浅议乡村雨水渗透

浅议城市雨水渗透摘要:目前城市排水体制主要为合流制(截流制)和分流制。从环境保护、污水处理厂运行、管道养护等多方面考虑，分流制较合流制优越，因此目前新建小区多采用分流制，即污水和雨水分别由污水管道和雨水管道收集和输送，污水进入城市污水处理厂，雨水直接排入水体。关键词:浅议城市雨水渗透0引言目前城市排水体制主要为合流制(截流制)和分流制。从环境保护、污水处理厂运行、管道养护等多方面考虑，分流制较合流制优越，因此目前新建小区多采用分流制，即污水和雨水分别由污水管道和雨水管道收集和输送，污水进入城市污水处理厂，雨水直接排入水体。雨水管道设计指导思想是：及时、迅速地排除降雨形成的地面径流。在确定雨水设计流量时没有考虑对雨水径流量的利用和压缩。近年来我国城市建设飞速发展，大量建筑物和道路等的建设使城市不透水地面面积快速增长。图1反映了北京市建筑占地面积年际变化情况。从1996年开始，北京市建筑占地面积增长速度明显高于往年，几乎呈直线上升态。预计到2010年，北京市建筑占地面积将达300km2左右，其中还未包括道路等所占面积。屋面、混凝土和沥青路面等不透水表面的径流系数一般取0.9，也就是说其降雨量的90%将形成径流。因此，随着城市发展，雨水径流量将大大增加，如果不采取措施而单纯考虑将雨水径流快速排出，所需雨水管道、雨水泵站等设施的容量、输送能力必将随之增大，这对于城市建设是一个沉重的包袱。此外，由于环境意识的增强，人们认识到城区雨水的快速排出增加了接纳水体洪涝危害、河岸侵蚀和污染物的冲击负荷，还造成合流制系统中污水处理厂运行的困难及一部分雨污混流外溢而污染水体，因此对于传统雨水排除的指导思想从另一方面提出了质疑。1利用雨水涵养地下水--雨水渗透我国许多城市水资源缺乏，以北京市为例，它是世界上100个严重缺水的城市之一，人均水资源占有量为300m3，低于国际公认的下限1000m3。1999年是建国以来最干旱的一年，北京市降雨量为389mm，为平均年降雨量的59%，自然形成的水资源仅为18.2亿m3。而北京市用水量为40亿m3，其中70%来自地下水。过度开采使北京市地下水储存量在1999年一年中减少了近15亿m3，地下水位下降了2～3m，以北京东郊为中心形成了一个2000km2的漏斗区。地下水位的下降又导致地面下沉，自1966年以来，北京市地面以每年10～20mm的速度下沉。因此，一方面是使用庞大的雨水排放系统将日益增长的雨水径流排出城市，另一方面却是城市地下水补给的严重不足。如在雨水管道系统设计、用地规划和地面覆盖上考虑雨水渗透，合理、充分地利用雨水涵养地下水源，那么既能缓和城市水资源危机，又能增加土壤中的含水量、调节气候，从而改善城市的生态环境，还能减少所需雨水管系容量，即减少雨水管系的投资和运行费用，并减轻城区水涝危害和水体污染。从60年代起，发达国家就努力开发各种雨水渗透装置，并制订了一系列规章制度。如目前德国在新建小区(无论是工业、商业、居民区)之前，均要设计雨洪利用(集雨)项目，若无雨洪利用措施，政府将征收雨洪排放设施费和雨洪排放费。实际上雨水渗透早在我国一些古城的建筑中已有所体现，利用渗坑、渗井、渗沟使雨水就地下渗。80年代末曾对一些地区作过调查，如杭州老城区在庭院中设天井沟和矩形渗坑；苏州老城区及附近一带乡镇的住宅用天井贮蓄雨水；潍坊老城区街道的雨水流入坑洼地及池塘(俗称"湾子"，有的湾子平时是干涸的)；曲阜孔府宅内和后花园均有雨水渗井［１］。2雨水渗透设施2.1渗透地面除了绿化面积外，人工渗透地面主要分为两类，一类是多孔沥青及多孔混凝土地面，另一类是草皮砖。它们可用于停车场、交通较少的道路及人行道，特别适用于居民小区。2.1.1多孔沥青及混凝土地面典型的多孔沥青地面构造见图2。表面沥青层避免使用细小骨料，沥青重量比为5.5%～6.0%，空隙率为12%～16%，厚6～7cm。沥青层下设两层碎石，上层碎石粒径1.3cm，厚5cm，下层碎石粒径2.5～5cm，空隙率为38%～40%，其厚度视所需蓄水量定，因它主要用于贮蓄雨水并延缓径流［２］。多孔混凝土地面构造与多孔沥青地面类似，只是将表层改换为无砂混凝土，其厚度约为12.5cm，空隙率15%～25%。多孔沥青及多孔混凝土地面自1973年在美国使用以来，得到EPA的支持，至今已广泛应用于发达国家，但在国内还鲜见报道。顷2.1爱.避2贸草皮骡砖搁草皮砖赤是带有悠各种形介状空隙积的混凝筋土块，弓开孔率热可秋达牧20协%本～越30娇%敲，因在饮空隙中稿可种植颤草类而颜得名。纽它最早冶于匙196碎1衰年用于贺德国，秀至今在仍国内外枯均已被杆广泛使筐用。特叔别多用果于城区轰各类停枪车场、盖生活小脖区及道爽路边。将它除了卧有渗透则雨水的场作用，减还有美欧化环境鸦的效果黑，国内爪建材市昼场上有讽成品出零售，便六于采用懂及推广俱。希草皮砖胳地面因羽有草类耳植物生魂长，与趁多孔沥稼青及混框凝土地哄面相比法，能更疮有效地荣净化雨铸水径流彩及调节餐大气温互度和湿高度。试疑验证明烟它对于榴重金属狡如铅、旁锌、铬芬等有一挠定去除浴效果。担植物的懒叶、茎扭、根系冻能延缓起径流速关度，延最长径流刷时间。姨草皮砖欧地面的灯径流系等数巷为剖0.0鸭5企～钢0.3良5帆，取决治于其基番础碎石传层的蓄含水性能镰、地面这坡度等粉因素。汪国外资毅料介绍项：渗透约地面成历本比传绕统不透雨水地面苍高倦出王10依%虑左右，还但综合逆考虑因鸦径流量坝减少、你地面集械流时间册延长而葡导致雨饮水管道额长度缩悼短及管候径减小坛，雨水辜系统的筒总投资崭可减横少岗12镜%递～嗽38薪%会。而且慌还可产沙生较大堤的环境下及社会东效逗益肃补［３］看。盲以北京院建工学生院为例岛，校园补面积脱约掀12h植m产2小，因院惯内建筑告物分布刮密集，得按脑5瞎%条的面积垃可改为毫渗透地效面计算季，改造术后院内逃雨水管纳系投资膨可减鹅少曲6拉%粗，这还益未计入话因进入肃市政雨纹水管道迈径流量牌减少对蛇下流管贿系的有禽利影响咬。诱刘2.牌2贡渗透坡池浇2.2号.社1冷地面猜渗透池残当土地治可得且谈土壤渗心透性能揪良好时令，可采旧用地面浙渗透池退。池可伏大可小答，也可拳几个小桌池综合乖使用，票视地形偿条件而恶定。圾地面渗义透池有筝的是季狸节性充孕水，如绞一个月洋中几次量充水、惩一年中赠几次充堵水或春肾季充水弃秋季干所涸，水超位变化佛很大。钞有的地物面渗透界池则是棚一年四磨季均有征水。在很地面渗唤透池中裁宜种植浴植物。汉季节性准池所种贪植植物瘦应既能南抗涝又清能抗旱镜，并视丈池中水么位变化漠而定。护常年存娃水的地梯面渗透混池与土贷地处理跟系统中也的诸"浮湿顶地住"堪相似，吊宜种植伏耐水植架物及浮陈游性植昨物。它珍还可作悉为野生灰动物的摘栖居地手，有利州于改善稀生态环鸡境。利瓦用天然陵低洼地愤作地面效渗透池枝是最经娘济的。语若对池曲底再作蔑一些简刷单处理仅，如铺屑设鹅卵醉石等透坊水性材晨料，其饼渗透性衬能将会凉大大提蝴高。臭2.2缎.麻2要地下售渗透池离当地面受土地紧冤缺时，伴就不得泊不利用甘地下渗式透池，泳实际上汗它是一胞种地下秆贮水装剥置，利慌用碎石嚷空隙、选穿孔管锯、渗透鹊渠等贮泰存雨水逼。补图脾3塑为各类妄地下渗筝透池示脆意，赌图陶4偶为利用每底部透看水渠贮赖水的渗疮透池，渐透水渠抱的使用估可减少我所需石矩料并增厦大贮水此体积。恼总之，宫地下渗饥透池种逗类多样皮，形状思各异，书在美国躬一般按盘重现狼期协2踪年的暴扑雨强度拨在坐36圈h满内全部疾渗入地延下来计乌算其容退量铁宵独［３］揉。轻2.2羽.智3阀渗透朋管甚渗透管滥一般采彼用穿候孔予PV茅C港管，或规用透水睡材料制百成。汇科集的雨挽水通过野透水性医管渠进飞入四周撤的碎石恭层，再个进一步狐向四周帖土壤渗衡透，碎援石层具珍有一定秀的贮水践、调节同作用。购相对渗店透池而唉言，渗鸭透管沟隙占地较陈少。便国于在城屿区及生布活小区钞设置，伯它可以绸与雨水钻管系、膊渗透池换、渗透寇井等综吨合使用言，也可菜以单独敲使用。请日本和驻德国在奥这方面勿有较成誓熟的经愚验。纹3五雨水仰渗透工强程的实害施贯3.存1亭渗透扔设施的屈选址要指求阿使用渗怠透设施影的适宜组地点为见：地下蒙水最高乒水位或桐地下不纺透水岩肾层至少巧低于渗赤透表租面组1.2扒m帮，土壤厚渗透率量不小倘于突2×1废0良－队5赵m/守s企，地面顾坡度不俊大希于避15苍%亭，离房拔屋基础抵至洋少路3庆m叫远。此屯外还需绞考虑表沟层及下象层土壤甜结构、鹅表面植落被种类挺、土壤滋含水率战、车辆纺及行人关交通密监度恢等找握冒［４］寒。称3.驳2梳渗透柄装置的刚堵塞培屋面及榨地面的熄初期雨煌水径流瓶带有一胃定量的薯悬浮颗锐粒和杂息质，对考于渗透块装置或淹土壤层豪可能有秆堵塞作国用。沥贩青多孔重地面经予吸尘机误抽密吸虫(仍每年选吸南3巩次等)宅或高压怖水冲洗团后，其修空隙率旗基本能层完全恢浆复。多需孔混凝炎土地面转至今未扁见有堵属塞报道时。曾对绣北京建窃工学院顶材料实亮验室所毒制作的订无砂混兆凝土软块眉(猾孔隙痰率禽18鹊%译，渗透酷系进数代0.8彻5cm哗/s淋)傻作堵塞舌试验。饼模拟北臣京市年至平均降绒雨应量境600弃m弊m决，向试何块中灌拔入多种磁浓度的属含泥砂弱试验浊旺水，当有试验浊随水歉的碎S雪S厕为鼻100冻0mg疾/重L恭及诱200观0mg垃/炸L赔时，试仿块的渗份透系数闻不变，攻当浊能水递S尽S覆增内至风300意0mg寄/创L歪，渗透贤系数减跟少残8沸%学，暑当汪S辟S风增绢至馅400锁0mg辈/谋L免时，渗增透系数苗减傅少瘦25参%葱，表现角出一定得程度的轨堵塞。替实际上诵北京市除普遍使护用的沥搁青屋面惕初期雨井水径流悦的由S艰S串仅瑞为便10派0贞～厘250极mg/嫩L贯，路面旷径流果的城S阴S婆也仅址为智100蜓0榜～泼300针0mg腿/蚊L象，而且箭是短期撕的，降盈雨后期兵分别降疯为缎2峡0蜻～另50m足g/糠L泉和贴30随0在～麻400欧mg/堆L展。试验暗证明多带孔混凝市土地面唯不易堵宁塞。但鹅为了安剪全起见臭，应尽豆量去除骡径流中渔易造成苦堵塞的该杂质，惕并对渗枪透装置钉加强管祥理，定歇期清理智。榜婆3.拉3蜡初期籍雨水径闷流的污沟染度屋面和报地面初全期径流铜的赴CO构D盟可筛达轧300腥0mg穗/日L鞭左右，次虽然它叔随着降决雨时间再迅速降裂低，但冲在降雨映初期的撕短时间晃内，雨父水径流洲有相当岸的污染泼性。蛾在渗透厅设施的昂选址要嘴求中，戒强调渗悠透表面友距最高般地下水旧位或不柔透水岩眯层烦1.2绪m桑以上，堂这是为制了保证伸有一定野土壤厚彩度以净病化径流茧，是控讽制地下原水污染不的一种乏措施。骆此外，产渗透装币置中多真使用过坦滤纤维担层，俗幼称土工委布，它田是一种惩较好的秆过滤材烛料。对慰细小颗注粒杂质带有较强讯的阻隔蜡作用。饰为了安层全起见涝，提倡稳径流先屠进入绿说地、花面坛，再欧进入渗妄透设施狼，以充吸分利用壮植被和息土壤表票面的净庙化能力山。对污缩染较重倚的初期众径流宜夹设置初垦期弃流竖装置及蒜适当的昌净化措都施。庸最后需咐强调的轧是：雨皂水渗透很仅为雨警水利用垒的方法丢之一，遣它能促缘进雨水叶、地表插水、土素壤水及纲地下水这之间哨的剂"备四梅水湖"嘉转化，武维持城班市水循冤环系统右的平衡尚。雨水歪利用应亡与雨水踢管系建旱设、城绩市平面性和高程得规划有者机地结尖合，既被要充分闲利用雨患水资源匙又要保悉证人民省生活、削生产的如安全，啄不受雨舰洪及不蛾合理积迅水的干知扰录。琴(想汪慧贞奉车武车胡家铺骏觉)由参考文孝献短1登背胡南喘家罗骏璃.直樱我国传谜统城市湖排水规肢划设计堵原则初纽探纷.友病中国给绕水排水筹，贞198影7铺，窜3(4群)泡：锋3倦0险～借32玻2瞒小Ric估h部a判西Fi厚eld滨.I醒nte享gra樱