《雨水的开发与利用》

雨水的开发与利用,组长：相金芸,目 录,雨水的简单知识,雨水的形成 step1.地球上的水受到太阳光的照射后，就变成水蒸 气被蒸发到空气中去了。 step2.水汽在高空遇到冷空气便凝聚成小水滴。这些 小水滴都很小，直径只有0.010.02毫米，最 大也只有0.2毫米。它们又小又轻，被空气中 上升气流托在空中。 step3.这些小水滴在空中聚成了云。 step4.这些小水滴通过凝结和凝华等手段增大自身体 积，从而降落到地面，形成雨水。,雨水的简单知识,雨水的分类 一.按照降水的成因： 对流雨、锋面雨、地形雨、台风雨（气旋雨） 二.按照降水量的大小： 划分为小雨、中雨、大雨、暴雨、大暴雨和特大暴雨6个等级。 小雨：0.19.9毫米/天； 中雨：1024.9毫米/天； 大雨：2549.9毫米/天； 暴雨：5099.9毫米/天； 大暴雨：100200毫米/天； 特大暴雨：大于200毫米/天。,雨水的简单知识,雨水的分解方式,1、 树顶吸收 2、 树干吸收 3、 蒸腾作用 4、 土壤储水 5、 土壤渗透 6、 地表植物吸收 7、 有机肥吸收 8、 土壤微生物 9、 自然流径 10、层地下水 11、人工净水系统 12、无法渗透水泥 地表的水分,图表表示出雨水的12种分解方式,保持降雨水的总平衡是地表控制降雨的成功保证,雨水的简单知识,雨水与人类的关系,1. 雨，是地球不可缺少的一部分,是几乎所有的远 离河流的陆生植物补给淡水的惟一方法。 2. 雨可以灌溉农作物，利于植树造林。 3. 雨能够减少空气中的灰尘，能够降低气温。 4. 下雨利于水库蓄水, 可以补充地下水，可以补充 河流水量利于发电和航运。 5. 下雨了可以隔绝嘈杂的世界营造安宁的环境，可 以催眠，可以洗刷街道。,1. 雨下多了会影响植物生长。 2. 我国长江中下游地区每逢梅雨季节,就会出现一 段持续较长的阴沉多雨天气,此时百物极易获潮霉 烂。 3. 持续的雨天也会影响人的情绪,使人觉得烦闷、压抑。 4. 雨下多了会导致交通堵塞，引发山体滑坡、泥石 流等自然灾害。 5. 雨或多或少侵蚀着许多建筑物。 6. 引起路面打滑，从而造成车祸。,优势,劣势,目 录,雨水的开发利用方法,概述 成熟的雨水开发利用从屋面雨水的收集、截污、储存、过滤、渗透、提升、回用到控制都有一系列的定型产品和组装式成套设备。 对于雨水的利用工程可分为三个部分：雨水的收集、雨水的处理和雨水的供应。,雨水的开发利用方法,雨水的收集,雨水的收集利用，广义的范围内，包括了大型水库的建设，河川径流的取用等。雨水收集的方式有许多种型式，例如屋顶集水、地面径流集水、截水网等。其收集效率会随着收集面材质、气象条件（日照、温湿度等）以及降雨时间的长短等因素而有所差异。在此只对建筑工程中的雨水收集方式作简要的介绍。,什么是雨水的收集,雨水的开发利用方法,建筑工程中 雨水收集,如果建筑物屋顶硬化，雨水应该集中引入绿地、透水路面，或引入储水设施蓄存。,如果是地面硬化的庭院、广场、人行道等，应该首先 选用透水材料铺装或建设汇流设施，将雨水引入透水 区域或储水设施中。,如果地面是城市主干道等基础设施，应该结合沿线绿 化灌溉建设雨水利用设施。,雨水的开发利用方法,建筑工程中的雨水收集,此外，居民小区也将安装简单的雨水收集和利用设施，雨水通过这些设施收集到一起，经过简单的过滤处理，就可以用来建设观赏水景、浇灌小区内绿地、冲刷路面，或供小区居民洗车和冲洗马桶，这样不但节约了大量自来水，还可以为居民节省大量水费。,雨水的开发利用方法,例： 它的一端可以插入现有的建筑物的排水管，另一端则可以接上废旧的饮料瓶。这样一来，留下的雨水就可以被收集到矿泉水瓶中。人们可以利用这些水来浇花，在外面玩得满手是脏东西的小朋友也可以用瓶子里的水来洗手。,雨水收集器,雨水的开发利用方法,雨水的处理,雨水收集后的处理过程，与一般的水处理过程相似，唯一不同的是雨水的水质明显的比一般回收水的水质好，依据试验研究显示，雨水除了pH值较低（平均约在5.6左右）以外，初期降雨所带入的收集面污染物或泥砂，是最大的问题所在。而一般的污染物（如树叶等）可经由筛网筛除，泥砂则可经由沉淀及过滤的处理过程加以去除。这些设备的组合与处理容量需在经济与集水区条件考量下来调整其大小。,雨水的开发利用方法,处理方法与装置 主要取决于,集水方式,雨水取用目的与 处理水质的目标,收集面积 与雨水流量,建设计划 与相关的条件,经济能力 与管理维护条件,雨水的开发利用方法,雨水的使用 雨水的使用，在未经过妥善处理前（如消毒等），一般建议用于替代不与人体接触的用水（如卫生用水、浇灌花木等）为主。也可将所收集下来的雨水，经处理与储存的过程后，用水泵将雨水提升至顶楼的水塔，供厕所的冲洗使用。另外，如与人接触的用水，仍以自来水供应。 雨水除了可以作为街厕冲洗用水外，也可作为其它用水如空调冷却水、消防用水、洗车用水、花草浇灌、景观用水、道路清洗等均可使用，此外，也可以经处理消毒后供居民饮用。,雨水的开发利用方法,雨水的回收利用 雨水回收利用的主要措施是结合降水特点及地形、地质条件，采用雨水渗透利用方案，设计出一种从“高花坛”、“低绿地”到“浅沟渗渠渗透”逐级下渗雨水的利用模式。采用的渗透设施有渗透池、渗透管、渗透井、透水性铺盖、浸透侧沟、调节池和绿地等。还可直接在城市一些的建筑物上设计收集雨水的设施，将收集到的雨水用于消防、植树、洗车、冲洗厕所和冷却水补给等，经处理后的水质较好也可以供居民饮用。,雨水的开发利用方法,德国用雨水洗头 护发又环保 雨水不再只适用于浇灌花园，德国一位工程师转行的发廊主人、还修建了一套雨水采集过滤系统，储存清洁的雨水给顾客洗头发。雨水属碱性，对头发特别好。使用雨水洗头发后即使不用护发用品，头发也比以前更柔顺光亮。同时，含碱的雨水比较柔和，对发型师的手也很好，他们的双手即使不断浸泡在水中，皮肤也不会像以前一样干燥。 雨水再循环使用也很环保。在家里开发廊的工程师，就安装了一个水箱，可以收集8000升雨水，足够使用一个月的时间。使用这个系统也可以让发廊主人每年省水20万升。,目 录,核心技术介绍,就地拦蓄入渗利用研究 利用水分的重力效应和土壤的水库效应，根据土壤的可渗透性,以及雨水通过下渗被土壤接纳后的可贮性，通过采用营造田间微集水面和改进耕作措施等水保耕作技术，使降雨就地拦蓄入渗，减少雨水径流流失，提高土壤的贮水量，延长土壤水分的有效供应时间，进而提高植物对雨水资源的利用效率。,核心技术介绍,就地拦蓄入渗利用 1.水保工程技术 通过修筑水平梯田、水平沟、隔坡梯田、鱼鳞坑、丰产沟、反坡梯田、集水面整地等水保工程技术，对原地形特征进行改变，使降雨就地拦蓄入渗，提高雨水利用率。据试验观测，在年降雨量450500 mm的半干旱地区，其拦蓄功能与坡地相比为：水平梯田35100 mm/a,隔坡梯田2565 mm/a,水平沟1557 mm/a。 2.水保耕作技术 水保耕作技术主要包括：带状间作技术、粮草等高带状轮作技术、等高耕作技术、水平沟耕作技术、沟垄耕作技术、入渗坑渗水孔耕作技术、蓄水聚肥耕作技术等，这些技术的应用在不同程度上起到拦蓄径流、减少土壤冲刷、提高粮食产量的作用。,核心技术介绍,覆盖抑制蒸发利用 雨水被土壤接纳成为土壤水分后，受光、热和风力作用具有可蒸发性。在干旱半干旱区，无效蒸发十分剧烈。研究资料表明：其中70%80%以径流和蒸发形式损失掉，仅有20%30%被作物利用。特别是一年中大部分时间处于裸露和半裸露状态的土地，由于忽略了减少地面蒸发，造成雨水资源的蒸发损失。因此，利用覆盖抑制蒸发，延长水在土壤水库中的集蓄时间，是提高雨水资源利用率的有效途径之一 。,what？,核心技术介绍,核心技术介绍,雨水富集叠加利用技术 干旱半干旱地区降雨偏少，分配不均，供需错位，由于自然降水具有再分配性和可移动性，利用自然和人工创造的集流面进行雨水资源的再叠加，即把多个地块的雨水径流叠加于一个地块上或把多个时段的雨水径流叠加在一个时段上，减少集流区水分的无效消耗，增加水分供应；减少作物非生育期的水分消耗，增加生育期的水分供应，提高雨水资源的利用率。主要包括集水、贮水、高效利用3个方面。,湿地的雨水收集与利用,核心技术介绍,目 录,国内外研究现状国内,我国雨水利用情况评述 我国的农民在长期的抗旱实践中，积累了丰富的利用雨水的经验，创造了水窖、水窑、水池等小型和微型蓄水工程形式，用于解决生活饮水问题。真正意义上的雨水利用研究与应用开始于20世纪80年代，发展于90年代。,例：南京新建小区的雨水利用,国内外研究现状国外,美国 德国洼地渗渠系统 丹麦 日本 新加坡,芝加哥 洛杉矶 加州 垂直农场,国内外研究现状美国,美国的雨水利用常以提高天然入渗能力为目的。 1993年大水之后，美国兴建地下隧道蓄水系统，建立屋顶蓄水和由入渗池、井、草地、透水地面组成的地表回灌系统，让洪水迂回滞留于曾经被堤防保护的土地中，既利用了洪水的生态环境功能，同时减轻了其他重要地区的防洪压力。美国的关岛、维尔金岛广泛利用雨水进行草地灌溉和冲洗。美国不但重视工程措施，而且制定了相应的法律法规对雨水利用给予支持，如制定了雨水利用条例。条例规定了新开发区的暴雨洪水洪峰流量不能超过开发前的水平，所有新开发区必须实行强制的“就地滞洪蓄水”。,国内外研究现状美国,芝加哥：地下隧道蓄水 这是目前在施的世界上最大隧道工程之一，工程目的是解决芝加哥市长期以来的污水和暴雨突袭成灾的问题，工程量有穿经白云岩开凿的隧道，长211公里，深4591米，直径2.710.8米。还有252座直径1.25.1米的截水竖井，645项接近地表的聚水构筑物，4座泵站和5个蓄水量共为1.55亿方的蓄水,国内外研究现状美国,洛杉矶：屋顶蓄水池,国内外研究现状美国,加州：渗漏区回灌系统,国内外研究现状美国,垂直农场 就像人们居住的房屋从平房向高楼进化一样，耕地也从田地向多层建筑式的楼层化农 场发展，在人工修筑的多层建筑物里模拟农田的农作物生长环境，使其适合于农作物的生长发育成熟条件，从而有效扩大农作物生产面积和生产产量的一种农业发展模式、途径和方法。大厦将全部采用已回收材料和可回收材料建设，外立面一半的区域将种植当地有机植物。除了使用再生材料，EDITT大厦还将采用雨水收集系统、中水系统等环保技术，同时可能还有一个将污物转换为生物气的项目。,国内外研究现状德国,洼地渗渠系统 为提高城市排涝能力，近年来，德国开始推广新型雨水处理系统“洼地渗渠系统”。该系统包括各个就地设置的洼地、渗渠等组成的设施，这些设施与带有孔洞的排水管道连接，形成一个分散的雨水处理系统。通过雨水在低洼草地中短期储存和在渗渠中的长期储存，保证尽可能多的雨水得以下渗。,国内外研究现状丹麦,丹麦过去供水主要靠地下水，一些地区的含水层已被过度开采。为此，丹麦开始寻找可替代水源。在城市地区从屋顶收集雨水，收集后的雨水经过收集管底部的预过滤设备，进入贮水池进行储存。使用时利用泵经进水口的浮筒式过滤器过滤后，用于冲洗厕所和洗衣服。在7个月的降雨期，从屋顶收集的雨水量，就足以满足冲洗厕所的用水。而洗衣服的需水量仅4个月就可以满足。每年能从居民屋顶收集645万立方米的雨水，占居民冲洗厕所和洗衣服实际用水量的68，占居民用水总量的22。,国内外研究现状日本,日本于1963年开始兴建滞洪和储蓄雨水的蓄洪池，还将蓄洪池的雨水用作喷洒路面、灌溉绿地等城市杂用水。这些设施大多建在地下，以充分利用地下空间。而建在地上的也尽可能满足多种用途，如在调洪池内修建运动场，雨季用来蓄洪，平时用作运动场。近年来，各种雨水入渗设施在日本得到迅速发展，包括渗井、渗沟、渗池等，这些设施占地面积小，可因地制宜地修建在楼前屋后。日本于1992年颁布了“第二代城市下水总体规划”，正式将雨水渗沟、渗塘及透水地面作为城市总体规划的组成部分，要求新建和改建的大型公共建筑群必须设置雨水就地下渗设施。,国内外研究现状新加坡,受岛国地质条件限制，新加坡严禁开采地下水，以防止地面沉降，因而获取水资源的主要途径就是采集雨水。经过多年的实践，新加坡政府成功地采取了适合岛国特色的集水区计划，在规划建设、环境保护和综合利用等方面，都进行了有益的探索和尝试，积累了一整套行之有效的经验和办法。 目前，新加坡政府开源与节流双项并举，提出开发四大“国家水喉”计划，即天然降水、进口水、新生水和淡化海水，正在向着实现水资源自力更生的目标努力，而其中适合岛国特色的集水区计划无疑扮演着举足轻重的关键角色。,国内外研究现状,综上所述，国外发达国家城市雨水利用的主要经验是：建立了完善的屋顶蓄水和由人渗池、井、草地、透水地面组成的地表回灌系统；制定了一系列有关雨水利用的法律法规；收集的雨水主要用于冲厕所、洗车、浇庭院、洗衣服和回灌地下。,我们的建议：,1.建立良性的雨水利用运行机制 各级政府要深化产权制度改革，对于户建工程，按照“谁建设，谁所有，谁受益”的原则，由政府颁发产权证；对于联户兴建的工程，