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本论文研究讨论城市雨水利用的必要性和可行性,分析探讨了兰州市缺水地区降雨特征分配,对城市雨水利用进行分类,探讨城市雨水利用的途径并对资料不足情况下的雨水资源量计算做了简化估算;初步建立了城市雨水利用的方式和步骤,并对各自特点进行了分别讨论。同时以工艺流程方法探讨为主线,以指导实践为目的,选取兰州西固区某小区为具体研究区域,进行了雨水资源利用的系统分析。
关键词:雨水利用;径流入渗;雨水资源化
中图分类号: TU823.6文献标识码:A文章编号:
一、城市雨水利用技术
城市雨水利用是一种多目标的综合性技术。目前应用的技术可分为以下几大类:分散住宅的雨水收集利用中水系统;建筑群或小区集中式雨水收集利用中水系统;分散式雨水渗透系统;集中式雨水渗透系统;屋顶花园雨水利用系统;生态小区雨水综合利用系统等。
二、兰州市降雨的特征分析及雨水资源化的可行性研究
2.1兰州市水资源概况
兰州深居大陆腹地,地处干旱、半干旱气候地带,降水量稀少,年均降水量为329.6毫米,自产地表水资源十分贫乏,是严重缺水城市之一。兰州市多年平均降雨623.96mm,多数年份降雨量基本上在600mm左右波动。年降雨量在550mm以上的年份占到了76%,年降雨量具有一定的周期性。
三、兰州市城市雨水资源量分析
1.兰州市城市雨水资源量分析
3.1.1 降水总量
这里讨论的是城市雨水资源化,按兰州市城区面积代入下式
(3.1)为集雨面积,本次研究取市区面积1068,西固区城近期面积23.04;为年降水总量,取值为城区多年平均降雨量。则,计算得城区降水总量为:
同时西固区某小区降水总量为
3.1.3入渗雨水资源量
(1)绿地入渗
绿地雨水利用量应有两部分组成,即截流量和入渗量,这里讨论入渗部分,即 。入渗量被许多因素所决定,而其中最主要的是土壤的初始含水率、渗透系数、降雨条件、植物的疏密度等。绿地的入渗量可以通过以下公式计算 (3.3)
(2)渗透管、渠、沟的雨水利用量的计算
渗透设施实质也是一个贮存设施。不论是何种渗透设施,渗透过程均遵循下列原理: (3.4)入渗设施的计算方法以水量平衡为基础,即设施进水量等于渗透水量与贮存水量之和,所不同的仅是一些参数的选择和处理[44]。入渗设施在降雨历时t时段内的渗透量可按下式计算:
(3.5) 。
四、该区雨水资源化利用方案的研究
4.1.1蓄水池规模
雨水收集量与降雨特性、径流特性、蓄水总容积、雨水处理和利用能力等因素有关,蓄水池容积越大,雨水处理和利用规模越大,年收集雨水量越大。
结合该区具体情况按蓄水池总容积分别为5.0、2.5、1.5×104m3三种方案,进行蓄水规模估算,选择经济可行方案。以2005年日降雨资料为例,统计估算雨水年收集量、工程造价,按雨水集蓄系统运行20年估算雨水利用成本,详见表4.1。
表4.1集蓄规模的经济性比较
由表4.1可知,可以得出方案三的单位利用雨水成本费用最低,仅为0.79元/m3,是方案一的55.6%,方案二的69.9%,方案三均优于方案一和方案二。
4.1.2雨水管道截流集蓄系统
在雨水管道检查井附近建设地下式雨水蓄水池。检查井内设置机械截流装置,雨水管道内雨水自流入蓄水池中。集蓄系统的类型按用途分为三种。
(1)生态灌溉集蓄系统
生态灌溉用蓄水池模仿自然地面雨水径流滋润生态绿地过程。在降雨时将雨水径流人工蓄集起来,在非降雨期用集蓄雨水灌溉绿地。主要应用流程见图4.2
图4.2生态灌溉集蓄系统示意图
(2)居住区综合利用集蓄系统
在居住区或某些公共场所(例如学校等)绿化面积大约占到小区面积的30%左右,绿地需水量大。另外消防等公共设施也需要一定的水量补充。居住区综合利用集蓄系统示意图见图4.3。
图4.3 居住区综合利用集蓄系统示意图
(3)市政综合利用集蓄系统
利用公共雨水管收集雨水并经简单的处理后达到杂用水水质标准, 可用于市政绿化、道路浇洒等,部分地区利用雨水可节约饮用水达50%。
以上三类集蓄利用系统,互相独立,按照实施状况,分期规划,分别利用。
4.1.3雨水渗滤集蓄利用系统
在该区域可参考国外的成熟经验,增加雨水的渗透收集。在降雨期对雨水渗透收集,得到水质良好的雨水,在非降雨期进行综合利用。雨水渗滤收集利用系统示意图见图4.4。
图4.4 雨水渗滤收集利用系统示意图
。为增加雨水的收集量,减少雨水管道的输送压力。绿地设计需低于设计路面。蓄水池设置于绿地之下,渗滤后的雨水贮于蓄水池中,再次利用。
第六章 结论与建议
5.1结论
本文在查阅大量的中外文献的基础上,对城市雨水资源化利用方案进行了理论探讨和研究、典型区域设计和规划,就城市雨水入渗、利用与城市水环境改善等方面作了一些有益尝试。本文以兰州市为大的背景,西固区某小区为具体研究区域,主要研究内容和初步结果如下:
(1)兰州城区多年平均降雨量为600mm,降雨主要集中在夏季6-10月的多雨季节。(2)对兰州城市降雨特征进行了分析并讨论了次降雨的划分间隔为20min。
(3)可以通过以下几种方式进行雨水资源化利用:集蓄雨水进行绿地灌溉,节约自来水用量;修建和改造大面积的绿地;通过透水性地面增加雨水就地入渗量;修建蓄水池储蓄屋顶和小区道路雨水;利用洼地蓄水、建雨水贮留管道。
5.2建议和展望
本研究中所提到的雨水资源化只是解决城市水问题的一个方面,而对于城市雨水资源化问题的研究也只是一个阶段性成果。鉴于作者水平和其他客观条件所限,本文的研究不够深入,还有许多问题没有展开讨论,特提出以下建议和展望:(l)、城市雨水资源利用要因地制宜。(2)、制定相关法规,鼓励雨水利用,国家政策扶持雨水利用产业化。(3)、统一管理、优化调度,对于城市水资源合理使用。(4)、统筹兼顾,降低成本,提高经济效益。(5)、加大宣传,全民参与。
参 考 文 献
[1] 吴普特,黄占斌,付国岩.人工汇集雨水利用技术研究主要进展.给水排水,2003,2(l):16-18.
[2] R.Huston,Y.C.Chan,T. Gardner. Characterisation Of Atmospheric Deposition As A Source Of Contaminants In Urban Rainwater Tanks,Water Research,2009,6:46-49
关键词:其岭隧道 涌水涌泥 处理方案 技术
中图分类号:U45 文献标识码:A
1.工程概况
其岭隧道设计全长为7047米,起始里程为DK359+729,终止里程为D3K366+776,设计主洞岩石主要以砂岩及页岩为主,现已开挖6128m,剩余919m。其中出口已经开挖掘进1383m,掌子面里程为D3K365+393,仰拱里程为D3K365+450, 二衬里程为DK365+464, 掌子面处最大埋深大约为200m,围岩级别为IV级,衬砌类型为IV级A型复合,掌子面岩体属于中薄层粉砂岩砂岩夹碳质页岩,受地质构造影响严重,岩体破碎,节理、裂隙发育,局部存在小夹层,断层面间存在泥化夹层,易发生坍塌、掉块。
1.1气象特征
亚热带季风湿润气候区,四季分明,气候温和,雨量充沛,夏季长而炎热,冬季短偶有奇含,干湿两季明显,年均气温16.2~18.5oC,一月份最冷,最低气温为7.5oC,七月最热,最高气温为39oC。多年平均降水量为1370~1680mm。降雨集中在4~8月,其降水量约占全年降水量的60~70%,年降雨天数为150~204天。最大降雨量一次可达738mm,相对湿度为70~80%。
1.2水文特征
洞身含水岩组为碎屑岩类含水岩组,以基岩裂隙水为主。地下水的富水性,与岩性、构造、地貌、降雨量、植被等因数有关。隧道以砂岩、板岩为主,局部为硅质岩、页岩,岩体节理、裂隙发育,延伸性好,加之构造发育,尤其向斜核部为地下富集提供有利场所。
大气降水是地下水的主要补给来源,经入渗补给,沿着地形的自然倾向向低处渗流,以分散渗流,于坡脚排泄于溪沟及大江大河中,年水位变幅1~5m。
1.3地质特性
该段为穿过震旦系老堡组硅质岩及寒武系清溪组下段炭质页岩、页岩夹砂岩(波层状),岩质软,层薄,稳定性差;穿过木勇向斜,受构造影响,岩体破碎,节理、裂隙发育;由于向斜富水,地下水发育,局部具有承压性。
1.4涌水涌泥情况
其岭隧道出口2013年1月16日上午7时,D3K365+393掌子面右侧拱墙处突然发生了一处小塌方,塌腔呈圆柱形状,直径约为3.5m,深度约为3m,塌腔体内均为黄色稀泥夹杂碎砾石并迅速向外流动,从塌腔顶部可见股状水向外流出。2013年1月16日夜间12点30分,掌子面右侧拱墙塌方处发生涌水涌泥,大量的黄色稀泥水再次迅速涌出,57米长的上台阶全部被黄色稀泥覆盖,部分流入仰拱填充顶面,初步估算突泥数量约3000m3,隧道内地下水渗水总量约为15648m3/d(652m3/h)。
2013年1月24日 2:40左右,当隧道内淤泥清理到距离掌子面约10m左右时,发现原有淤泥向前蠕动并偶有块状石碴掉下,于是现场带班人员安排施工的人员和机械迅速撤离现场;3:50左右再次发生涌水涌泥并伴有轰隆的响声,所奔出来的泥浆将开挖台架损坏并向外推出约100m(现场位置DK365+535处)左右,初步估算此次突泥数量约为7000m3。
1.5应急处理措施
⑴迅速撤离现场施工人员,及时加强警戒,在洞内距离水边50m外拉警戒线,设缓冲区,禁止无关人员入内。
⑵安排专职电工及时切断掌子面附近的电源。
⑶设3名专职安全员对洞内进行24小时值班观察水情及淤泥情况。
⑷现场设置逃生绳,配备救生衣和救生圈。
⑸迅速组织人员,增加抽水设备,及时安排洞内排水。
⑹加强出水流量的监测并做好水流量测定记录。
⑺安排专人对掌子面位置处周边地表进行详细调查,查找水源。
2.处理方案及措施
2.1淤泥注浆加固及清除措施
⑴DK365+425~DK365+393段涌泥体表面采用C20混凝土封闭,厚度20cm。然后采用ф42钢花管注水泥-水玻璃双液浆加固,注浆压力控制到1~1.5MPa,钢花管壁厚3.5mm,长度为4~7m,间距为0.4m×0.4m,梅花形布置,伸入下台阶岩层1m。
⑵注浆材料选用42.5普通硅酸盐水泥和40Be水玻璃,根据现场试验确定水灰比为1:1,水泥浆液:水玻璃浆液为0.8。
⑶为防止掌子面淤泥再次出,根据现场实际情况,在DK365+398断面即距离掌子面(掌子面里程为DK365+393)5m处设置1m厚C20混凝土防护墙,要求防护墙两侧和拱顶伸入岩体50cm,防护挡墙底面伸入已注浆的涌泥体内1.5m;并在防护墙中提前预埋三根导向管,确保后续掌子面超前探孔的顺利实施。
⑷待施作的C20混凝土防护墙强度满足设计要求后,及时施作超前探孔,以探清掌子面前方岩体破碎及富水情况,钻孔直径108mm,钻孔长度为30m并进行地质雷达探测;并根据探测情况,进一步确定后续处理方案。
⑸待超前探孔施作完成后,先在DK365+425断面处分级施作2级C20混凝土挡墙,挡墙顶宽1.5m,底宽2m,上下搭接0.5m,先行清除大里程方向一段涌泥后;再在DK365+398~+406处分级施作6级C20混凝土挡墙,各级混凝土挡墙上下搭接30cm,顶宽1m,内外胸坡1:0.2,各级挡墙横向两端与初期支护交接位置处嵌入岩体50cm,并采用9根Ø42钢花管与初期支护背后的围岩连接成整体,钢花管壁厚3.5mm,伸入围岩3.5m,具体详见后附图。
待强度达到设计要求后,再分层清除大里程方向的涌泥,当淤泥清到拱脚处时,应在已经施作完成的初期支护钢架的拱腰及拱脚处增设Ø42锁脚锚管,长4m,每处2根,清除涌泥过程中,应查明已施作的二次衬砌是否存在裂纹和破坏,并应加强监控量测,若初期支护出现明显的变形,应及时通知相关单位。为了确保清淤施工安全,在分层清理涌泥过程中应在涌泥体上布置三角形观察标杆(插入涌泥体内标杆端部用绳子连接,)对涌泥体进行稳定性的观察,当发现绳子松弛、断裂或标杆倾斜时,应及时撤出人员。
⑹DK365+398~+425段涌泥清除后,洞身采用Ø42径向小导管注浆加固围岩,小导管长度4.5m,间距1m×1m,交错布置,注浆材料采用水泥浆。
2.2二次衬砌及支护加强措施
在清除挡墙背后(DK365+398至大里程方向涌泥段)涌泥后,经现场实测已经施作完成的二次衬砌未开裂,DK365+398~DK365+464段初期支护未变形侵限,但考虑到大量的涌水涌泥可能造成涌泥口处周边已经施工过的初期支护背后产生空洞,为后期的安全运营留下隐患;根据现场情况来看,应该加强DK365+380~DK365+398段二次衬砌级初期支护,将DK365+380~DK365+398段由原设计“IV级A型复合衬砌”变为“V级加强衬砌”,即二次衬砌厚度加大到60cm;初期支护厚度加大到28cm,采用全环I20b型钢钢架,间距为0.6m,钢架锁脚采用ф42锁脚锚管,长度为4m;并在上台阶处施作I20b型临时横撑。
2.3施工控制措施
⑴为确保后续开挖施工安全,在DK365+404~DK365+410段设置管棚工作室,在DK365+405处拱墙180°范围内施作Ø108大管棚,其中掌子面右侧拱墙塌腔范围内采用双层大管棚,其余部分采用单层大管棚;在施作管棚钻孔过程中,对于不能成孔地段采用Ø76自进式锚杆进行替代;管棚环向间距设置为0.4m,长度为30m,外插角为3°。
⑵施作完Ø108超前大管棚后,清除挡墙背后淤泥,将原上台阶分成左右侧进行分部开挖,并增设临时竖向和横向支撑。
⑶DK365+380~DK365+398段塌坑位置揭示后,采用ф42小导管径向注浆加固,小导管长5m,间距0.4m×0.4m,梅花形布置,注浆材料采用水泥浆。
⑷在分部开挖施工过程中,仰拱和二衬施工要及时跟进,尽早封闭成环,并尽可能缩短仰拱和二衬到掌子面的距离。
3.结束语
⑴在隧道施工中,如果遇到涌水涌泥,我们要根据其涌出物,并借助于各种地质超前预报手段对其涌水涌泥原因进行综合分析和判定,从而进一步制定出具体的处理方案;切勿在未查清涌水涌泥原因的情况下,盲目清除涌水涌泥体。
⑵隧道施工中应加强超前地质预报工作,尤其是在断层破碎带、节理密级带及向斜核部等地质复杂地段,要综合利用地震波、超前钻孔、红外探测、加深炮孔等探测方法,探明掌子面前方的地质条件,通过对所得预报资料综合分析与评判,采取有效的施工控制措施,降低地质灾害发生的机率和危害程度,确保施工安全及结构安全。
一、目标任务
在各级专项整治工作领导小组的统一领导下,通过4个月的专项整治,依法严厉打击水产养殖业生产过程中违规使用禁限投入品的行为,提升水产品质量安全水平,预防重特大质量安全事故发生,切实做好春节期间水产品质量安全保障工作,建立长期有效的水产食品安全监管制度。
二、工作重点
专项整治工作的重点是:饲料、渔药、水产品生产和销售环节。各县(市)渔业主管部门要对辖区内的饲料、渔药、饲料添加剂的生产、销售部门,渔业生产重点单位逐一检查登记,发放水产养殖业禁限使用的渔药及饲料添加剂清单。认真做好以下两方面的整治工作:
(一)坚决取缔无生产许可证、无批准文号、无产品标签的“三无”渔用饲料、饲料添加剂产品及生产企业,加强对水产养殖场自配料的监管,规范渔业投入品生产、销售、使用环节的产品采购、销售、使用记录档案。
(二)严厉查处水产养殖环节违法使用国家禁用的兽药或其它化合物,重点是孔雀石绿、氯霉素、己烯雌酚、硝基呋喃类、环丙沙星、磺胺类、红霉素等禁限用药物行为。
三、责任落实
按照“谁主管、谁负责”的原则,各县(市)渔业主管部门要在当地政府的领导下,按照各自职能和通知要求,进行拉网式排查,抓好整治工作,涉及跨区域、跨行业案件要做好协调配合工作。
四、时间安排
根据省农业厅和州人民政府的统一安排和部署,分三个阶段完成各项整治的任务和目标。
(一)自查自纠阶段(20__年12月10日—20__年1月10日)
各县(市)渔业主管部门组织辖区内的饲料、渔药、渔业生产、销售环节的企业、摊、店开展自查、自纠工作。宣传发动群众积极提供案件线索,加强调研,收集情况,分析可能存在问题的环节、范围及需要进一步监管的对象。各县(市)于20__年1月15日前将阶段总结报送__州渔业工作站。
(二)清理整顿阶段(20__年1月11日—3月10日)
各县(市)组织开展执法检查,发现问题及时从严查处,对问题单位公开暴光,涉嫌犯罪的坚决移送司法机关处理。各县(市)于20__年3月10日前将阶段总结报送__州渔业工作站。
(三)规范巩固阶段(20__年3月11日—20__年4月10日)
根据前一阶段整治成果,建立和完善监管制度,帮助饲料、渔药、渔业生产、销售环节的企业、摊、店完善自身管理制度。各县(市)于20__年4月20日前将阶段总结报送__州渔业工作站。
五、组织保障
关键词:绿色变电站 雨水利用 分析与研究
随着国家提出“建设资源节约型、环境友好型社会”和发展“绿色经济、低碳经济”战略方针以来,全国各地电网公司掀起了建设绿色变电站的热潮。为使绿色变电站在建设过程中有法可依,有章可循,广东电网及南方电网公司相继出台《广东电网公司绿色变电站评价指标体系》、《南方电网3C绿色电网输变电示范工程评价指标体系》。在评价指标体系中,节水与水资源利用均已经成为一项重要的专项评价项目,而雨水的综合利用覆盖并影响到节水与水资源利用的多项指标,本文作者作为评价指标的参编者,就变电站的雨水综合利用的原则性方案进行分析和研究,并通过工程实例讲解实际达到的效果。
1 变电站及给排水特点
变电站及给排水特点主要跟变电站的布置形式有关,而跟变电站的规模关系不大。变电站的布置形式主要包括郊外敞开式变电站和城市户内变电站两种,详表1。
表1变电站及给排水特点
变电站类型 郊外敞开式变电站 城市户内变电站
变电站特点 变电站一般为有人值守;变电站占地面积较大,绿化面或卵石面约占总硬化面60%,其他为砼路面、屋面及设备基础面;配电场地埋设有大量的砼基础。 变电站一般为无人值守;变电站占地面积较小,砼路面及屋面约占总硬化面70%,其他为绿化面;一般无配电场地。
用水特点 有少量的生活用水;场地为绿化时,绿化用水较大,场地铺设卵石时,少量的绿化用水。 无生活用水,少量的绿化用水。
雨水特点 变电站建成后雨水径流总量较大,较建设前增加量也较多;变电站附近一般无市政雨水排水管道,雨水一般排至变电站附近原始排洪沟或河道。 变电站建成后雨水径流总量较小,较建设前增加量也不大;变电站附近一般建设有市政雨水排水管道,雨水可排至市政雨水排水管道。
2 变电站雨水综合利用分析研究
根据现有规范及标准,变电站雨水综合利用主要设计依据仍然采用《建筑与小区雨水利用工程技术规范》GB50400-2006,具体实施方案参考国家标准图集《雨水综合利用》10SS705执行。
根据GB50400-2006第4.1.5条的规定:雨水利用系统的规模应满足建设用地外排雨水不大于开发建设前的水平或规定值…。该条实际上也是规定了雨水综合利用系统的最终实现的目标。
雨水综合利用主要包括:雨水入渗、雨水收集回用、雨水调蓄排放,下面分别从这三个系统对变电站雨水综合利用方案进行分析研究。
2.1 雨水入渗系统
雨水入渗设置的条件:入渗土壤渗透系数10-6~10-3m/s,且渗透面距地下水位1.0m。同时以下情况不得设置雨水入渗系统:防止陡坡坍塌、滑坡灾害的危险场所;对居住环境以及自然环境造成危害的场所;自重湿陷性黄土、膨胀土和高含盐土等特殊土壤地址场所。
雨水入渗系统包括地面入渗和埋地入渗。地面入渗主要包括绿地入渗、透水铺装地面入渗、浅沟与洼地入渗、浅沟渗渠组合入渗等;埋地入渗主要包括渗透管沟、入渗井、入渗池、渗透管排放等。
由于变电站地下设施较多且布置较密,地下入渗对地下设施影响较大,因此变电站一律不考虑埋地入渗。
城市户内变电站由于占地面积小,雨水径流总量较小,变电站雨水可排入城市雨水排水管道,由城市雨水系统统一处理;同时由于变电站大部分硬化面为砼非透水面,且大部分为砼屋面,无法设置地面入渗;因此城市户内变电站也不考虑地面入渗设施。
郊外敞开式变电站,由于具有大面积的绿化地面或铺设卵石的土壤地面,因此当土壤渗透系数及其他条件符合条件时,可设置地面入渗。由于变电站内设备布置一般较为紧凑,不具备条件设置专门的浅沟、渗渠或洼地,因此变电站内的地面入渗仅考虑绿地入渗和透水铺装地面入渗。由于卵石下垫层为土壤面,因此卵石地面的入渗效果可视为等同于绿地。
根据变电站的实际情况,地面入渗应采取以下措施:
1 绿地植物应选用耐淹品种;
2 场地回填土渗透系数不得小于原始土壤;
3 变电站内道路采用公路型道路,绿地雨水口顶面标高高于绿地20~50mm,卵石场地雨水口顶面标高高于卵石土壤基层面20~50mm;
4 屋面雨水尽量采用客地入渗,通过雨水立管采用散排方式输送至绿地(或卵石场地)入渗;
5 站前区及操作小道采用透水铺装地面。
根据GB50400-2006及《全国名用建筑工程设计技术措施 给水排水》的有关规定:当采用下凹绿地入渗时,受纳雨水汇水面积不超过绿下凹绿地面积的2倍时,可不进行入渗能力计算;透水铺装地面上的降雨视为能够就地入渗,也可不进行入渗能力计算。根据变电站道路形式及雨水口的布置方式,绿地可视为下凹绿地,由于绿化率达到60%,同时操作小道和站前区广场采用透水铺装地面,完全满足入渗要求,因此郊外敞开式变电站可不进行入渗能力计算,不设置另外的储存容积。
2.2 雨水收集回用系统
雨水收集回用系统设置条件:年均降雨量大于400mm的地区。
同样,城市户内变电站由于占地面积小,雨水径流总量较小,变电站雨水可排入城市雨水排水管道,由城市雨水系统统一处理;同时变电站无生活用水及绿化用水,即使收集雨水也无用武之地;因此城市户内变电站仍然不考虑雨水收集回用系统。
郊外敞开式变电站虽然为有人值守,但运行人员较少,生活用水也较少,因此当场地采用卵石场地时,变电站内用水需求仅为少量的生活用水,雨水收集回用价值不大,因此不考虑雨水收集回用系统;当场地采用绿化时,则绿化用水量需求量较大,因此可考虑收集雨水用于绿化用水。
郊外敞开式变电站硬化面以道路及场地为主,仅少量的屋面,而道路的雨水也难以单独收集,同时由于变电站生产运行过程中无固液态的污染物产生,变电站各个硬化面的降雨除硬化面自身材质对雨水的影响外,无其他污染因素影响,因此变电站的雨水收集考虑整体收集。
根据变电站内道路及雨水口的布置,同时当建筑雨水立管采用散排方式时,变电站内所有硬化面的雨水均需流经绿化地面,再进入绿地的雨水口,而雨水口顶面标高高于绿地20~50mm,因此绿地初期20~50mm的降雨不会进入雨水口,由绿地直接入渗,折算全站的降雨厚度也不会低于10mm,大于规范规定的3~5mm弃流厚度的要求。因此变电站可不设置专门的弃流设施。
由于变电站占地面积较大,即使设置入渗系统后,全站的雨水径流量仍然较大,变电站绿化用水量相对于雨水径流量较小;同时变电站设置入渗系统后,已经实现雨水综合利用的目标;因此变电站雨水收集回用系统以减少站内绿化用水外部补水量为主要目的,不以减少雨水外排为主要目的。
一般情况下,变电站最高日绿化用水量小于全站集雨面日雨水径流总量40%,根据《全国民用建筑工程设计技术措施(给水排水)》第5.7.2条第5项第7)款规定,雨水蓄水量按最高日绿化用水量的3倍考虑。同时雨水蓄水池的布置位置可以根据站内的实际布置情况决定,可以布置在雨水排水管总排出管的位置,也可布置在雨水排水管的中途位置,但雨水蓄水池的接纳的雨水径流量不得小于最高日绿化用水量的3倍。
2.3 雨水调蓄排放
根据以上分析,变电站采用入渗系统和收集回用系统已经足以满足雨水综合利用系统的规模要求,实现雨水综合利用系统的目标。因此变电站的雨水综合利用系统一律不考虑雨水调蓄排放。
2.4 综合效益
由以上分析可见,郊外敞开式变电站仅需要对雨水排水系统采取一定的措施,不增加额外投资,便可以实施地面雨水入渗系统,并达到雨水利用系统的规模要求,实现雨水利用系统的预期目标。
变电站雨水收集回用系统需要设置雨水蓄水池、简单的处理设备及绿化回用给水泵等,因此需要增加适当的初期建设投资。由于变电站采用地面入渗系统已足以满足雨水利用系统的规模要求,同时由于回用绿化水量远远小于雨水径流总量,因此雨水收集回用系统并不是雨水利用系统的必要措施,同时减少雨水外排效果也不大;但雨水收集回用系统可大大减小外部水源的补水量,提高变电站非传统水源的利用率,一般情况下可达到25%(本文不作讨论),具有较高的节水效果。
广东电网及南方电网公司绿色变电站评价指标涉及到雨水综合利用的条文大致如下:设置雨水绿地入渗系统;非传统水源利用率不低于10%;设置雨水收集回用系统,雨水储存设施容量不小于3天绿化用水量;非传统水源利用率不低于20%。因此变电站建设中只需要增加少量的初期建设投资,便可实现绿色变电站的多项指标,为国家绿色变电站建设作出贡献。
3 结论
根据本文的分析,结合节能减排综合效果及建设投资,在基本条件符合设置雨水利用系统时,笔者建议绿色变电站的建设中雨水利用系统按表3-1的原则设置,为绿色变电站的建设提供最有效和实际的技术支持,防止绿色变电站的建设流于形式,出现为了指标而建设的情况出现。
表2绿色变电站雨水利用系统设置原则
变电站类型
雨水利用形式 城市户内变电站 郊外敞开式变电站(卵石场地) 郊外敞开式变电站(绿化场地)
雨水入渗 不设置 设置,采用卵石土壤地入渗和透水铺装地面入渗 设置,采用绿地入渗和透水铺装地面入渗
雨水收集及回用 不设置 不设置 设置,回用水用于绿化用水
雨水调蓄排放 不设置 不设置 不设置
参考文献
[1]上海现代建筑设计集团有限公司. 建筑节能设计统一技术措施(给水排水).北京:中国建筑工业出版社,2009
关键词:雨水积蓄;水资源;探讨
中图分类号:TV文献标识码: A
我国水资源短缺且时空分布不均,旱涝交替出现,严重影响社会经济环境的可持续发展。但每年竟有大量的雨水从我们面前白白地流失,留住雨水,科学利用是人们生产生活的需要,是建设社会主义新农村及和谐社会的需要,是维护河流健康的需要,是实现人与自然和谐发展的需要,也是落实科学发展观的具体体现。雨水利用潜力巨大,前景广阔,具有十分显著的社会、经济和环境效益,应引起全社会的高度重视,坚持以人为本、人水和谐的科学发展观,严格按自然规律办事,因地制宜,量雨而行,从思想认识、政策法规、资金投入、科学技术、工程配套和规划设计、建设管理等多方面加强雨水利用工作,建立完善城乡雨水利用体系,实行雨水收集、处理、回用一体化,走与城市建设和新农村、生态环境保护、水资源可持续利用、节水防污、工农业生产相结合的发展之路,逐步实现雨水利用科学化、规范化、产业化,推动资源节约型和环境友好型社会建设,统筹生活生态生产用水,保证水安全,不断满足人民群众日益增长的用水需求,促进社会经济环境全面、协调、可持续发展,从而有效缓解水资源短缺的矛盾。
1、雨水利用的效益及作用
雨水利用是一项技术可行、方法简单、经济实用、利国利民的节水保水方法,是合理开发利用雨水资源的一种有效形式,是对缺水地区抗旱水源的有效补充。通过兴建雨水利用工程可以解决由于干旱而引起的诸多问题,有效地缓解农村饮水困难,提高水资源的利用效率,控制城乡水土流失和水涝,增强防洪抗旱能力,减少水污染和水旱灾害,减轻城市排水和处理系统的负荷,节省城乡居民用水开支和巨额市政投资,拓宽农村水利建设的新路子,可形成新的经济增长点,促进农业结构调整和高效农业发展,其作用表现在以下几个方面:
⑴改善生态环境和城市河湖水环境,补充涵养地下水,减少水旱灾害
⑵有效缓解农村饮水困难,促进高效农业发展和农民增产增收
⑶改善人居环境,提高群众生活质量,促进新农村建设
⑷节省居民用水开支和巨额市政投资
⑸提高水资源利用效率
2、雨水利用存在的主要问题
目前,我国的雨水收集与利用率在整体上还较低,在观念、技术、投入、工程配套和规划、设计、建设和管理等多方面还存在一定的问题,公众的雨水利用意识还较为淡薄,思想观念急待转变提高,雨水利用工程的规划、设计与建设仍不太规范,科学技术研究推广相对滞后 ,资金投入不足,雨水利用工程不尽配套,严重制约雨水利用的发展,难以适应社会经济发展的要求。
3、加强雨水利用的对策与措施
雨水利用是一个方兴未艾、潜力巨大的广阔领域,具有良好的发展前景。因此,要坚持以人为本、人水和谐的科学发展观,因地制宜、量力而行,从思想认识、政策法规、资金投入、科学技术、工程配套和规划设计、建设管理等多方面加强雨水利用体系建设,建立完善的雨水收集、处理和利用综合系统,加强雨水利用系统的优化、技术设备的集成和管理,充分发挥雨水利用工程的综合效益,走与生态环境保护、水资源的循环利用、节水防污、新农村和城市建设、工农业生产相结合的发展之路,逐步实现雨水利用的科学化、规范化、产业化,促进雨水利用事业蓬勃发展,推动资源节约型和环境友好型社会建设,统筹生活生态生产用水,保证水安全,维持良好的生态环境,促进水资源的可持续利用,不断满足人民群众日益增长的用水需求,保障社会经济环境全面、协调和可持续发展。
⑴加大宣传力度,提高认识,转变观念
雨水利用与人们的生产生活息息相关,离不开政府的高度重视和广大干部群众的积极参与、大力支持。因此,应充分利用广播、电视、报纸等媒体,广泛宣传有关雨水利用的方针政策、前景和典型经验,组织对示范工程的参观、公益性广告、展览及社区活动等,引导群众深入了解雨水利用技术,提高雨水利用的思想认识,转变传统的雨水利用观念,不断增强公众的参与意识,把过去单纯的城市“排水”转变为留住雨水,科学利用,把过去的防洪、城市排水,转变为渗、灌、调、蓄、用,排雨水相结合,用科学发展的思维看待雨水,用科学手段对待雨水,利用雨水,使人与雨水和谐共处。
⑵因地制宜,科学规划,合理设计
雨水利用要以科学发展观为指导,从长远和大局出发,以减少污染和水旱灾害,维护生态平衡,保持水资源环境的可持续发展,实现人与自然和谐共处为目标,统筹兼顾经济效益、环境效益和社会效益,充分考虑当地自然、气候条件和社会、经济发展水平,对当地水资源状况及开发利用情况、可建工程的潜力、布局和工程形式,进行深入地调查研究,从各地实情出发,科学规划,合理布局,因地制宜,择优选用,标本兼治,综合利用,宜窖则窖、宜池则池、宜塘则塘、宜坝则坝,将集雨与节灌相结合、工程措施与非工程措施相结合、雨水集蓄利用与发展生产、径流污染控制、人畜饮水、农田水利建设、资源开发、防洪抗旱、水土保持、改善生态环境相结合,源头污染控制与汇流控制、末端治理相结合,正确处理城市雨水利用与城市雨水管理(污染防治、防涝和排放等)、城市供水(地表水与地下水)、城市生态环境、城市建筑和规划的关系,力求环境、生态、美学、人与自然的和谐统一,使规划实施的工程尽可能最优化地利用雨水资源、保护生态环境、发挥最大效益,减少资金和资源的浪费,促进农民增产增收和社会经济发展。
⑶拓宽投资渠道,加大资金投入
建立完善多种投入机制,拓宽投资渠道,应加大国家财政投资比例,从中央水利建设基金等安排专项资金予以扶持,并充分利用地方相关政府部门的专款,将扶贫、农业综合开发、水利、水土保持等多项资金统筹安排,向雨水集蓄利用工程倾斜。同时,将雨水利用工程要加强领导,落实责任,制定各项激励和扶持政策,实行“谁投资、谁建设、谁所有,谁使用、谁管理、谁受益”,多方筹集社会资金,鼓励个人、私营企业和社会各界筹资或募捐兴建雨水利用工程。还可将雨水利用工程纳入城市建设规划,新农村建设规划和水利水保建设等规划,并与其一并实施,促进雨水利用蓬勃发展。
⑷加强科学研究和技术指导,提高科技水平
总体来说,我国目前的雨水利用的科学技术研究还相对滞后,应进一步加强对不同地区自然条件下的雨水利用战略与技术路线;新型的高效低价集流面材料的研制;蓄水设施的施工技术和防冻胀技术,饮用水水质净化技术;不同约束条件下补灌水量的确定,不同的灌水方式、不同的作物及其农业经营措施综合利用雨水的最佳模式;大气污染对城市雨水水质的影响,城市汇集雨水水质的净化、应用及汇集雨水回灌地下水技术;不同类型雨水收集系统和不同容积、不同材质集雨存蓄系统的优化方案设计;不同地区雨水高效利用技术模式选择等方面的研究。同时,要不断加强对基层水利技术人员和管理人员的培训,采取各种方式,提高基层人员的专业素质和技术水平,充分发挥基层水利服务组织的作用,对工程规划布局、配套设备供应、施工组织、人员培训和运行管理等方面实行全程服务,要把集雨工程与农业结构调整、先进农业科技的应用、品种改良、耕作制度、庭院经济和施肥方式等有机结合,为发展高产、高效、优质农业奠定基础。并在不同类型区,建立雨水集蓄工程示范区,探索不同地区工程型式、发展潜力及政策措施,为大面积推广提供样板和依据。同时,还应加大对群众的技术培训力度,使先进技术能及时被群众所掌握,为雨水集蓄利用技术的推广应用创造有利的条件。
⑸加强建设与管理,充分发挥工程效益
为加强雨水利用工程的建设和管理,充分发挥工程效益,要健全组织机构,强化领导,明确目标,落实责任,建立起产权明晰、权责分明、管理科学、统一协调的组织管理体系和运行机制,建立完善监督协调机制,在雨水利用发展规划、项目的监督、论证、方案审查、设计审批、施工监督和竣工验收、使用管理等方面分工负责,密切协作,加强配合,严格实行项目管理。强化水利部门的督导与技术把关作用,实行工程设计、施工、验收技术经济责任制和项目责任制,签订责任书和项目合同,统一规范标准,统一组织验收,严格把好工程质量关。同时对集雨工程进行农业、科技、水利等各种措施的综合配套建设,确保“建一处、成一处、工程配套一处”,充分发挥工程效益。
参考文献
[1]《雨水资源集蓄利用研究综述》,刘小勇,吴普特