柵的原污水通過污水提升泵提升後，流經格柵或者砂濾器，之後進入沉砂池，經過砂水分離的污水進入初次沉澱池，以上為一級處理，初沉池的出水進入生物處理設備，有活性污泥法和生物膜法，(其中活性污泥法的反應器有曝氣池，氧化溝等，生物膜法包括生物濾池、生物轉盤、生物接觸氧化法和生物流化床)，生物處理設備的出水進入二次沉澱池，二沉池的出水經過消毒排放或者進入三級處理，一級處理結束到此為二級處理，三級處理包括生物脫氮除磷法，混凝沉澱法，砂濾法，活性炭吸附法，離子交換法和電滲析法。二沉池的污泥一部分迴流至初次沉澱池或者生物處理設備，一部分進入污泥濃縮池，之後進入污泥消化池，經過脫水和乾燥設備後，污泥被最後利用。
典型的五種工藝
(1)間歇活性污泥法(SBR)
間歇活性污泥法也稱序批式活性污泥法(SequencingBatchreactor-SBR)，它由個或多個SBR池組成，運行時，廢水分批進入池中，依次經歷5個獨立階段，即進水、反應、沉澱、排水和閑置。進水及排水用水位控制，反應及沉澱用時間控制，一個運行周期的時間依負荷及出水要求而異，一般為4～12h，其中反應佔40%，有效池容積為周期內進水量與所需污泥體積之和。比連續流法反應速度快，處理效率高，耐負荷沖擊的能力強;由於底物濃度高，濃度梯度也大，交替出現缺氧、好氧狀態，能抑制專性好氧菌的過量繁殖，有利於生物脫氮除磷，又由於泥齡較短，絲狀菌不可能成為優勢，因此，污泥不易膨脹;與連續流方法相比，SBR法流程短、裝置結構簡單，當水量較小時，只需一個間歇反應器，不需要設專門沉澱池和調節池，不需要污泥迴流，運行費用低。
(2)吸附再生(接觸穩定)法
這種方式充分利用活性污泥的初期去除能力，在較短的時間里(10～40min)，通過吸附去除廢水中懸浮的和膠態的有機物，再通過液固分離，廢水即獲得凈化，BOD5可去除85%～90%左右。吸附飽和的活性污泥中，一部分需要迴流的，引入再生池進一步氧化分解，恢復其活性;另一部分剩餘污泥不經氧化分解即排入污泥處理系統。分別在兩池(吸附池和再生他)或在同一池的兩段進行。它適應負荷沖擊的能力強，還可省去初次沉澱池。主要優點是可以大大節省基建投資，最適於處理含懸浮和膠體物質較多的廢水，如製革廢水、焦化廢水等，工藝靈活。但由於吸附時間較短，處理效率不及傳統法的高。
(3)氧化溝氧化溝是延時曝氣法的一種特殊型式。
氧化溝氧化溝是延時曝氣法的一種特殊型式。它的平面象跑道，溝槽中設置兩個曝氣轉刷(盤)，也有用表面曝氣機、射流器或提升管式曝氣裝置的。曝氣設備工作時，推動溝液迅速流動，實現供氧和攪拌作用。與普通曝氣法相比，氧化溝具有基建投資省，維護管理容易，處理效果穩定，出水水質好，污泥產量少，還有較好的脫N、P作用，適應負荷沖擊能力強等優點。
(4)連續進水周期循環延時曝氣活性污泥法(ICEAS)
ICEAS反應器前部設有預反應區(占池容積的10%)。反應池由預反應區和主反應區組成，並實現連續進水，間歇排水。預反應區一般處在厭氧和缺氧狀態，有機物在此被活性污泥吸附，該區還具有生物選擇作用，抑制絲狀菌生長，防止污泥膨脹。被吸附的有機物在主反應區內被活性污泥氧化分解。反應連續進水，解決了來水與間歇進水不匹配的矛盾。但該工藝沉澱效果較差、凈化效果變差，易發生污泥膨脹，污泥負荷較低，反應時間長，設備容積增大，投資較大。
(5)生物脫氮除磷工藝(A/A/O)
污水首先進入厭氧池與迴流污泥混合，在兼性厭氧發酵菌的作用下，廢水中易生物降解的大分子有機物轉化為聚磷菌可以吸收小分子有機物(如VFA)，並以PHB的形式貯存在體內，其所需的能量來自聚磷鏈的分解。隨後，廢水進入缺氧區，反硝化細菌利用廢水中的有機基質對隨迴流混合液帶入的NO3-進行反硝化。廢水進入好氧池時，廢水中有機物的濃度較低，聚磷菌主要是通過分解體內的PHB而獲得能量，供細菌增殖，同時將周圍環境中的溶解性磷吸收到體內，並以聚磷鏈的形式貯存起來，隨後以剩餘污泥的形式排出系統。系統中好氧區的有機物濃度較低，正有利於該區中自養硝化菌的生長。厭氧、缺氧、好氧三種不同的環境條件和不同種類的微生物菌群的有機配合，能同時具有去除有機物、脫氮除磷的功能;工藝簡單，水力停留時間較短;SVI一般小於100，不會發生污泥膨脹;污泥中磷含量高，一般為2.5%以上;厭氧-缺氧池只需輕緩攪拌，使之混合，而以不增加溶解氧為度;沉澱池要避免發生厭氧-缺氧狀態，以避免聚磷菌釋放磷而降低出水水質和反硝化產生N2而干擾沉澱;脫氮效果受混合液迴流比大小的影響，除磷效果則受迴流污泥中挾帶DO和硝酸態氧的影響，因而脫氮除磷效果不可能提高。具體聯系污水寶或參見http://www.dowater.com更多相關技術文檔。
污水處理項目建設過程
污水處理工程是城市市政建設、工業企業建設或排污達標治理的一個重要部分，其建設須按國家基本建設程序進行，現行的基本建設程序一般分編制項目建議書、項目可行性研究、項目工程設計、工程和設備招投標、工程施工、竣工驗收、運行調試和達標驗收幾個步驟。這些建設步驟基本包括了項目建設的全過程，它們也可劃分為三個階段。
第一階段項目立項階段。該階段需根據城市市政規劃或環境保護部門要求，分析項目建設的必要性和可行性。本階段以確定項目為中心，一般由建設單位或其委託的設計研究單位編制項目建議書和項目可行性研究報告，通過國家計劃部門、投資銀行或企業計劃部門論證便可獲得立項，對於某些小規模項目，只編制污水處理工程方案設計，並通過投資部門的論證便可立項。第二階段工程建設階段。包括工程設計、工程和設備招投標、工程施工、竣工驗收等過程。
設計的前期工作
設計的前期工作主要是可行性研究，以可行性研究報告(大型、重要的項目)或工程方案設計(小型、簡單的項目)的文件形式表達，主要是論證水處理「title=」污水處理新聞專題「>污水處理項目的必要性、工藝技術的先進性與可靠性、工程的經濟合理性，為項目的建設提供科學依據。可行性研究報告是國家投資決策的重要依據，主要內容如下。
①總論項目編制依據、自然環境條件(地理、氣象、水文地質)、城市社會經濟概況或企業生產經營概況;城市或企業的排水系統現狀、污染源構成、污水排放量現狀、污水水質現狀、項目的建設原則與建設范圍、污水處理廠建設規模、污水處理要求目標(設計進水、出水水質)。
②工程方案污水處理廠廠址選擇及用地;污水處理工藝方案比較(比較方案工藝技術與總體設計、工藝構築物及設備分析、技術經濟比較)，處理水的出路(回用水深度處理工藝選擇);工程近、遠期結合問題;節能、安全生產與環境保護，推薦方案設計(污水污泥及回用水處理工藝系統平面及高程設計、主要工藝設備及電氣自控、土建工程、公用工程及輔助設施);生產組織及勞動定員。
③工程投資估算及資金籌措工程投資估算原則與依據;工程投資估算表;資金籌措與使用計劃。
④工程進度安排。
⑤經濟評價總論(工程范圍及處理能力、總投資、資金來源及使用計劃);年經營成本估算;財務評價。⑥研究結論、存在問題及建議。
初步設計
初步設計的主要目的如下：①提供審批依據，進一步論證工程方案的技術先進性、可靠性和經濟合理性;②投資控制，提供工程概算表，其總概算值是控制投資的主要依據，預算和決算都不能超過此概算值;③技術設計，包括工藝、建築、變配電系統、儀表及自控等方面的總體設計及部分主要單元設計，各專業所採用的新技術論證及設計;④提供施工准備工作，如拆遷、征地三通(水、電、路)一平(牆)並與有關部門簽訂合同;⑤提供主要設備材料訂貨要求，即設備與主材招標合同的技術規格書的依據，包括污水、污泥、電氣與自控、化驗等方面設備與主材的工藝要求、性能、技術規格、數量。初步設計的任務包括確定工程規模、建設目的、投資效益，設計原則和標准、各專業個體設計及主要工藝構築物設計、工程概算、拆遷征地范圍和數量、施工圖設計中可能涉及的問題及建議。初步設計的文件應包括設計(計算)說明書、工程量、主要設備與材料、初步設計圖紙、工程總概算表。初步設計文件應能滿足審批、投資控制、施工圖設計、施工准備、設備訂購等方面工作依據的要求。
1.初步設計
(1)設計依據①可行性研究報告的批准文件;②建設單位(甲方)的設計委託書;③其他有關部門的協議和批件;④建設單位(甲方)提供的設計資料清單(名稱、來源、單位、日期)。
(2)城市或企業概況及自然條件①城市現狀與總體規劃，或企業生產經營現狀及發展。②自然條件方面資料a.氣象，包括氣溫、濕度、雨量、蒸發量、冰凍期及凍土深度冰溫、風向等;b.水文，包括地表水體的功能、地理位置、方向、水位、流速、流量等，地下水的分布埋深、利用等。工程地質，包括水處理」title=「污水處理新聞專題」>污水處理廠建址地區的地質鑽孔柱狀圖、地基承載能力、地震等級等。③有關地形資料，包括污水處理廠及相關地區的地形圖。·④城市污水排放現狀及環境污染問題。
(3)處理要求污水排放應達到國家的排放標准或環境保護部門要求。
(4)工程設計①設計污水處理水質水量在分析排水系統污水的平均流量、高峰流量、現狀流量、預期流量等水量資料基礎上，確定污水處理廠設計規模(包括2012年處理能力和總處理能力);根據城市或企業排污狀況，在分析主要污染源(必要時作一定時間污染源監測)和混合污水現狀監測資料的基礎上，確定污水廠設計進水水質指標。②廠址選擇說明結合城市現狀和總體規劃，具體說明廠址選擇的原則和理由，並說明已選廠址的地形、地質、用地面積及外圍條件(即三通一平)③工藝流程的選擇說明主要說明所選工藝方案的技術先進性、合理性，尤其要說明所採用新技術的優越性(技術經濟方面)和可靠性(技術方面)o④工藝設計說明說明所選工藝方案初步設計的總體設計(平面和高程布置)原則，並說明主要工藝構築物的設計(技術特徵、設計數據、結構形式、尺寸)⑤主要處理設備說明說明主要設備的性能構造、材料及主要尺寸，尤其是新技術設備的技術特徵、構造形式、原理、施工及維護使用注意事項等。
(5)處理廠內輔助建築(辦公、化驗、控制、變配電、葯庫、機修等)和公用工程(供水、排水、采膠、道路、綠化)的設計說明
(6)處理廠自動控制和監測設計說明
(7)處理廠污水和污泥的出路
(8)存在的問題及對策建議
2.工程量列出本工程各項構(建)築物及廠區總圖所涉及的混凝土量、鋼筋混凝土土量、建築面積等。
3.設備和主要材料量、挖土方量、回填土方量列出本工程的設備和主要材料清單(名稱、規格、材料、數量)。
4.工程概算書說明概算編制依據、設備和主要建築材料市場供應價格、其他間接費情況等。列出總概算表和各單元概算表。說明工程總概算投資及其構成。
5.設計圖紙各專業(工藝、建築、電氣與自控)總體設計圖(總平面布置圖、系統圖)，比例尺(1：200)~(1：1000)，主要工藝構築物設計圖(平面、豎向)，比例尺(1：100)~(1：200)。
施工圖
施工圖設計在初步設計或方案設計批准之後進行，其任務是以初步設計的說明書和圖紙為依據，根據土建施工、設備安裝、組(構)件加工及管道(線)安裝所需要的程度，將初步設計精確具體化，除水處理「title=」污水處理新聞專題「>污水處理廠總平面布置與高程布置、各處理構築物的平面和豎向設計之外，所有構築物的各個節點構造、尺寸都用圖紙表達出來，每張圖均應按一定比例與標准圖例精確繪制。施工圖設計的深度，應滿足土建施工、設備與管道安裝、構件加工，施工預算編制的要求。施工圖設計文件以圖紙為主，還包括說明書、主要設備材料表。
1.施工圖設計說明書
①設計依據初步設計或方案設計批准文件，設計進出水水質。②設計方案扼要說明污水處理、污泥處理及氣體利用的設計方案，與原初步設計比較有何變更，並說明理由，設計處理效果。③圖紙目錄、引用標准圖目錄。④主要設備材料表。⑤施工安裝注意事項及質量、驗收要求。必要時另外編制主要工程施工方法設計
2.設計圖紙
(1)總體設計①污水處理廠總平面圖比例尺(1：100)~(1：500)，包括風玫瑰圖、坐標軸線、構築物與建築物、圍牆、道路、連接綠地等的平面位置，註明廠界四角坐標及構(建)築物對角坐標或相對距離，並附構(建)築物一覽表、總平面設計用地指標表、圖例。②工藝流程圖又稱污水污泥處理系統高程布置圖，反映出工藝處理過程及構(建)築物間的高程關系，應反映出各處理單元的構造及各種管線方向，應反映出各構(建)築物的水面、池底或地面標高、池頂或屋面標高，應較准確地表達構(建)築物進出管渠的連接形式及標高。繪制高程圖應有準確的橫向比例，豎向比例可不統一。高程圖應反映原地形、設計地坪、設計路面、建築物室內地面之間的關系③污水處理廠綜合管線平面布置圖應標示出管線的平面布置和高程布置，即各種管線的平面位置、長度及相互關系尺寸、管線埋深及管徑(斷面)、坡度、管材、節點布置(必要時做詳圖)、管件及附屬構築物(閘門井、檢查井)。必要時可分別繪制管線平面布置和縱斷面圖。圖中應附管道(渠)、管件及附屬構築物一覽表。
(2)單體構(建)築物設計圖各專業(工藝、建築、電氣)總體設計之外，單體構(建)築物設計圖也應由工藝、建築、結構(土建與鋼)、電氣與自控、非標准機械設備、公用工程(供水、排水、採暖)等施工詳圖組成。①工藝圖比例尺(1：50)~(1：100)，表示出工藝構造與尺寸、設備與管道安裝位置與尺寸、高程。通過平面圖、剖面圖、局部詳圖或節點構造詳圖、構件大樣圖等表達，應附設備、管道及附件一覽表，必要時對主要技術參數、尺寸標准、施工要求、標准圖引用等做說明。②建築圖比例尺(1：50)~(1：100)，表示出水平面、立面、剖面的尺寸、相對高程，表明內、外裝修材料，並有各部分構造詳圖、節點大樣、門窗表及必要的設計說明。③結構圖比例尺(1：50)~(1：100)，表達構(建)築物整體及構件的結構構造、地基處理、基礎尺寸及節點構造等，結構單元和匯總工程量表，主要材料表，鋼筋表及必要的設計說明，要有綜合埋件及預留洞詳圖。鋼結構設計圖應有整體裝配、構件構造與尺寸、節點詳圖，應表達設備性能，加工及安裝技術要求，應有設備及材料表。④主要建築物給水排水、採暖通風、照明及配電安裝圖。
(3)電氣與白控設計圖①廠(站)區高、低壓變配電系統圖和一、二次迴路接線原理圖包括變電、配電、用電、啟動和保護等設備型號、規格和編號。附材料設備表，說明工作原理，主要技術數據和要求。②各種控制和保護原理圖與接線圖包括系統布置原理圖。引出或列入的接線端子板編號、符號和設備一覽表以及運行原理說明。③各構築物平、剖面圖包括變電所、配電間、操作控制間電氣設備位置、供電控制線路鋪設、接地裝置、設備材料明細表和施工說明及注意事項。④電氣設備安裝圖包括材料明細表、製作或安裝說明。⑤廠(站)區室外線路照明平面圖包括各構築物的布置、架空和電纜配電線路、控制線路和照明布置。⑥儀表自動化控制安裝圖料明細表，以及安裝調試說明⑦非標准配件加工詳圖
(4)輔助設施設計圖輔助與附屬建築物建築、結構、設備安裝及公用工程，如辦公、倉庫、機修、食堂、宿舍、車庫等施工設計圖。
(5)非標准設備設計圖某些簡單金屬構件的設計詳圖可附於工藝設計圖中。但由幾種不同形式的零配件、構件組成的成套設備，又沒有現成的設備可使用，其功能較獨立，構造較復雜，加工不簡單的設備或大型鋼結構處理裝置，應視為非標准設備，專門進行施工(製作、安裝)圖設計。①總裝圖表明構件零配件相互之間組裝位置、製作加工與安裝的技術要求、設備性能、使用須知及其他注意事項，必要時應有節點詳圖，附構件、零配件一覽表。②部件圖表明構件加工製作詳圖、組裝圖、製作和裝配精度要求。③零件圖零件的加工製作詳圖，須說明加工精度、技術指標、材料、數量等。
①工程設計項目立項後，設計單位根據審批的可行性研究報告進行施工圖設計，其任務是將可行性研究報告確定的設計方案的具體化，要將水處理」title=「污水處理新聞專題」>污水處理廠(站)區、各處理構(建)築物、輔助構(建)築物等的平面和豎向布置，精確地表達在圖紙上，其設計深度應能滿足施工、安裝、加工及施工預算編制要求。在施工圖設計之前，可能還需進行擴大初步設計，進一步論證技術的可靠性、經濟合理性和投資的准確性。
②工程設備招投標是經過比較投標方的能力、技術水平、工程經驗、報價等，來選定工程施工單位和設備供應單位的過程，該過程是保證工程質量和節省工程投資的基礎
③工程施工是項目建設的實現階段，包括土建施工、設備加工製造及安裝的全過程。本階段設計人員應向施工單位和設備供應單位進行技術交底，施工單位要按設計圖紙施工，施工人員發現問題或提出合理化建議，應經過一定手續才能變動，施工時，為了總結設計經驗，應及時解決施工中出現的技術問題，或根據具體情況對設計作必要的修改和調整，設計人員要有計劃地配合參加施工。對一般設計項目，指派主要設計人員到施工現場，解釋設計圖紙，說明工程目的、設計原則、設計標准和依據，提出新技術的特殊要求和施工注意事項;對重大或新技術項目，必要時應派現場設計代表，隨時解決施工中存在的設計問題。
④竣工驗收是全面檢查設計和施工質量的過程，其核心是質量，不合格工程必須返工或加固。第三階段項目驗收階段，包括聯動試車、運行調試、達標驗收等過程。聯動試車由施工單位、設備供應單位、建設單位共同完成，檢查設備及其安裝的質量，以確保能正常投入使用。試運行的目的是要確保處理系統達到設計的處理規模和處理效果，並確定最佳的運行條件，對於生物處理系統，往往要用較長時間來完成「培菌」任務。達標驗收是由環境保護部門檢驗處理系統出水是否達到排放標准。污水處理工程的設計內容設計工作按建設項目所處理的對象不同可劃分為城市污水處理廠工程設計和工業企業廢水處理站工程設計，由於污水來源、性質、水量及處理工藝方面差別較大，使其設計工作亦有所不同。設計工作按建設項目技術的復雜程度可劃分為兩個階段(初步設計和施工圖設計)或一個階段(施工圖設計);同樣可按污水處理規模大小或重要性劃分為兩階段設計或一階段設計。技術復雜、處理規模大、重要的項目一般按兩階段設計，技術復雜程度、處理規模、重要性均小的按

② 如何綜合利用雨水是解決城市的水資源不足和短缺有效途徑

如何綜合利用雨水，是解決這些城市的水資源不足和短缺的有效途徑。是今天所要講述的內容，隨著我國工業化、城市化的進程不斷加快，人們對水資源的需求量不斷加大。通過對雨水的回用，一是解決澆灌綠化、洗車等用水短缺問題，二是解決暴雨季節雨水泛濫所引起一系列的矛盾，雨水的收集和利用正好可以合理地環節這兩大矛盾，三是解決雨水中所摻雜的雜質造成污染與都市的問題。根據經驗，雨水利用技術綜合採取「滲、滯、蓄、凈、用、排」等措施。

雨水的回收利用初探

一、雨水利用技術措施

1.1雨水收集

平時做好屋頂和房檐雨水槽，雨水管和雨水儲存罐等維護工作，以保證收集的雨水有良好的水質，並且應盡量擴大集雨面積。

1.1.1收集經過簡單過濾處理並去除水中懸浮顆粒物的雨水

摒棄初期污染雨水(屋頂等集雨面積上堆放物和附著物會污染雨水，尤其在乾旱期過後的第一次降雨污染較重。初期降雨的第一毫米雨水含污染物最多，即使作為非飲用水也不能使用，所以初期雨水必須排走不能收集)。

1.1.2雨量大時排放多餘雨水避免雨水漫流。

從公路和輕軌路面收集的雨水多含有油類、垃圾、煙灰、金屬粉末和其他有害物質，必須過濾處理，並只能限於沖洗廁所。

二、雨水監測

雨水在降落過程中，空氣中的溶解性氣體，溶解或懸浮狀固體，重金屬及細菌等會進入其中。地表徑流中的污染物主要來自降雨對地表的沖刷，所以地表沉積物是地表徑流中污染物的主要來源。地表沉積物的組成決定著地表徑流污染的性質。因此，雨水的水質會因地點、時間的不同有所差異。從雨水質分析結果看，天然雨水中主要考慮的污染指標為SS、COD、硫化物、氮氧化物等，但濃度相對較低。

2.1雨水處理

通常收集來的雨水作為中水原水進行處理。用途主要是城市污水再生利用分類中的城市雜用水類，城市雜用水包括綠化用水、沖廁、街道清掃、車輛沖洗、建築施工、消防等。污水再生利用按用途分類，包括農林牧漁用水、城市雜用水、工業用水、景觀環境用水、補充水源等。依據不同的用水要求進行不同深度的處理凈化。常用處理工藝流程：

2.2雨水儲存

2.2.1防撈抗旱

以達到基本的防撈抗旱作用為依據來合理設計能滿足雨水利用要求的儲存設施和建築物，即有可靠的調儲容量和溢流排放設施。隨著雨水利用工作的逐漸普及，因地制宜開發了各種不同的雨水利用設施和系統。

2.2.2水量平衡

儲存系統設計應進行水量平衡計算。應根據工程的實際情況，往年雨水量和使用水量的平衡和穩定、系統的技術經濟合理性等因素綜合考慮確定。系統中儲存池的調節容積應按雨水量及處理量的之間關系求算。

2.2.3宜採用耐腐蝕、易清垢的材料製作

鋼板池內、外壁及其附配件應採取防腐蝕處理。

2.2.4配備自來水補水管應採取自來水防污染措施

補水管出水口應高於雨水儲存池內溢流水位(並且安裝自來水水表)。

2.3雨水利用

(1)管道嚴禁與生活飲用水給水管道連接

(2)雨水管和自來水管不要接錯、管道外壁應按有關標準的規定塗色和標志。

(3)主要水質指標定期檢測，對常用控制指標(水量、主要水位、PH值、 濁度、余氯等)實現現成監測，有條件的可實現在線監測。

(4)盡量收集溢流出來的雨水滲入地下補充地下水。

(5)為了收集到清潔的雨水，保持集雨面的清潔，雨水利用設備的維護和管理至關重要，必須不懈怠慢地進行維護管理工作(集雨面、沉砂池、沉澱池、濾網、雨水儲存罐、水泵及動力設備等)。

雨水資源化在我國處於初級階段、但今年來大部分城市工業、農業、生活節水已取得很大成效，水資源保護和污水處理改善水環境的各項措施正在逐步實施。根據各缺水城市自然特點，千方百計提高有限水資源的利用程度，採取措施攔蓄雨水加以利用，減少暴雨徑流，就地開源是一項近期緩解水資源緊缺狀況的重要措施，也為遠景調水奠定高效用水的基礎。

2.4雨水蓄水與滲透

2.4.1建造雨水蓄水和適當處理設施

利用城市建築屋頂、庭院等不透水面收集雨水，修建雨水蓄水設施，匯集貯存城市雨水作為城市非飲用水的直接水源，可用於沖廁、洗車、消防、澆曬綠地、洗衣服，必要時可以用作工業用水，這在一定程度上可以緩解城市供水壓力，減輕水體污染和城市洪澇壓力。

2.4.2利用雨水涵養地下水，實現雨水滲透

採用綠色植被與土壤之間增設貯水層、透水層等辦法減緩雨水地表徑流的速度，增加雨水滲透，補充、涵養地下水源，緩解地面沉降，防止沿海城市的海水入侵。根據方式不同，雨水滲透可分為分散式和集中式兩大類。可以是自然滲透，也可以是人工滲透。

2.4.3低勢綠地

綠地是一種天然的滲透設施。它具有透水性好、節省投資、便於雨水引入就地消納等優點，同時對雨水中的一些污染物具有一定的截流和凈化作用。目前我國城市規劃要求有較高的綠化率，可以通過改造或設計成低勢綠地，以增加雨水滲透量，減少綠化用水並改善環境。

2.4.4人造透水地面

人造透水性地面是指各種人工材料鋪設的透水地面，如多孔的嵌草磚、碎石地面，透水性混凝土路面等，能利用表層土壤對雨水的凈化能力，對於處理要求相對較低，技術簡單，便於管理。

2.4.5滲透管(渠)

滲透管(渠)是在傳統雨水排放的基礎上，將雨水管或明渠改為滲透管(穿孔管)或滲透渠，周圍回填礫石，雨水通過埋設地下的多孔管材向四周土壤層滲透。滲透管(渠)佔地面積少，便於在城區及生活小區設置，它可以與雨水管系、滲透池、滲透井等綜合使用，也可以單獨使用。在用地緊張的城區，表層土滲透性很差而下層有滲水性良好的土層、舊排水管系得改造利用、雨水水質較好、狹窄地帶等條件下較適用。一般要求土壤的滲透系數K明顯大於10-6m/s，距地下水位應有1m以上的保護土層。

2.4.6滲透池(塘)

滲透池(塘)是利用地面低窪地水塘或地下水池對雨水實施滲透的設施。當可利用土地充足且土壤滲透性能良好時，可採用地面滲透池。其最大優點是滲透面積大，能提供較大的深水和儲水容量，凈化能力強，對水質和預處理要求低，管理方便，具有滲透、調節、凈化、改善景觀、降低雨水管系負荷與造價等多重功能。滲透池(塘)一般與綠化、景觀結合起來設計，充分發揮城市寶貴土地資源的效益。當地面土地緊缺時，可以考慮採用地下滲透池，實際上它是一種地下注水滲透裝置，利用混凝土砌塊、穿孔管、碎石空隙、組裝是構建等調蓄雨水並逐漸下滲。

2.4.7屋頂雨水收集和儲蓄

在建築物頂上設計雨水收集和儲蓄設施，將收集到的雨水直接用於消防、小區澆曬路面、植樹用水、洗車、沖廁所燈，是實現廁所雨水資源化的重要組成部分，在我國，隨著城市化進程的加快，城市大型建築越來越多，建築物頂部面積越來越大，建築雨水收集大有作為，因此，在我國要實現雨水資源化，在建築物上設計雨水收集和貯存設施，達到直接將雨水用做「中水」的措施勢在必行。

三、結論

在我國這個水資源很貧乏，但降水資源相對豐富，如何開發利用巨大的降水資源，實現降水資源化，並提高降水資源的利用率，目前，建設資源節約型和環境友好型社會的重要任務所在。但在建設過程中應做到：

3.1樹立建設理念

做到源頭減排、過程式控制制、系統治理、功能凈化、生態修復、健康循環。

3.2實現目標

做到水資源、水環境、水生態、水安全、水文化同步。

3.3實施途徑

遵循政府主導、規劃引領、生態優先、安全為重、因地制宜、統籌建設的途徑。

雨水利用設施建設不可能高有完全相同的解決方案，應實行一城一策，因地制宜地開展建設，不能生搬硬套，做成樣子工程，造成經濟浪費。

③ 請問（雨博士）城市雨水回收利用可行性

為您服務是我的榮幸，您滿意是我們努力的目標。

我們將以更努力地服務和更好的產品，為您做更好的工程。

（雨博士）城市雨水回收利用

隨著城市街道、橋梁、住宅和大型建築物的大量開發，地面大自然面積不斷減少，地面人造積水不斷擴大，城市地區雨水徑流量迅速增加。同時，城市下水道不斷完善和延伸，使得雨水大量產生，致使城市雨洪災害問題日益嚴重。

如何能夠利用城市雨水水資源，同時又消除城市雨洪災害，已成為國際上普遍重現的課題。美國在雨水利用方面主要是以提高天然入滲能力為目標。在很多州開展研究屋頂蓄水和由入滲池、井、草地、透水路面組成的地表回灌系統。德國的城市雨水利用方式有三種：屋面雨水集蓄系統，雨水截污與滲透系統和生態小區雨水利用系統。

建造合理的透水地面或滲井、滲池、滲溝、減少地表徑流，增加入滲量，安全、合理地將剩餘徑流排出。同時，因地制宜的修建蓄水池，簡單處理後用於綠地灌溉用水、沖洗廁所、洗車、澆庭院、造景觀、洗衣服和回灌地下水等。將城市雨水進行利用是完全可行的。

④ 從水循環談一談節約用水的必要性

伴隨著城市化的進程，城市的水環境和水循環發生了改變，主要表現在：水資源短缺，水環境污染以及地下水超量開采。同時存在城市街區的擴大導致不可滲透面積增加，下水道改造導致排水系統的變化，降雨時短時間內的排水量增大，使得河川內洪水時洪峰流量增大問題； 土地利用面積的增加，水面、綠地等的面積減少，使得水蒸發量減少，市區的氣溫上升，對城市的氣候也會產生影響，同時還伴隨著水環境惡化、水文化喪失等一系列問題。
2.城市化的水文效應
2.1城市水文循環的特點
從水循環路徑看，水資源開發利用改變了江河湖泊關系，改變了地表水和地下水的賦存環境和補排轉化路徑。除天然水循環外，還形成了由「取水-輸水-用水-排水-回歸」五個基本環節構成的人工側支水循環。它的形成和發展，導致了城市天然生態系統與人工生態系統的相應變化，區域水循環也隨之而變。從水循環特性看，城市土地利用，極大地改變了城市地貌與植被分布，使城市地表水的產匯流特性和地下水的補給排泄特性發生相應變化。
2.2 城市水循環的短路化
城市水循環由區域天然水循環和人工側支水循環復合而成，後者是對自然界水循環的社會強化。一般來說，城市不透水的下墊面、河道整治和人工排水管網等工程措施，創造了一個新的徑流形成條件，隔絕了地面徑流、土壤水和地下水的轉換，水循環過程行程縮短、時間加快；城市不透水的下墊面和合流制的排水系統，增加城市水環境中的懸浮固體及污染物，減少下滲和降低地下水位，減少城市枯水期基流，這就是所謂城市水循環的短路化。
2.3 城市化對降水的影響
城市化影響降水已成共識。主要表現在以下幾個方面
（1）城市建設對降雨徑流的影響
隨著城市化的發展，樹木、農作物、草地等面積逐步減小，工業區、商業區和居民區規模、面積不斷增大。城市化過程使相當部分的流域為不透水表面所覆蓋，減少了蓄水窪地。由於不透水地表的入滲量幾乎為零， 使徑流總量增大；不透水地表的高徑流系數使得雨水匯流速度大大提高， 從而使洪峰出現時間提前。地區的入滲量減小，地下水補給量相應減小，乾旱期河流基流量也相應減小。
（2）城市污染對降雨徑流水質的影響
城市徑流中污染物組分及濃度隨城市化程度、土地利用類型、交通量、人口密度和空氣污染程度而變化[4]，近年來，由於大氣污染嚴重，在某些地區和城市出現酸雨。地表污染物以各種形式積蓄在街道、陰溝和其它與排水系統直接相連接的不透水表面上。如行人拋棄的廢物，從庭院和其它開闊地上沖刷到街道上的碎屑和污染物， 建造和拆除房屋的廢土、垃圾、糞便或隨風拋灑的碎屑， 汽車漏油與排放的尾氣， 輪胎磨損， 從空中沉降的污染物等。
2.4 城市內外的水量循環
城市水循環中的水量有相當部分來自城市區域以外，或地下潛水和深層地下水。城市人工側支水循環中，一部分經處理和未經處理的工業廢水、生活污水集中排人城市河湖水體，也有相當部分不經河流直接排人城市區域以外的受納水體，而另一部分經處理的退水又重新回到人工側支水循環中。
3.對策研究
城市水文的特點是城市水分流動、污染、和凈化都被人工強化。健全的城市水循環必須保持城市水資源供需的平衡、排放與處理的平衡，各環節之間的關聯，對城市水資源在生態、生活和生產三者之間進行合理分配。
3.1 城市綠地建設
以公園、綠地、花園式機關單位為「點」，以沿路、沿邊、沿河、沿江綠化為「線」，以廣大城市居民的住宅的屋頂、陽台、庭院為「面」的點、線、面結合的閉合狀的城市綠化管理體系。綠地建設要物種多樣化，宜林則林，宜草則草，宜荒則荒。一個地區綠地面積與環境質量有關，不僅要用綠地面積所佔比例作為參數，更重要的是要著眼於從生態平衡的角度來評價它在環境質量中的作用，正確引導城市綠地建設。
3.2 城市河流的保護和建設是健全城市水文循環的基本手段之一
伴隨著城市化的發展，往往是河流被硬化、渠化，城市景觀和水環境被破壞，城市洪澇災害的發生頻率與強度的增加，與河流泄洪功能減弱密切相關。作為城市防洪的對策，要樹立蓄、疏結合的治水理念，還河流以空間，給洪水以出路，以「綠」和「水」作為空間基質，把水、堤防、河畔植被連成一體，以水造景，營造一個舒適的城市水環境。
3.3城市水資源管理
要把水資源、水災害、水環境、水生態等方面的管理統一起來，城市規劃與管理應把城市水文、排澇、供水、污染防治、水土保持、水環境保護作為基本范疇考慮，具體研究城市生態的水環境容量、蓄水窪地的條件和布局問題，及其污水處理與回用、水體連接與流動、水生生物與觀賞設施等問題。
4.結語
城市是人類生存環境給原自然系統疊加的最重負擔，城市水生態環境是一個建立在自然環境之上的高度人工化的環境，既具有自然環境的特性的復雜性、易變性、難於恢復性，還具有人工環境獨有的人類活動主導性，易受外界干擾性的開放性，輸入輸出的不均衡性。城市化的進展直接或間接地改變著水環境，影響城市居民的生活質量和社會福利，為此，必須深刻地研究城市化對城市水循環要素的影響，採取科學的對策，健全城市水循環系統，提高城市水資源承載能力和水環境容量，促進城市的可持續發展。

⑤ 蓄水系統、凈水系統、回用系統是組成生態雨水收集系統的有哪四大要素呢

蓄水系統、凈水系統、回用系統是組成生態雨水收集系統的四大要素。

1、蓄水系統

在花園種植區域及透水路面以下50cm敷設軟式透水管。下雨時，雨水通過土壤及透水路面向下滲透。軟式透水管能有效分離泥土與雨水，並將收集的雨水匯集到指定的收集井中，完成雨水的初級凈化。軟式透水管不但能夠收集所需要的雨水，也是整個花園汛期的排水系統。

雨博士回用系統

小型生態雨水收集系統的設計，是一個目的明確、成本低廉、功能齊全且可持續的專項設計。是未來庭院景觀、辦公空間景觀、小型設計綠地景觀的主要景觀設計元素之一，也是未來城市生態發展的方向。通過對小空間的生態景觀設計，逐步滲透到景觀設計的各個方面，成為未來打造綠色生態城市的重要元素。

⑥ 根據國內外雨水收集使用案例，分析優缺點

雨水收集和利用並非是新鮮事，我國早在秦漢時期就有修建池塘攔蓄雨水用於生活的記錄，而西北地區水窖的修築已有幾百年的歷史 。國外收集利用雨水的記錄也不乏其例。而真正現代意義上的雨水收集利用尤其是城市雨水的收集利用是從20世紀80年代到90年代約20年時間里發展起來。隨著城市化的進一步加速，城市缺水的矛盾也進一步加深，環境與生態 問題 也同步擴展。為了解決缺水、環境、生態等一聯串的矛盾，人們把注意力放到雨水的收集和利用。這一課題正好是解決了缺水、環境、生態這一聯串的問題。國外對這一課題的研究起步較早，國內城市收集利用雨水起步較早的首推北京，而上海在收集利用雨水的問題上並沒有引起足夠的重視，原因是上海盡管水的質量不好但並不缺水。然而雨水的收集和利用解決的並不僅僅是水的問題，它還可以減輕諸如上海地區日顯巨大的自來水的供水壓力、路面積水等問題。對水土流失、河水污染等問題也有一定的緩解作用。 很多城市和地區的自來水供應已難以同步跟上城市化發展的步伐。城市的澆灌綠化、沖洗馬路等公益用水及洗車等新興的用水行業又進一步加重了自來水供應的負擔。可是每年的暴雨季節，泛濫的雨水又給城市排水造成了極大的困難。而雨水的收集和利用正好解決了這一給城市建設帶來的兩大難題。雨水的收集和利用可以為我們帶來許多的好處，我們可以把收集來的雨水用於日常生活，如洗衣洗車、沖洗廁所。當然澆灌綠化、沖洗馬路、消防滅火等等更是雨水利用的大戶。雨水的收集和利用還可以減少城市街道雨水徑流量，減輕城市排水的壓力，同時有效降低雨污合流，減輕污水處理的壓力。有此可見，我們有必要把雨水收集起來並加以利用。一個地區能不能實現雨水的收集利用？要進行收集雨水的可行性分析。首先要對該地區的雨量進行統計。雨水是否充沛，是我們能不能收集雨水的一個先決條件。其次要考慮，到那裡去收集雨水？這是一個很簡單的問題。屋頂是一個最好雨水收集點，馬路、廣場、操場、綠地等等都是收集雨水的好地方。由此可見，一個地區有足夠的雨水，有足夠的雨水收集場所，收集雨水才是可行的。國外已有許多雨水收集利用的成功範例。日本最早實施"雨水利用"工程。東京都墨田區把降到各家屋頂的雨水通過導水管收集到水箱中，然後用於沖廁所、澆庭園和洗車等。這項和居民合作來普及雨水利用的工程，獲得了國際環境自治團休協商會的第一屆環境獎。目前，越來越多的日本地方政府響應在首都中心建立"微型水庫"的號召，對些項費用提供補助，已先後在國技館、日本電視台和上智大學圖書館等1000多個場所建立了微型水庫。這對防止排水不及而造成的城市道路積水也起到了有益的作用。德國Ludwigshafen已經運行十年的公共汽車洗車工程利用1000㎡屋面雨水作為主要的沖洗水源；法蘭克福Possmann蘋果軋汁廠將綠色屋面雨水作為冷卻循環水源等等特別是1992年建於柏林市的某小區雨水收集利用工程，將160棟建築物的屋頂雨水通過收集系統進入三個容積為650立方米的貯水池中，主要用於澆灌，將溢流雨水和綠地、步行道匯集的雨水進入一個仿 自然 水道，水道用砂和碎石鋪設，並種有多種植物。之後進入一個面積為1000㎡、容積為1500立方米的水塘（最大深度3m）。水塘中以蘆葦為主的多種水生植物，同時利用太陽能和風能使雨水在水道和水塘間循環，連續凈化，保持水塘內水清見底，形成植物魚類等生物共存的生態系統。遇暴雨時多餘的水通過滲透系統回灌地下，整個小區基本實現雨水零排放。 柏林Potsdamer廣場Daimlerchrysler區域城市水體工程也是雨水生態系統成功範例。該區域年產雨水徑流量2.3萬立方米。採取的主要措施：建有綠色屋頂4ha；雨水貯存池3500立方米，主要用於沖廁和澆灌綠地（包括屋頂花園）；建有人工湖12ha，人工濕地1900㎡，雨水先收集進入貯存池，在貯存池中，較大顆粒的污染物經沉澱去除，然後用泵將水送至人工濕地和人工水體。通過水體基層、水生植物和微生物等進一步凈化雨水。此外，還建有自動控制系統，對磷、氮等主要水質指標進行連續監測和控制。使該水系統達到一種良性循環，野鴨、水鳥、魚類等動植物依水棲息，使建築、生物、水等元素達到 自然 的和諧與統一。收集雨水首先要有一個集水面，再配一套輸水管，最後是蓄水池。收集雨水的系統並不復雜，投入最大的是蓄水池，其次是輸水管。就 目前 的條件而言，收集屋頂的雨水，集水面也有，輸水管也有，缺的只是蓄水池。而建蓄水池也並不是一件很復雜的事，只要在每棟房前的花園或綠地底下建一個蓄水池，上面留一供取水和清掃池底垃圾的口，頂上復蓋土並種上綠化。這樣的蓄水池還可以和人防建築相結合，一方面滿足了人防的建設指標，另一方面又增加了一條收集利用雨水的投資渠道。高速公路同樣也是一個收集利用雨水的好場所。只要在高速公路的邊上每隔一定的距離建一蓄水池，再把各個蓄水池串聯起來，把一個個分散的小蓄水池變成一個統一的蓄水系統，結合高速公路的綠化帶的用水，這樣就可以方便的收集和取用雨水。 用以上方法 收集來的雨水並非是純凈的水。雨水水質控制是現代城市雨水利用不可忽視的問題。影響 雨水質量的原因主要有這么幾個方面：一是由於大氣的污染，直接由降水帶來的污染物。城市的大氣污染日趨嚴重，致使雨水水質下降，不少城市出現酸雨。從部分城市降雨水質 分析 結果看，天然雨水中含有的污染成分為SS、COD、硫化物，氮氧化物等，但濃度相對較低。其次是屋面材料的影響和在非降雨期屋面上積累的大氣沉降物。路面雨水徑流水質和影響因素相對其他方面的污染要復雜的多。路面材料、汽車排泄物，生活垃圾、裸露或植被地帶沖出的泥沙等等，其成分復雜，隨機性很大。主要污染成分有COD、SS、油類、表面活性劑、重金屬及其它無機鹽類。COD、SS均可能高達數千毫克/升。為了有效控制雨水的水質，我們就必須採取一些措施，如；路面雨水截污裝置、初期雨水棄流裝置等等。為了控制路面帶來的樹葉、垃圾、油類和懸浮固體等污染物，可以在雨水口和雨水井設置截污掛籃和專用編織袋等，或設計專門的浮渣隔離、沉澱截污井。也可設計綠地緩沖帶來截留凈化路面徑流污染物，但必須考慮對地下水的潛在威脅，限用於污染較輕的徑流，如生活小區、公園的路面雨水。設計特殊裝置分離污染較重的初期徑流，保護後續滲透設施和收集利用系統的正常運行。除了上述源頭控制措施外，還可以在徑流的輸送途中或終端採用雨水滯留沉澱、過濾、吸附、穩定塘及人工濕地等處理技術。需要注意雨水的水質特性，如顆粒分布與沉澱性能、水質與流量的變化、污染物種類和含量等。我國對城市雨水水質特性和相應的處理技術的研究尚處於初級階段，沒有相應的技術規范和要求。隨著城市雨水利用技術的推廣和城市非點源污染控制的開展，雨水的凈化處理也將受到越來越多的重視。現代城市雨水利用是一項涉及多學科的、復雜的系統工程，在選擇雨水利用系統方案時，要特別注意地域及現場各種條件的差異。即使在同一個城市，由於項目間各種因素和條件的不同，宜採用的方案也可能完全不同，切勿生搬硬套。規劃設計要根據現場的氣候及降雨、水文地質、水環境、水資源、雨水水質、給水排水系統、建築、園林道路、地形地貌、高程、水景、地下構築物和總體規劃等各種條件，充分考慮收集利用和各種滲透設施的優缺點及適用條件，通過水量平衡、水力計算和技術經濟分析來確定方案，力求最佳效果。有關情況還可參見 http://www.huiyi.shejis.com/shui/2010/1029/index.htm 希望能對你有所幫助。

⑦ 庭院生態工程的設計主要體現在哪些方面

（1）綠色庭院。綠色庭院設計首先要遵循本土景觀特色，避免大面積地搞綠化、美化而失去了鄉村的景觀味道。通過果樹、菜園以及一些花卉合理組合，不僅給遊客一個多彩的、更具鄉野風味的庭院，而且為其創建生態體驗的場所，遊客不需出戶就能體驗到農事勞作的喜悅，學到關於果樹、蔬菜種植等知識。其次要巧用「借景」，將庭院外的鄉野景觀作為綠色庭院景觀的一部分，從而增加人的開闊感，通過巧妙的頭飾和恰當的開口將周邊（可一直延伸至遠山或地平線）誘人的自然美景引入庭院，最後以順應自然的綠化方法進行庭院綠化，栽種鄉土的喬木、灌木與草種，避免栽種大面積的外來物種造成鄉村本土景觀風味的改變甚至生物入侵等生態安全問題。

（2）水資源系統設計。水資源系統設計主要從節約用水、實現水的循環利用角度出發，即將人糞尿、生活雜用水、雨水、庭院的果蔬灌溉用水與景觀用水組成一個較為完善的系統，從而減少污染物的排放，創造循環的水利用系統。該系統主要從兩個角度出發，一是將雨水收集系統、生活雜用水、庭院果蔬用水及景觀用水結合起來：雨水和生活雜用水收集起來後進入一個有水生凈化植物（如睡蓮、水蔥等）和卵石組合而成的土壤—植物處理系統，然後進入庭院可作為庭院景觀用水及庭院灌溉；二是將人糞尿等生活污水與庭院果蔬系統結合起來：人糞尿和廚房用水經過化糞池後進入果蔬園作為農用水，實現污水的利用與處理，其流程見圖6-4。

（4）能源系統。對能源的高效利用是生態農家服務設施的一個重要因素，應從清潔能源使用與節能角度考慮。清潔能源即是對風能、生物質能和太陽能的合理利用，風能由於受當地季風、風速等因素影響一般可開發區域較少；生物質能如利用家畜糞便與人糞尿等發酵產生沼氣，但對一般農家從經濟效益來講並不一定有足夠的原料用於沼氣開發。因此太陽能利用成為生態農家主要的清潔能源，太陽能光熱設備、太陽能熱水器等的設置將使其對外來能源的依靠降低，同時又減少了大氣污染物的排放。節能主要是從建築物的朝向與設計、庭院綠化配置等方面考慮能充分利用良好的外部環境，實現光照充足、自然通風等，即風水中所說房屋設計要能「藏風聚氣、得水鎖金」：①在庭院綠化配置上，夏季庭院豐茂的樹木與植被能夠營造良好的小氣候，抵擋烈日；而冬季能獲得充足的陽光抵擋寒流。②在建築布局上，夏季能夠促進主導風向順暢進入，加強迎風面上的風壓，從而強化室內自然通風，減少製冷的動力；冬季則能阻隔主導風向的進入，減弱迎風面上的風壓，從而減少制熱的動力。

（5）建築設計。對建築設計無論是對原有農舍的改建還是新建都應尊重自然，注重與自然景觀的融合。建築色調要與周圍的鄉村生態環境背景相協調；建築體量與其性質、功能、自然氣氛等相協調，忌大、忌高；風格要與當地鄉土風格相一致，質朴簡約但能體現對環境的適應。在建築及其室內裝飾等材料上盡可能選用當地材料或者選用對環境友好的材料（如可再生材料、無毒材料等）。新建的農舍要充分結合現有的土地現狀，尊重原有土地的面貌：如對於丘陵地帶的農家生態旅遊區建築應根據原有自然的山勢形態進行建造，既能減少土方的挖掘量，又能展現出伸展、飄逸的體形。

此外，要能充分整合庭院與周邊自然景觀特徵，利用窗戶、陽台等強化最佳景觀部位，使居住在屋內的遊客能夠體驗到與自然的親切感，將自然要素與自然環境帶進居住環境，在突出優美景觀時，要注重通過牆體、樹木以及裝飾等將欠佳的景觀視覺效果加以屏蔽。

⑧ 雨水資源的利用 論文

1 國外雨水利用情況評述

目前，在世界各大洲，都有收集雨水解決生活和生產用水的成功做法。國外一些發達國家在城市雨水資源化和雨水的收集利用方面的經驗和方法，對解決我國缺水問題很有借鑒意義。(1)美國的雨水利用。美國的雨水利用常以提高天然入滲能力為目的。1993年大水之後，美國興建地下隧道蓄水系統，建立屋頂蓄水和由入滲池、井、草地、透水地面組成的地表回灌系統，讓洪水迂迴滯留於曾經被堤防保護的土地中，既利用了洪水的生態環境功能，同時減輕了其他重要地區的防洪壓力。美國的關島、維爾金島廣泛利用雨水進行草地灌溉和沖洗。美國不但重視工程措施，而且制定了相應的法律法規對雨水利用給予支持，如制定了《雨水利用條例》。條例規定了新開發區的暴雨洪水洪峰流量不能超過開發前的水平，所有新開發區必須實行強制的「就地滯洪蓄水」。

(2)德國的雨水利用。德國的雨洪收集利用技術是最先進的，基本形成了一套完整、實用的理論和技術體系。利用公共雨水管收集雨水，採用簡單的處理後，達到雜用水水質標准，便可用於街區公寓的廁所沖洗和庭院澆灑。另外德國還制訂了一系列有關雨水利用的法律法規。如目前德國在新建小區之前，無論是工業、商業還是居民小區，均要設計雨水利用設施，若無雨水利用措施，政府將徵收雨水排放設施費和雨水排放費。

(3)丹麥的雨水利用。丹麥98 以上的供水是地下水，但是地下水開發利用率都比較低，一些地區的含水層已被過度開采。為此在丹麥開始尋找可替代的水源，以減少地下水的消耗。在城市地區從屋頂收集雨水，收集後的雨水經過收集管底部的預過濾設備，進入貯水池進行儲存。使用時利用泵經進水口的浮筒式過濾器過濾後用於沖洗廁所和洗衣服。

(4)日本的雨水利用。日本於1963年開始興建滯洪和儲蓄雨水的蓄洪池，許多城市在屋頂修建用雨水澆灌的「空中花園」，有些大型建築物如相撲館、大會場、機關大樓，建有數千立方米容積的地下水池來儲存雨水，以充分利用地下空間。而建在地上的也盡可能滿足多種用途，如在調洪池內修建運動場，雨季用來蓄洪，平時用作運動場。近年來，各種雨水人滲設施在日本得到迅速發展，包括滲井、滲溝、滲池等，這些設施佔地面積小，可因地制宜地修建在樓前屋後。在日本，集蓄的雨水主要用於沖洗廁所、澆灌草坪，消防和應急用水。日本於1992年頒布了「第二代城市下水總體規劃」，正式將雨水滲溝、滲塘及透水地面作為城市總體規劃的組成部分；要求新建和改建的大型公共建築群必須設置雨水就地下滲設施泰國在20世紀80年代，建造了0．12億多個2 m3的家庭集雨水缸，解決了300多萬農村人口的吃水問題。在澳大利亞、加拿大、瑞典、印度、以色列、巴西和墨西哥等國家，採取修建小型水池、水倉、塘壩、淤地壩等工程措施，攔蓄雨水進行灌溉，都取得了良好的效果。

綜上所述，國外發達國家城市雨水利用的主要經驗是：建立了完善的屋頂蓄水和由人滲池、井、草地、透水地面組成的地表回灌系統；制定了一系列有關雨水利用的法律法規；收集的雨水主要用於沖廁所、洗車、澆庭院、洗衣服和回灌地下水。

2 我國雨水利用情況評述

我國的農民在長期的抗旱實踐中，積累了豐富的利用雨水的經驗，創造了水窖、水窯、水池等小型和微型蓄水工程形式，用於解決生活飲水問題。真正意義上的雨水利用研究與應用開始於20世紀80年代，發展於90年代。雨水集蓄利用工作從試點示範到規模發展，大致經歷了以下4個階段:

(1)試驗研究階段。2O世紀8O年代，通過對相關技術的試驗研究，論證了雨水集蓄利用工程的可行性和可持續性，提出雨水集蓄利用的理論與方法，取得了一批實用成果，為雨水集蓄利用工作的開展奠定了理論和技術基礎。

(2)試點示範階段。2O世紀9O年代，甘肅、寧夏省區在試驗研究的基礎上，進一步開展試點示範工作，使雨水集蓄利用從單項技術發展為農業綜合集成技術；從單一的利用模式走向高效綜合利用；從理論探討、技術攻關走向實用階段，找出了一條乾旱山區農業和社會經濟發展的新路子。

(3)推廣應用階段。1997~1998年，財政部、水利部聯合組織的雨水集蓄利用試點工作帶動了西北、西南、華北地區雨水集蓄利用工作迅速發展，工程建設開始從零散型向集中聯片型發展。

(4)蓬勃發展階段。2000年，水利部編制了《全國雨水集蓄利用「十五」計劃及2010年發展規劃》。2001年7月，中國水利學會雨水專業委員會成立大會暨雨水利用國際學術交流會在蘭州市隆重召開。2001年9月，水利部農村水利司在廣西百色市召開了全國雨水集蓄利用現場會。雨水集蓄利用工作進入一個嶄新的階段。

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⑨ 污水再生回用和水資源可持續利用

方先金

（北京市市政工程科學技術研究所，北京市西城區大帽胡同號，100035，中國）

我國是一個水資源貧乏的國家，人均水資源擁有量只有2200m³，僅為世界平均水平的1/4，在世界銀行連續統計的153個國家中居第88位。同時，我國水資源在時間和地區分布上很不平衡，南方多北方少，北方大部分地區人均水資源擁有量低於聯合國可持續發展委員會確定的1750m³用水緊張線，其中9個地區低於500m³的嚴重缺水線。水資源短缺已成為制約我國經濟和社會發展的重要因素。

1水資源可持續利用面臨的問題

1.1水資源總量緊缺

50年來，全國用水總量從1949年的1000多億m³增加到1997年的5566億m³，其中農業用水佔75.3%，工業用水佔20.2%，城鎮生活用水佔4.5%，人均綜合年用水量從不足200m³增加到458m³。目前，全國每年缺水近400億m³，其中，農業缺水300億m³，因旱致災，年均減少糧食200多億千克；城市和工業缺水60億m³，影響工業產值2300多億元，全國668座城市有400多座缺水，有110個城市嚴重缺水。特別是1999年以來，我國北方地區持續乾旱，給工農業生產造成較大的影響，也給城市、農村居民生活用水造成很大的困難。2001年6月上旬旱情最為嚴重時，全國受旱面積一度達到4.2億畝（1畝＝100m²），由於持續乾旱，水源不足，造成城鄉人民生活用水緊張，有2198萬城鎮人口和3300萬農村人口及1450萬頭大牲畜發生飲水困難。天津、長春、大連、青島、唐山和煙台等大中城市已受到水資源短缺的嚴重威脅，許多水庫、河流出現從來沒有過的斷流和乾枯。今後隨著人口的增長、生活水平的提高、城市化的加快，水資源供需矛盾將更加突出，據預測，我國用水高峰將在2030年前後出現，2030年我國人口將達到16億人，糧食總產量需達到7億t，年用水總量為7000億～8000億m³，全國每年缺水將在700億m³左右。

氣候變化對我國水資源可利用量也產生了負面影響。據1950～1997年的降水和氣溫資料分析，我國近20年來呈現北旱南澇的局面。20世紀80年代華北地區持續偏旱，京津地區、海灤河流域、山東半島10年平均降水量偏少10%～15%。進入20世紀90年代，黃河中上游地區、漢江流域、淮河上游、四川盆地的8年平均降水量偏少約5%～10%，黃河花園口的天然來水量初步估計偏少約20%，海灤河和淮河的年徑流量也都明顯偏少。北方缺水地區持續枯水年份的出現，以及黃河、淮河、海河與漢江同時遭遇枯水年份等不利因素的影響，加劇了北方水資源供需失衡的矛盾。據相關研究，未來50年由於人類活動產生的溫室效應，全球年平均氣溫可能升高，氣溫升高將使地表蒸發量提高，水資源量將相應減少。

1.2水資源分布不均

我國水資源在時間和空間分布上很不平衡。長江流域及其以南地區國土面積只佔全國的36.5%，其水資源量佔全國的81%；黃淮海流域人口、糧食產量和國內生產總值都佔全國的1/3左右，但其多年平均水資源僅佔全國的7.2%。受季風氣候的影響，各地的降水量年內分配極不均勻，大部分地區每年汛期4個月的降水量佔全年降水總量的70%左右，很容易形成春旱夏澇。水資源在時間和空間分布上不平衡給水資源充分利用帶來了一定的難度。

1.3水資源浪費嚴重

我國一方面水資源嚴重短缺，另一方面卻浪費嚴重。長期以來，「以需定供」的水資源非可持續利用模式是造成水資源短缺的人為原因。盲目發展第一、第二產業，特別是片面追求糧食增產和重工業的發展，造成產業結構的不合理，水資源利用效率偏低，使本來就緊缺的水資源問題更加嚴重。

目前，我國農田灌溉面積中渠灌面積佔75%左右，而渠系損失約為50%，農田蒸發損失約為17%，實際利用量僅有33%左右。由於大多數地方採用傳統的灌溉模式，每畝實際灌水量達到450～500m³，超過了實際需水量的1倍左右，浪費極為嚴重。我國主要依靠降水的旱作耕地面積約12億畝，其中70%分布在降水量250～600mm的北方地區，由於蓄水和保水等基礎設施不足，農田對自然降水的利用率僅為56%左右。按最新統計估算，我國農田灌溉用水的利用率僅有1.0kg/m³，旱作耕地的水分利用效率為0.60～0.75kg/m³，全國農業用水的平均效率為0.8kg/m³，綜合經濟效益為0.2美元/m³，而以色列已超過1美元/m³，差距十分明顯。現階段我國農業水資源利用不符合水資源可持續利用的要求。

我國工業用水效率總體水平仍然較低，2001年我國萬元工業產值取水量為90m³，約為發達國家的3～7倍；工業用水重復利用率約為52%，遠低於發達國家80%的水平。2000年全國城市人均生活用水量達220.2L/d，遠高於發達國家的人均生活用水量。社會各界的水憂意識不強，浪費水資源的現象仍很嚴重，這說明節水措施尚未有效落實，節約用水的技術和管理水平不高。近十年來，我國根據經濟可持續發展戰略對經濟結構調整雖已初見成效，但水資源消耗利用模式尚未發生實質性變化。

1.4水污染形勢嚴峻

目前我國污水處理率還較低，大量的城市和生活污水未經處理直接排入江河湖庫水域，使全國大部分水域和近50%的重點城鎮的集中飲用水水源受到不同程度的污染，其中水污染比較嚴重的城鎮98個，主要分布在三河三湖流域。由於水污染一些水源被迫停止使用，尋找新的水源，從而加劇了城市缺水。水污染還影響到供水水質，損害居民的身體健康。目前，全國水土流失面積356km²，占國土面積的37%。全國地下水多年平均超采74億，已形成164個地下水超采區，部分地區出現地面沉降，海水入侵等問題。許多重要河流、湖泊污染嚴重，由於污染而引發的水事矛盾不斷增加。水污染嚴重影響我國的水資源可持續利用，影響我國經濟社會的可持續發展。

2實現我國水資源可持續利用應採取的措施

我國政府十分重視水資源可持續利用，明確指出：水資源可持續利用是我國經濟社會發展的戰略問題。多年來，針對我國水資源特點和水資源利用中存在的問題，採取了一系列措施來保證水資源的可持續利用。

2.1合理利用水資源

我國水資源可持續利用的根本出路在於堅持可持續發展戰略，變「以需定供」的傳統開發模式為「量水而行、以水定需」的水資源可持續利用的模式。立足於可利用水資源的保護和合理利用，根據水資源承載能力，確定經濟社會發展結構，確保各種水域的可持續利用，對經濟結構進行戰略調整，在水資源充裕和緊缺地區採用不同的經濟結構。大力發展節水、省能、高附加值的高新技術產業和服務業。根據我國水資源的時空分布特點合理發展農業，採取必要的退耕還林，使生態系統得到改善，保證水資源的供需平衡。

2.2合理調配水資源

根據我國降水年內分布不均的特點，應修建大量的蓄水設施，以充分利用水資源。目前，全國共建水庫8.5萬座，使年供水能力大大提高。蓄水設施一方面能將雨季多餘降水貯存起來，供乾旱季節使用。另一方面可以減少洪水災害，保證經濟的發展。在地域上，我國的水資源南多北少，南方水資源充裕，北方水資源嚴重不足。南水北調工程是解決我國北方地區水資源缺水矛盾，實現水資源合理配置的重大戰略工程。南水北調東、中、西三條線路將與長江、黃河和海河相互聯接，形成水資源合理配置的總體格局，達到南北調配、東西互濟的水資源配置目標。三條調水線路年調水總量380億～480億m³，可基本改變我國黃淮海地區水資源嚴重短缺的狀況，保證我國水資源總體上可持續利用。

2.3大力開展節水工作

我國歷來重視節約用水工作，20多年前，國家就提出了要實行開源與節流並重的方針，認真開展了節約用水工作，並制定了一系列節約用水的法規和標准，建立了節約用水的管理制度，也形成了比較健全的管理體制，城市節約用水工作取得了一定的成績，到2000年全國設市城市累計節約用水300多億m³，使近5年來城市用水總量基本無增長，改變了城市用水量隨經濟發展同步增長的趨勢。但是，目前我國農業用水利用率還較低、工業萬元產值用水量和城市居民日平均用水量還較高，節水的潛力還較大。在農業方面，應發展和推廣農業節水技術，減少農田的深層滲漏和地表流失量，減少單位面積的用水量，減少田間和輸水過程中的蒸發和蒸騰量，提高灌溉和降水的水分利用效率，不斷提高單位水資源的產量和效益。在工業節水方面，應在調整工業生產結構的同時，改進生產工藝，提高用水重復率，減少萬元工業產值的用水量。為了保證節水工作，要制定和完善相關的政策法規，建立一套符合市場經濟原則的體制和機制，對現有水價偏低進行改革，建立水資源的宏觀控制和微觀定額體系，形成總量控制與定額管理相結合的水資源管理體制。

2.4大力發展污水處理和再生回用工作

水污染加劇了我國水資源短缺形勢，直接威脅著飲用水的安全和人民的健康，影響到工農業生產和農作物安全，造成的經濟損失約為國民生產總值的1.5%～3%。水污染已成為不亞於洪災、旱災甚至更為嚴重的災害。水污染早在20世紀70年代已經顯現出來，但沒有引起足夠的注意，採取的措施不夠恰當有力，因此出現了今天的嚴重局面。如再不及時採取有效對策，將嚴重影響我國水資源可持續利用。長期以來採用的以末端治理、達標排放為主的工業污染控制戰略，已被國內外經驗證明是耗資大、效果差、不符合可持續發展的戰略。應大力推行以清潔生產為代表的污染預防戰略，淘汰物耗能耗高、用水量大、技術落後的產品和工藝，在工業生產過程中提高水資源利用率，削減污染排放量。對於工業和城市生活排水造成的點源污染，應大力發展污水處理工程，使我國的污水處理率在2000年34.3%的基礎上進一步提高。對於面污染源包括各種無組織、大面積排放的污染源，如含化肥、農葯的農田徑流，畜禽養殖業排放的廢水、廢物等，其控制應與生態農業、生態農村的建設相結合，通過合理使用化肥、農葯以及充分利用農村各種廢棄物和畜禽養殖業的廢水，將面源污染減少至最小。應積極開展污水資源化再利用工作，提高污水再生回用率。

3污水再生回用是實現水資源可持續利用的有效途徑

污水再生回用是經濟可靠的開源節流措施，與跨流域調水、海水淡化、雨水蓄用等開源措施相比，污水再生回用具有經濟性和可靠性。人類使用過的水，污染雜質只佔0.1%左右，比海水3.5%少得多，其餘絕大部分是可再用的清水。跨流域調水和雨水蓄用工程投資較大，並需投入大量資金控制水體進一步污染，跨流域調水還會對現有的生態系統產生影響。在我國現有經濟條件下，跨流域調水和雨水蓄用只能逐步進行。污水再生回用的本質是實行循環用水和分質用水，將污水經再生後回用到水質要求較低的用戶。隨著工業化的加速發展，人們生活水平不斷提高，水污染范圍也在擴大、污染程度加深，社會經濟發展和環境污染之間形成一對尖銳的矛盾。發展污水再生回用、減少廢水排放量是解決環境問題最有力的措施。另外，為滿足用戶的需要，再生水必須符合相應的水質標准，為此，需對污水處理廠二級出水進行深度處理，從而減少了污染物總量，減輕了廢水對環境的壓力。

污水再生回用應嚴格按回用對象和目的控制回用水水質，以確保回用水的安全性。為此，我國制定了一系列相關回用標准。如生活污水經二級處理後能夠達到《污水綜合排放標准》，但不能作為生活雜用水或工農業用水；若考慮回用，必須進一步處理。當污水回用於農田灌溉，水質指標應該滿足《農田灌溉水水質標准》；當污水回用於城市景觀，水質指標應該滿足《再生水回用於景觀水體的水質標准》；當污水回用於城市生活雜用，水質指標應該達到《生活雜用水水質標准》；工業污水回用水質指標應該滿足相應的工業用水標准等。

城市供水量的80%變為污水排入城市下水道，收集起來再生處理後，70%可以安全回用；二者合計，約城市供水量的56%可以轉變成再生水，返回到城市水質要求較低的用戶，替換出等量的清潔水，相應地增加城市一半以上的供水量。廢水是一種非常寶貴的資源，挖潛能力巨大。我國2000年全國污水排放量為620m³，這是很大的再生水資源。污水再生回用立足於自有水資源增加城市供水量，是實現水資源持續利用的有效措施。污水再生回用能有效地緩解城市水資源短缺。

為了保證水資源可持續利用，支持經濟可持續發展，針對我國水資源存在的問題，近十多年來，通過國家科技攻關，以及缺水城市為解決水污染和水資源短缺做出的努力，國內已經建成一批不同工藝、不同回用對象的城市污水回用示範工程。表1列出了華北地區部分城市污水回用工程情況統計結果。目前我國污水回用工程主要回用對象為污水處理廠內部用水、市政雜用、河道補水、綠化、工業用水等，尚未回用於地下回灌和飲用水源。北京市2001年完成的高碑店污水處理廠出水回用工程是我國目前最大的污水再生回用工程。大量的污水回用工程實踐表明：污水再生回用是解決水資源可持續利用的有效途徑。

表1華北地區部分城市污水回用情況單位：萬m³/d

4我國污水再生回用最大工程

4.1工程概況

高碑店污水處理廠回用工程是目前我國最大污水再生回用工程，該工程於1999年3月至8月完成該項目的前期研究工作，並完成了可行性研究，1999年10月完成項目立項和審批；2000年1月完成該工程的初步設計和審批工作，2月完成施工圖設計，同年4月開始施工，2001年5月完成工程施工，2001年6月完成調試和試運轉，2001年7月開始供水。

高碑店污水處理廠是目前我國最大的污水處理廠，處理能力為100萬m³/d。該廠污水系統流域面積96km²，服務人口240萬人，匯集北京市南部城區的大部分生活污水、東郊工業區、使館區和化工路的全部污水。該處理廠採用前置缺氧段活性污泥法工藝，即在推流式曝氣池前設置缺氧段，其目的是改善污泥性質，防止污泥膨脹。該廠出水水質水量穩定，其二級出水已接近相關的回用水水質標准。但該回用工程運轉前，高碑店污水處理廠二級出水直接排入通惠河下游，除每年約5500萬m³用於農業灌溉外，剩餘的出水每年超過3億m³沒有得到利用，這是很大的水資源浪費。為了緩解北京市面臨的21世紀城市發展和可利用水資源的矛盾，實現北京市水資源可持續利用，支持國民經濟可持續發展戰略，北京市政府決定開發該廠污水資源。高碑店污水處理廠回用工程使用回用水的區域達141km²，回用水用戶涉及到工業、公園綠化、道路噴灑和沖刷、河湖補水等。

4.2工程規模和技術方案

本工程近期規模為30萬m³/d，遠期規模為47萬m³/d。在回用工程技術方案確定中盡可能地利用現有設施，以降低工程投資。具體設計方案如下：高碑店污水處理廠二沉池出水經新建泵站（規模47萬m³/d）提升後用兩條管道分別輸送到高碑店湖（規模30萬m³/d）和水源六廠（規模17萬m³/d）。送至高碑店湖的處理水通過第一熱電廠現有深度處理設施進一步處理後供該廠冷卻用水；送至水源六廠的處理水在該廠進行深度處理後，一部分通過水源六廠現有供水系統供給東郊工業區和焦化廠；一部分通過新建管道輸送到西便門和東便門。在水源六廠現有供水管道和新建管道沿線設取水口，並新建回用水支線，供市政雜用取水。

4.3回用水水質技術保障措施

由於高碑店污水處理廠建設時，國家對城市污水處理廠出水要求中還沒有氮和磷的指標控制，因此，目前該廠出水中氮和磷的含量較高，這會直接影響回用水水質，必須對該廠進行技術改造，進一步提高該廠出水水質。改造規模為50萬m³/d，即對高碑店污水處理廠一期工程（50萬m³/d）進行改造。該改造工程分兩步進行。第一步改造後使出水水質優於目前第一熱電廠冷卻水取水水源高碑店湖的水質，出水中BOD、COD、總磷和氨氮分別達到10mg/L、40mg/L、1mg/L和10mg/L。第二步改造使該廠50萬m³/d滿足高碑店湖Ⅳ類水體的水質要求。第一步主要改造工作量包括曝氣池改造和污泥處理系統的改造。原曝氣池為1/12為厭氧區，其餘為好氧區，改造後原池2/9為缺氧區及厭氧區（水力停留時間共為2h），其中進水端分出一停留時間為15min的強化吸附區。其餘仍為好氧區（水力停留時間7.25h）。原污泥系統中剩餘污泥泵入初沉池，其混合污泥再進污泥濃縮池濃縮後消化脫水，因濃縮污泥池停留時間較長，處於厭氧狀態，磷又被釋放出來，通過上清液回到污水中，因此達不到除磷的目的。改造後，原有濃縮池改為濃縮酸化池，濃縮酸化池上清液做為碳源排入水處理系統；將消化池上清液和脫水機濾液及沖洗水收集後進行化學除磷。

高碑店污水處理廠二級出水水質水量穩定，達到設計要求，但還不能滿足市政雜用水標准，而綠化用水和道路噴灑等市政雜用水水質對人類健康和城市環境會產生影響，因此，市政雜用水必須在回用前進行深度處理，以滿足相應標准。在設計中將深度處理選擇在水源六廠。水源六廠現有日處理能力17萬m³/d的深度處理設施，主要採用機械加速澄清、砂濾和消毒等工藝處理過程，其出水可滿足相應用戶要求。由於北京市工業結構的調整，目前該廠平均實際供水量不足5萬m³/d，尚有12萬m³/d處理能力沒有得到利用。另外，水源六廠離市政雜用水用戶較近，市政雜用水深度處理設在水源六廠利用其剩餘處理能力，可滿足市政雜用水近、遠期規模需求，在該廠深度處理後的水質能滿足市政雜用水水質要求。

4.4主要回用對象

按規劃要求，該工程近期供北京市第一熱電廠冷卻循環用水20萬m³/d，遠期供北京市第一熱電廠冷卻循環用水30萬m³/d。近期通過北京市水源六廠供東郊工業區和焦化廠5萬m³/d，供城市綠化、道路噴灑和沖刷、市區河道景觀用水等市政雜用水共5萬m³/d。遠期通過水源六廠供工業和市政雜用水水量將擴充到17萬m³/d。

4.5主要工程內容和投資

本工程總投資3.6億元，其中征地拆遷費約1億元，工程費用為2.18億元，工程建設內容主要為：

（1）高碑店污水處理廠內47萬m³/d的泵站一座。

（2）高碑店污水處理廠改造。

（3）高碑店污水處理廠至高碑店湖輸水管：DN1800mm，長1480m。

（4）高碑店污水處理廠至水源六廠管道：DN1400mm，長4766m。

（5）市政雜用水配水管：DN1200mm，長6791m;DN1000mm，長1431m;DN800mm，長4615m;DN600mm，長2845m;D=500mm，長2880m。

（6）水源六廠改造：包括深度處理設施改造、蓄水池清淤和護砌、污泥池擴建、供水泵站改造、進出水口的改造、增加自控和電氣設備等。

（7）園林供水支線管道。

4.6工程效益

該工程每年可節約清潔水資源16673萬m³，節約自來水3650萬m³/a，相當於節約了建設一座10萬m³/d的自來水廠的投資4億元。該工程達到了開源節流的目的，為北京市城市綠化面積擴大和道路噴灑壓塵創造條件，對環境綜合治理具有較大的作用，環境的改善還會帶來了周圍地區的土地增值。該工程在一定程度上緩解了北京市水資源短缺的矛盾。該工程的巨大經濟和環境效益，推動了北京市節水和污水再生回用工作。目前北京已完成污水再生回用規劃，7個污水回用工程正在進行施工或做前期工作。北京市的污水再生回用實踐表明：污水再生回用符合環境保護和水資源可持續利用戰略，是解決水資源可持續利用的有效途徑。

5結論

我國是一個水資源貧乏的國家，隨著經濟發展和城市化進展的加快，水資源短缺的矛盾已經成為我國水資源可持續利用和管理中亟待解決的問題。我國水資源可持續利用面臨水資源總量不足、分布不均、水利用率低和水污染等問題，實現我國水資源可持續利用的出路在於堅持可持續發展戰略。應根據我國水資源特點進行水資源合理利用和配置，變「以需定供」的傳統開發模式為量水而行、以水定需的水資源可持續利用的模式，根據水資源承載能力，對經濟結構進行戰略調整；同時，應繼續發展節水技術，減少生產過程的水資源浪費，大力發展污水處理和再生回用工作，提高污水處理率和處理效果。污水再生回用可以減少污染物總量，增加供水能力，是經濟可靠的開源節流措施。幾年來污水再生回用實踐表明：污水再生回用能有效地緩解城市水資源短缺，是實現水資源可持續利用的有效途徑。

⑩ 在進行場地雨洪控制和規劃場地雨水徑流的時候，應著重注意哪些方面

http://www.landscape.cn/paper/ecology/2013/0301/155595.html
近年來很多地區頻發乾旱和內澇等災害，引發我們對城市水危機的深刻思考。水資源短缺和洪澇災害並發的一個重要原因是雨水資源沒有得到合理利用，而是通過排水系統排走，但排水設施的設計標准較低且城市排澇標准體系的缺失造成了暴雨時節嚴重積水，產生洪澇災害，加劇了城市缺水，水污染以及生態環境惡化等問題。通過雨水資源化解決水危機及洪災問題一直是很多學者關注的重點［1－3］，它對於緩解水資源危機，補償城市生態環境及防洪減災等方面具有重大社會、經濟和環境效益。

現有關於雨水資源化的研究大多從工程設計方面入手，但實際上應整體和多目標的解決雨水問題，而非單一工程的解決方式，在城市發展的規劃層面需前瞻性的分析雨水資源化的方向，構建雨水利用及生態安全格局，發達國家已從單純的工程技術層面走向與景觀生態設計緊密結合［4－7］。城市規劃及城市景觀規劃設計理應為解決環境問題提供可操作的平台，而傳統的城市規劃，主要是將雨水通過管網排除或收集至污水廠進行處理解決點源污染，卻導致排水設施壓力增加，且雨水徑流的面源污染得不到控制，威脅城市的安全。目前城市雨水利用尚未納入城市規劃的考慮范圍，造成雨水利用設施建設隨意性較大;未來城市規劃需充分認識雨水資源的價值，在規劃中積極引入雨水資源化的理念，通過雨洪利用和景觀生態設計等手段解決城市水危機。

本文針對北京首鋼工業改造區進行雨水利用規劃研究，將雨水作為地區景觀設計的重要元素，將雨水利用納入城市規劃體系中，構建雨水利用「生態海綿」地區。初步優化探討「生態海綿」地區雨水利用的綜合效益，並在此基礎上提出雨水利用構建技術和評價指標體系，以期為後續土地一、二級開發及雨水利用工程設計提供參考。

1項目概述

2007年，北京市城市規劃設計研究院完成了《首鋼工業區改造規劃》，根據區域發展要求並落實北京城市總體規劃，首鋼主廠區及其協作發展區應作為北京城市西部的綜合服務中心;作為中國鋼鐵工業改造轉型的典範，應走出一條特色工業資源與現代科技文化相結合的發展之路，成為後工業文化創意產業區。根據區域發展要求並落實北京城市總體規劃，按照總規要求創新規劃理念和方式方法，在該規劃中探索低碳生態的規劃設計指標體系。

工業區地形坡度大，現狀雨水通過人民渠排除，但是河道斷面狹窄，過水能力低;現狀月季園和晾水池兩處水域都採用自來水補水，因無雨水收集設施及地勢等影響，雨水無法流入湖內補充水體，現狀雨水利用幾乎處於空白。

根據工業區改造建設低碳生態城市的目標，對雨水利用提出一些要求:第一，必須保障防洪安全;第二，以節約利用水資源為目標，構建以雨水利用為主的景觀;第三，通過雨水利用恢復規劃區水生態系統，保障規劃區生態安全格局;第四，雨水利用規劃與土地開發、景觀設計、豎向規劃及其他涉水專項規劃協同編制，確保規劃能夠實施。

2「生態海綿」規劃理念

2.1理念概述

本規劃結合「生態排水+管網排水」雨水排除新模式，融合雨水開發應用領域最新的可持續發展及低影響開發等理念，構建「生態海綿」雨水利用地區的規劃理念。

「生態海綿」地區要求改變傳統雨水排放的模式，它要求採用與自然相近的雨水管理方法，盡可能不讓雨水外排，而是分散的蓄留和初步凈化。整個規劃區應該像海綿一樣，將進入的雨水短暫的存儲起來，再利用或緩慢下滲，構建生態海綿地區規劃理念，強調雨水可持續利用，把雨水「排水量零增長」的概念形象表達出來，這種理念符合生態環境保護及低碳生態城市發展的要求。

2.2綜合目標

本規劃兼顧城市用地和空間開發宏觀指引，制定雨水綜合利用的空間分布、分類及技術措施等;微觀上進行雨水利用規劃設計的要點控制，確定具體利用技術，控制指標及相關配套政策等。期望能夠從宏觀和微觀相結合的層面上進行雨水利用綜合規劃，進而實現調蓄減排、水資源保護、雨水利用、水污染控制、水景觀及微氣候改善等綜合效益。

2.3評價指標

針對規劃構建的「生態海綿」地區從經濟、資源環境等角度出發提出三類指標，具體見表1。

雨水利用強度類指標反映雨水利用的程度，其中年雨水排放率指該地區進行雨水利用改造後排入市政管網的雨水量佔全年總降雨量的比例，零排放降雨量和零排放重現期指可被規劃區滯留的降雨量和該降雨量對應的重現期。經濟類指標反映雨水利用設施的建設及管理成本，資源環境類指標反映雨水資源化程度及環境污染的控制情況。根據規劃區的實際情況制定各類指標的限制值，可控制和指導土地開發利用過程中雨水設施用地的預留和建設，指標體系也可用來預測及驗證規劃方案實施後的實際效果。本文構建的指標體系主要為本規劃效益評價服務，期望後續繼續完善雨水利用指標體系，為雨水利用相關管理控制措施及法規的制定提供幫助。

2.4技術體系

構建「生態海綿」地區的技術體系由雨水凈化系統、雨水滲透系統和雨水蓄集利用系統組成。規劃方案以綠地改造利用技術為核心技術，聯合其他以綠地為主要空間的雨水綜合利用技術，進而實現雨水的生態海綿吸收滲透方式。

屋頂:以屋頂綠化和屋頂花園改造為主，綜合徑流系數設計為0.2。廣場道路:採取透水鋪裝改造。綠地:地塊內綠地主要以低勢綠地、雨水花園等生物滯留系統為主，並結合滲透溝和植物溝渠滲透系統，整個系統以細粉砂的滲透系數為標准(取1×10－5m/s)，蓄水深100～200mm;公共綠地以生態濕地、景觀池等雨水集中利用設施改造為主，並配套相應蓄水池，蓄水深200～500mm;道路綠化帶採取綠色街道的改造建設，蓄水深200mm。後續詳細規劃設計計算，都將按照相關技術的設計標准進行計算分析。

3方案設計計算

3.1綜合方案(圖2)

研究針對規劃區的地質、環境、水文和氣象等條件進行分析，論證了雨水利用的可行性，確定雨水利用的主要途徑為下滲補充地下水，部分補充景觀水系。

宏觀上，將整個規劃區按照現有水域和綠地分布分為南北兩區，不同匯水面雨水經初期截污措施後優先下滲補充地下水源，多餘雨水以重力流方式匯集至南北兩區的水系中。其中北區以現有晾水池為調蓄池接納未滲透的雨水，南區以現有景觀湖泊為調蓄池，並在水系周邊的公共綠地中建設生態濕地景觀，構造親水空間，起到美化環境和凈化水質的雙重功效。發生暴雨時溢流雨水通過防洪渠排除。

微觀上，將位於長安街兩側的地塊作為示範區，對其進行雨水利用詳細規劃設計，其中示範區1為綜合商業用地，示範區2為商業和公共綠地組合用地(該區域內含有景觀水體)，通過對典型地塊的優化設計，探討全區雨水利用的技術體系及控制指標。

3.2設計計算

3.2.1綜合滲透系統

示範區1為綜合商業用地，匯水面由屋面、綠地、道路和廣場組成，區域內無大面積水域，無景觀補水需求，因此本區雨水利用系統設計為「屋頂綠化+高位花壇+透水鋪裝+低勢綠地+植被淺溝、滲透溝」的雨水綜合滲透利用系統。屋面徑流經屋面綠化截留凈化後再流經高位花壇(內填滲透性能好、凈化能力強的人工混合土)進行滲透凈化。道路雨水一部分經透水鋪裝直接滲透，一部分與屋面雨水一起通過低勢綠地，流入滲透淺溝;雨量較大時，雨水沿著淺溝進入滲透溝下滲;超過滲透能力的雨水排入市政雨水管網。

為確定雨水利用措施的最佳方案，綜合北京市已有的工程設計經驗，分析屋頂綠化改造比例、綠地改造比例、滲透鋪裝比例以及設計零排放降雨量對經濟成本的影響。具體優化分析計算如下。

(1) 固定綠地改造和鋪裝改造比例分別為20%和30%、考察屋頂綠化和設計零排放降雨量對經濟成本的影響，結果見表2。

由表2可見，屋頂綠化改造比例的提高，對提高地塊零排放降雨量的作用較小，且隨改造比例增加所有經濟指標都相應增加，因此需適當降低屋頂綠化比例以節省成本。

(2) 固定綠地改造和屋頂綠化比例分別為20%和10%、考察透水鋪裝和設計零排放降雨量對經濟成本的影響。結果表明，與屋頂綠化相似，透水鋪裝改造比例的提高，對提高地塊零排放降雨量的作用不明顯，且隨改造比例增加所有經濟指標都相應增加。

(3) 固定透水鋪裝和屋頂綠化比例分別為30%和10%、考察綠地改造和設計零排放降雨量對經濟成本的影響，結果見表3。

由表3可見，與屋頂綠化和透水鋪裝不同，綠地改造比例的提高，對提高地塊設計零排放降雨量的作用明顯，且隨改造強度增加，噸水綜合利用和噸水維護成本有所降低，表明提高綠地改造比例可提高零排放降雨量和降低經濟成本。本結論從蓄水量及經濟最優方面驗證了學界關於綠地是城市雨水利用最佳效益獲取場所的論述［8－10］。

通過對三種影響因素及各種經濟指標的綜合分析，針對示範區的雨水利用綜合滲透系統，綠地改造25%左右、設計零排放降雨量35mm左右是最佳雨水利用改造措施方案。

3.2.2以景觀水體為核心的綜合利用系統

示範區2是公共綠地和商業綜合用地，區內有景觀水體，因此規劃構建「以景觀水體為核心的綜合利用系統」。屋面雨水先經屋頂綠化截留凈化後再流經建築物周邊雨水花壇等設施進行滲透凈化。凈化後的雨水再流經設置於景觀水池中的人工濕地，出水水質可符合景觀水體的水質要求，經濕地處理後排入景觀水池。多餘雨水通過綠地滲透系統進行下滲補充地下水。

與綜合滲透系統一樣，採取同樣方式優化分析最佳方案，結論與綜合滲透系統一致:屋頂綠化和透水鋪裝改造比例的提高不能提高零排放降雨量且增加經濟成本，綠地是最經濟的雨水利用場所。

經濟性分析表明:總凈增造價、年折舊費用、單位面積凈增造價、噸水投資折舊和年維護費用都按照改造比例增加而增加，但噸水維護費用和噸水利用綜合成本隨改造比例的提高變化曲線如圖3和圖4所示。

綜上分析，針對「以景觀水體為核心的綜合利用系統」，綠地改造11%左右、設計零排放降雨量40mm左右是最佳雨水利用改造方案。

3.2.3規劃區綜合方案計算

以示範區的設計計算結論為依據，規劃全區雨水利用方案，按照雨水利用強度等級，提出4種方案，具體見表4。針對4種方案進行經濟性及滯留雨水量分析，結果見表5。

按照4種方案考察不同利用方案情況下，全區可滯留的降雨量、零排放標准及雨水利用率等指標，方案3為最佳方案。後期土地一級和二級開發利用需以此改造比例為標准進行不同性質地塊雨水利用設施建設。

4「生態海綿」效益分析

上文已構建了「生態海綿」地區評價指標，利用這一指標體系進行規劃方案的綜合效益分析，4種規劃方案的經濟性分析見表5，最佳方案3時，規劃區可滯留98mm降雨量，相當於規劃區3年重現期以上的降雨量都可被「海綿」吸收，雨水利用率可達90%(表6)。

結合全區水域的調蓄和滲透補充地下水，方案3實施後可節約水資源量202.47萬m3，雨水經綠地滲透和生態濕地等雨水利用設施凈化，大大減輕了雨水中污染物對環境的污染，根據北京市雨水污染物濃度的監測值和凈化設施凈化能力，預計方案3實施後可減少COD外排量101萬t，這對生態環境的保護具有重大意義。

5結語

長期以來，城市涉水規劃中雨水排除與利用規劃均未被以單項規劃進行，且雨水利用規劃與其他專項規劃之間缺少有機聯系。將雨水資源化思想融入城市規劃、水系統規劃、環境規劃及綜合防災等規劃中，對未來城市健康、可持續的發展具有重要意義。

未來可以「生態海綿」地區構建為借鑒，創新雨水利用規劃理念，進一步完善雨水利用規劃的法規、管理政策、盡可能將雨水利用規劃由非傳統規劃改變為法定規劃，引導社會認識雨水利用的重要性，加大相關研究和實踐的投入，從法律、經濟和教育等方面提供保障，創造適合我國雨水利用的技術和藝術。