雨水收集利用

雨水是自然界水循环系统中的重要环节，合理利用不仅具有直接经济效益，还有间接经济益、生态效益和经济效益，实现了经济发展和水资源可持续利用的双赢。

1、为什么要收集利用雨水

城市的浇灌绿化、冲洗马路等公益用水及洗车等新兴的用水行业进一步加重了自来水供应的负担。可是每年的暴雨季节 ，泛滥的雨水又给城市排水造成了极大的困难。而雨水的收集和利用正好解决了这一给城市建设带来的两大难题。

雨水收集和利用可以为我们带来许多的好处 ，我们可以把收集来的雨水用于 日常生活，如洗衣洗车、冲洗厕所。当然浇灌绿化、冲洗马路、消防灭火等等更是雨水利用的大户。

雨水收集和利用还可以减少城市街道雨水径流量 ，减轻城市排水的压力，同时有效降低雨污合流 ，减轻污水处理的压力。有此可见，我们有必要把雨水收集起来并加以利用。

2、城市雨水利用项目的建设

城市雨水收集利用在我国是一项新事物，刚刚起步，有些作法尚在探索之中。因此，在建设与管理必须坚持因地制宜、自力更生的原则，在政府的积极引导和支持下 ，按照当地的有关规定进行。首先应遵循下列基本原则：

1、雨水利用工程设计以城市总体规划为主要依据，从全局出发，正确处理雨水直接利用与雨水渗透补充地下水、雨水安全排放的关系，正确处理雨水资源的利用与雨水径流污染控制的关系，正确处理雨水利用与污水再生水 回用、地下 自备井水与市政管道 自来水之间的关系，以及集 中与分散 、新建与扩建、近期与远期的关系。

2、我国城市雨水利用工程是一项新的技术 ，目前正处在示范和发展阶段，’相应的标准、规范还未健全，应注意引进新技术，鼓励技术创新 ，不断总结和推广先进经验，使这项技术不断完善和发展。

3、雨水利用工程应做好充分的调查和论证工作 ，明确雨水的水质、用水对象及其水质和水量要求。应确保雨水利用工程水质水量安全可靠，防止产生新的污染。

4、建设单位在编制建设工程可行性研究报告时，应对建设工程的雨水利用进行专题研究，并在报告书中设专节说明。雨水利用工程应与主体建设工程同时设计、同时施工、同时投入使用 ，其建设费用可纳入基本建设投资预、决算。施工单位必须按照经有关部门审查的施工设计图建设雨水利用工程。擅 自更改设计的，建设单位不得组织竣工验收，并由职能部门负责监督执行。

3、怎么样收集利用雨水

收集雨水首先要有一个集水面，再配一套输水管，最后是蓄水池。收集雨水的系统并不复杂，投入最大的是蓄水池，其次是输水管。就目前的条件而言，收集屋顶的雨水，集水面也有，输水管也有 ，缺的只是蓄水池 。而建蓄水池也并不是一件很复杂的事，只要在每栋房前的花园或绿地底下建一个蓄水池，上面留一供取水和清扫池底垃圾的口，顶上复盖土并种上绿化。这样的蓄水池还可以和人防建筑相结合，一方面满足了人防的建设指标 ，另一方面又增加了一条收集利用雨水的投资渠道。

高速公路 同样也是一个收集利用雨水的好场所。我区现有的一条高速公路就是一个很好的实例。

只要在高速公路的边上每隔一定的距离建一蓄水池，再把各个蓄水池 串联起来，把一个个分散的小蓄水池变成一个统一的蓄水系统 ，结合高速公路的绿化带 的用水 ，这样就可以方便的收集和取用雨水。

4、城市雨水收集利用的运行维护

雨水利用设施 必须按照操作规程和要求使用与维护，一般设专人管理。应定期对工程运行状态进行观察，发现异常情况及时处理。如 ：在雨水利用各工艺过程 (如调节沉淀池 、截污挂篮等 ) 中，会产生沉淀物和拦截的漂浮物 ，应及时进行清理。雨水调节沉淀池和清水池应及时清淤。人工控制滤池运行时，应注意观察清水池蓄水量，蓄水位达到设定水位时应及时停止运行。对雨水滤池还应采取反冲洗等维护措施。对汇流管 (沟) 、溢流管(口) 等应经常观察，进行疏掏，保持畅通。地下水池埋设深度不够防冻深度或开敞式水池应采取冬季防冻措施 ，防止冻害。地下清水池和调节池的人孔应加盖 (门) 锁牢。

雨水处理后往往仅用于杂用水 ，其供配水系统应单独建造。为了防止出现误用和与饮用水混淆，应在该系统上安置特殊控制阀和相应的警示标志。应尽量保持集水面及其四周清洁。避免采用污染材料做汇水面，不得在雨水汇集面上堆放污物或进行可能造成水污染的活动。

通过城市雨水收集利用项目的建设，形成雨水的收集、传输、处理和利用。有效的改善了区域生态环境 ，提高了水资源利用效率，减轻城市防洪和排水系统的压力。通过合理配置水源，实现 了经济发展与水资源可持续利用的双赢。使有限的水资源满足人民生活、适应经济持续发展和城市建设的需要 。

我国对城市雨水水质特性和相应的处理技术的研究尚处于初级阶段，没有相应的技术规范和要求。随着城市雨水利用技术的推广和城市非点源污染控制的开展 ，雨水的净化处理也将受到越来越多的重视。

现代城市雨水利用是一项涉及多学科的、复杂的系统工程，在选择雨水利用系统方案时，要特别注意地域及现场各种条件的差异。即使在同一个城市，由于项目间各种因素和条件的不同，宜采用的方案也可能完全不同，切勿生搬硬套。

规划设计要根据现场的气候及降雨、水文地质、水环境、水资源、雨水水质、给水排水系统、建筑、园林道路、地形地貌、高程、水景、地下构筑物和总体规划等各种条件，充分考虑收集利用和各种渗透设施的优缺点及适用条件，通过水量平衡、水力计算和技术经济分析来确定方案 ，力求最佳效果。

雨水是自然界水循环 系统中的重要环节 ，对调节 、补充地区水资源和生态环境起着极为关键的作用。雨水利用作为公益事业，不仅具有直接经济效益，更重要的是还有间接经济效益、生态效益和社会效益。它可以增加城市水源，在一定程度上缓解水资源的供需矛盾 ，同时还可以有效地减轻城市排洪设施的压力，减少防洪投资和洪灾损失。

文章来源于：

www.yushui888.com www.spongerain.com

本文来自深圳市海绵雨水利用科技有限公司原创技术文章，如需转载请联系我们”详情更多技术知识广泛文章资料请登录“www.spongerain.com www.yushui888.com

我国大多数城市的道路硬质化后，在天空和地面之间形成了一个不透水的隔离层，雨水渗透量大大减少，过剩的雨水不但无法补充地下储水，而且还产生积水。雨后路面积水是长期以来困扰我国许多城市的难题。积水会使路面产生水膜，易引发水滑性交通事故;会导致交通阻塞，给人们的生活、工作带来许多不便。与此同时，雨水又是潜在的、可利用的水资源，一些轻污染雨水（如屋面雨水）直接可以用作中水。面对目前全球性水资源短缺、水污染严重等水资源问题，国内外学者正积极研究雨水利用技术，渗透式收集利用正是在此背景下出现的一种雨水收集利用技术。

渗透式收集利用的原理

雨水经多孔透水路面的表层直接渗入到集料层，然后逐渐渗入周围土壤或地下集水设施。其中，集料是指在混合料中起骨架或填充作用的粒料，包括岩石天然风化而成的砾石（卵石）、砂以及各种尺寸的碎石和石屑等。集料层比路面略宽。典型的雨水渗透系统见图1、图2。

雨水经路面直接渗透减少了地面径流，同时经过路面和土壤的截留、吸附、生物降解等作用后，雨水中的溶解性污染物和某些重金属离子被去除，成为水质相对较好的地下水补充水源。

雨水收集方式比较

1、管道收集

市政工程中都设计有雨水管渠，但由于各种原因，目前雨污分流的效果并不理想。大量雨水涌入污水管，再加上雨水流经路面时携带的泥沙等常常淤积在污水管内，致使排水系统负荷大、运行不顺畅，容易老化甚至崩溃。即使实行雨污分流，管道施工也显得费材费时（见图 3、表 1）。

通过图3和表1可以看出城市中仅某一街坊的雨水管道、雨水口、雨水检查井的工程量就已经很大了，整个城市的雨水管渠工程量更是可想而知。

调蓄收集

水塘、水池等调蓄设施对调蓄污水、收集雨水都是有用的。有些还能通过内部动植物对雨水中的污染物进行降解或去除。但因其占地面积大，对目前城市地价昂贵的现状来说，要修建雨水大型调蓄设施不大现实。雨水截留设施一般只适用于人口密度不大的城市或地区。

渗透式收集

渗透式收集的优点:（1）能就地部分去除雨水中的污染物。研究表明土壤过滤对溶解性污染物特别是营养盐和重金属离子的去除效果优于雨水截留池。（2）雨水经土壤渗透至地下储水层，可涵养地下水，抑制暴雨径流，减轻城市排水设施的负荷。这可解决目前许多城市因大量开挖地下水而引发的地面下降、地下水减少的问题。目前许多地方拟建的地下水库，其水源之一就是渗透后的雨水。这主要是充分利用了此类雨水污染物较少，能补充水源的特点。 （3）雨水能迅速渗透而排除，路面积水，出现水膜的几率小了，增强了交通的安全性和顺畅度。

渗透式收集利用的设计要点

1、路面的形式

渗透式收集利用的基础在于路面需采用渗透性强的混凝土和沥青混合材料经特殊设计而成（见图4）。

从图4可以看出，一般路面主要考虑路基的强度和稳定度，往往不注意它的透水性，不能很好地利用雨水资源，还会产生路面积水。

透水性路面能将雨水通过透水层渗透至路基以下，有的会到达地下储水层。此种路面具有排水迅速、补充地下水、地面的热发射大大低于全硬化地面等优点。而对于路基的强度和稳

定度没有太大影响。透水路面还减少了原不透水路面的坑洞内水分子在冬天结冰，体积膨胀后对道路造成的破坏。英国 1977年开始使用第一个透水沥青路面停车场，至今运作良好。透水性路面可恢复土壤中的水分涵养，使树木生长并可调节大气温度。

排水性路面是将雨水以表面排水方式，导入边沟及地下排水设施。我国公路多采用路界表面排水系统（4）此种排水系统属于非透水性路面或排水性路面，会导致雨水排水管长增加和管径增大，加大市政工程投入，还会出现管道、沟渠因堵塞或满负荷而出现路面积水的可能。

相比较而言，透水性路面不仅生态而且环保，其在欧洲的普及率已达25%。它能有效地渗透雨水，为雨水收集利用打下很好的基础。

2、渗透性（透水）路面

透水路面是由上至下均有良好的透水性，在表层采用孔隙率高的耐磨材料（如连锁砖、植草砖、水泥板块、砌石、透水性沥青），并以透水性较高的砂石为基层，则降水可由表层面材间的缝隙渗入地表以下，使得整体而言具有良好的透水性能。一般透水性路面的透水能力为正常土壤吸收雨水的60倍。

对于透水性路面，其主要性能参数是透水性、抗压性、耐磨性。同时，路面下基础层的蓄水度和土壤层的吸水能力也是此种路面渗透雨水的能力的相关因素。

块状透水路面

这是目前国内利用较多的形式。即在人行道和停车场地面，非连续拼接块状或镂空的植草砖、连锁砖，这些框格状镂空模块铺在较厚的粗砾石之上，多孔的可渗透织物铺设在砾石之下，以防止土壤颗粒扩散进入砾石的空隙之中。模块中间植草，使雨水渗透到土层，使地表土既可渗水又可接触空气、阳光，以利植物生长。草皮砖因有草类植物生长，能更好地净化雨水径流及调节大气温度和湿度，试验表明它对重金属如铅、锌、铬等有一定去除效果。框格状地砖铺设的可渗透路面，基本不存在堵塞问题，它在任何气候条件下都能较好的工作。然而砖块会因为受过多车辆的碾轧易发生沉降或错位现象。

整体透水路面

为全面提高雨水的渗透式收集利用，应发展整体透水路面。这种路面的材质多为透水性沥青、透水性混凝土、多孔性混凝板构造、透水性树脂混合天然石砂粒。这里详细介绍透水性沥青混凝土（Porous Asphalt）[5] 。传统的不透水沥青路面是不同粒径的集料均匀拌和的密实结构，孔隙率仅为 4%左右。透水性沥青路面是不同粒径集料抽离的孔隙结构（无砂混凝土），其级配为开级配，粗粒料含量最高达85%，孔隙率可达 15%～25%。沥青混合料的强度依靠粒料颗粒间互制结构产生互锁作用，强化了集料与沥青的结合力，相应腾出的孔隙又增加了透水的路径。

粒料间空隙大，填充孔隙的沥青含量就高。级配沥青混合料使用较多的沥青胶泥，包裹粒料的沥青膜厚度较厚，可增强耐久性。为使沥青胶泥具有足够劲度，多采用高粘滞度的地沥青或改性沥青，有时还添加有矿物纤维的改良物，如纤维或石灰，这些添加料还能起到降噪（4dB～7dB）的作用。

由此可见，透水性沥青路面虽然孔隙多、孔隙率大，但耐久性并未降低，因此不仅可用于车流量小的地方，高速公路也可以使用这种路面材料。已有资料表明，此路面材料运用于高速公路是安全持久的。

具有透水管的路面

这种路面可用于土质渗透性较差的地方，利用渗透管道收集雨水，或用在需大量集中收集雨水的地方。渗透管多采用穿孔 P V C 管或透水材料制成，汇集的雨水通过透水管渠进入四周碎石层，日本和德国在渗透管方面已经有较成熟的经验。

排水基层

排水基层是一个比较硬的结构层，材质为砂石、混凝土等。须兼顾其透水性和稳定性。

基层透水性

采用透水性材料，透水性材料可选用三类混合料:

（1）不含或含少量开级配碎石（或砾石）集料。开级配集料比密级配集料的透水性好。同时有研究表明，细集料含量越少，粒料透水性越好。

（2）沥青处治开级配碎石集料。如德国就在混凝土板下面采用10cm厚的沥青处治材料。

（3）水泥处治开级配碎石（或砾石）集料。

稳定性

稳定性是指在施工碾压时的稳定性和使用过程中的变形度。粒料排水基层一般在施工时较难压实平整，且抗变形能力差，可采用稳定透水性粒料，如多孔性沥青稳定碎石、多孔性水泥稳定碎石、复合土工排水板（不同密度的聚乙烯或聚氯乙烯做成不同断面形状的芯体，外面包裹无纺土工织物如聚丙烯或聚酯类无纺布，作为滤层）等来提高其强度。

雨水是城市地区宝贵且经济的水资源。将雨水从封闭路面或屋顶引向非封闭路面，经过土壤渗透、过滤既可以减缓雨水地表径流的强度，使地下水得到补充; 也可部分去除雨水中的污染物，就地排除雨水，减少积水引发的事故; 还可将过滤后的雨水用作城市非饮用水，减少饮用水的需求量，节约水资源、缓解城市供水的压力; 另外，还能节省饮用水配水管网的建设费用，获得可观的经济效益。因此，渗透式收集雨水是一项可行的雨水利用技术，其透水性路面的设计将结合环境工程、交通工程、市政工程而日趋完善，广泛应用于各种路面建设中。