雨水资源合理利用.docx

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雨水资源合理利用

雨水资源开发利用研究分析

摘要：

随着可利用水资源的日趋紧张，雨水以其处置本钱低廉，处置方式简单等优势而成为一中新的可利用水资源。

城市雨用是一个方兴未艾的广漠领域，具有良好的进展前景。

它涉及到雨水的搜集、处置、利用技术和城市雨水资源的科学等方面。

通过对国内外城市雨水利用情形的比较，为增进我国城市雨水利用的迅速进展，成立完善的雨水搜集、处置和利用的综合系统，本文在城市水利学的基础上，通过国内外与浙江宁波雨水资源开发利用研究现状分析为对照。

注重分析了浙江省雨水资源利用的现状，并简述了城市雨水资源化的提出及其内涵，提出了实现城市雨水资源化的大体途径，为城市进行雨水的高效利用提供了依据，同时也为水资源的长期可持续进展提供了一个有效途径

关键词：

水资源城市雨水利用雨水利用技术

一、国内外、浙江雨水资源开发利用研究现状分析

随着城市化进程的加速和国民的高速进展，水资源欠缺和水污染日趋严峻。

对水资源进行合理开发、高效利用、全面节约、有效爱惜和综合治理，已成为一项重要的战略任务。

增强水资源治理，操纵水资源污染，从全然上解决水资源欠缺问题，愈来愈成为制约经济和进展的重要因素。

雨水作为一种极有价值的水资源，早已引发世界各个国家的重视。

国际雨水搜集利用协会（IRCSA）自成立以来，不断地增进国际间的交流与合作，两年一度的交流大会使各国之间的雨水利用技术和信息能够专门快地。

网络技术的进展也为雨水利用技术的国际化提供了专门好的平台。

其中，进展较快的是德国和日本等国家，德国雨水利用技术已经从第二代向第三代过渡，其“第三代”雨水利用技术的特点确实是设备的集成化，各项雨水利用技术已达到了世界领先水平。

[1][14]

德国的城市雨水利用方式有三种：

一是屋面雨水集蓄系统，集下来的雨水要紧用于家庭、场所和企业的非饮用水。

二是雨水截污与渗透系统。

道路雨水通过下水道排入沿途大型蓄水池或通过渗透补充地下水。

德国城市街道雨水管道口均设有截污挂篮，以拦截雨水径流携带的污染物。

三是生态小区雨水利用系统。

小区沿着排水道建有渗透浅沟，表面植有草皮，供雨水径流流过时下渗。

超过渗透能力的雨水那么进入雨水池或人工湿地，作为水景或继续下渗。

另外，德国还制订了一系列有关雨水利用的法规，对雨水利用给予支持。

如目前德国在新建小区之前，不管是、商业仍是居民小区，均要设计雨水利用设施，假设无雨水利用方法，政府将征收雨水排放设施费和雨水排放费等。

[2]

日本于1963年开始兴修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、浇灌绿地等城市杂用水。

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知足多种用途，如在调洪池内修建运动场，雨季用来蓄洪，平经常使用作运动场。

最近几年来，各类雨水入渗设施在日本也取得迅速进展，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年公布了“第二代城市下水整体计划”正式将雨水渗沟、渗塘及透水地面作为城市整体计划的组成部份，要求新建和改建的大型公共群必需设置雨水当场下渗设施。

日本“降雨蓄存及渗滤技术协会”经模拟实验得出：

在利用合流制雨水管道系统的地域，合理配置各类入渗设施的设置密度，强化雨水入渗，使降雨以5ｍｍ/ｈ的速度入渗地下，可使该地域每一年排出的BOD总量减少50％。

[3]

我国关于雨水资源的利用和开发起步比较晚,还处在探讨和研究时期,目前在全国的许多地址已经开始了进行雨水利用的实践和研究。

在我国干旱少雨的农村地域,人们修建一些小型的“旱井”进行雨水的搜集和存储,可作为人畜的饮水资源,同时还能够实施农作物的浇灌。

关于城市雨水资源的利用,北京、上海、大连、哈尔滨等许多城市接踵开展研究,专门是北京的步伐较快,北京的城市雨水利用工程已经走入了实施推行时期,一批雨水工程已经取得实施,2020年的北京奥运会的场馆建设中也将采取雨水利用技术。

[4][13]

目前我省雨水资源的利用现状有多种方式，但归纳起来有3个方面：

当场拦蓄人渗利用、覆盖抑制蒸发利用和雨水富集叠加利用。

1．1当场拦蓄入渗利用研究

利用水分的重力效应和土壤的水库效应，依照土壤的可渗透性，和雨水通过下渗被土壤接纳后的可贮性，通过采纳营造田问微集水面和改良耕耘方法等水保耕耘技术，使降雨当场拦蓄人渗，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给时刻，进而提高植物对雨水资源的利用效率。

当场拦蓄人渗利用技术包括水保工程技术和耕耘技术。

水保工程技术：

通过修筑水平梯田、水平沟、隔坡梯田、鱼鳞坑、丰收沟、反坡梯田、集

水面整地等水保工程技术，对原地形特点进行改变，使降雨当场拦蓄人渗，提高雨水利用率。

据实验观测，在年降雨量450~500mid．的半干旱地域，其拦蓄功能与坡地相较为：

水平梯田35～100121121/a，隔坡梯田25～65mm/a，水平沟15~57mm/aⅢ[16]。

水保耕耘技术：

水保耕耘技术要紧包括t带状问作技术、粮草等高带状轮作技术、等高耕耘技术、水平沟耕耘技术、沟垄耕耘技术、人渗坑渗水孔耕耘技术、蓄水聚肥耕耘技术等，这

些技术的应用在不同程度上起到拦蓄径流、减少土壤冲洗、提高粮食产量的作用。

1．2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，无效蒸发十分猛烈。

研究资料说明：

其中70～80以径流和蒸发形式损失掉，仅有20～30被作物利用。

专门是一年中大部份时刻处于袒露和半袒露状态的土地，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刻，是提高雨水资源利用率的有效途径之一。

目前，覆盖技术有以下6类。

（1）黑色覆盖技术：

利用秸秆、干草、枯草等植物残余或各类物质燃烧后的灰分或畜禽粪便沤制的厩肥直接覆盖于土壤表面，能够增加温度，降低土壤水分蒸发速度，保蓄水分，幸免板结，供给营养等作用。

梅旭荣等详细报导了陕西永寿和山西屯留等地用秸杆覆盖小麦、玉米地等，水分利用率提高15．3～57．6。

据陈国良研究：

黑色覆盖可减少蒸发12~42mm，使播前土壤水分增加27．5mm。

厩肥覆盖和灰分覆盖虽有减少土壤水分蒸发的作用，但由于养分损失过量，其利用率远低于底肥利用，不宜于大面积推行应用。

（2）白色覆盖技术：

白色覆盖技术即塑料薄膜覆盖技术，用工业生产的塑料薄膜覆盖地面，利用其透光性好、导热性差和不透气等特性，改善土壤生态环境，提高水分利用率。

王斌瑞等通过塑料薄膜覆盖，林地土壤水分提高24．3。

[17]

（3）绿色覆盖技术：

绿色覆盖又称为生物覆盖，利用植物种植在地面，发挥其根系、叶的固定和遮盖作用，具有减少径流和抑制蒸发的双重作用，其中减少径流的作用要紧表此刻截留降雨和增加入渗两个方面。

据王斌瑞应用低等植物石果衣覆盖地面，一样能够减少土面蒸发量30～40。

[17]

（4）化学覆盖技术：

化学覆盖是利用化学方式，施用在土面后，形成一种持续性薄膜，切断土壤毛细管，阻止土壤水分通过，抑制水分蒸发，提高水分利用率。

国外曾利用胶乳、石蜡、沥青、石油等喷洒在地面上，避免土壤水分蒸发，我国亦在一些地域实验应用，虽成效较佳，但本钱太高，目前还不宜大面积推行。

（5）砾石覆盖技术：

利用卵石、砾石、粗砂和细砂的混合体覆盖在土壤上，改变水分人渗方向，维持土壤水分，是“砂田结构的要紧组成部份，在坎那利岛兰查洛特意域利用火山灰覆盖在葡萄园，成为一种极好的蒸发抑制剂[18]。

砾石覆盖技术在我国新疆、甘肃河西地域应用较多。

（6）土壤覆盖技术：

土壤覆盖技术是在农田土壤表层，人为地制造一层松紧适度的土壤覆盖层，以起到减少蒸发、保蓄水分的作用。

它投资少、生效快、易操作，是我国干旱半干旱作物栽培的重要技术之一。

1．3雨水富集叠加利用技术

干早半干旱地域降雨偏少，分派不均，供需错位，由于自然降水具有再分派性和可移动性，利用自然和人工制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，增加水分供给；减少作物非生育期的水分消耗，增加生育期的水分供给，提高雨水资源的利用率。

要紧包括集水、贮水、高效利用3个方面。

（1）集流技术：

集流技术是利用自然和人工营造集流面把降雨径流搜集到特定场所。

目前采纳村落庭院集雨，硬化路面集雨，荒坡集水面集雨，塑料大棚棚面集雨等形式。

集水面材料有：

塑料棚膜、混凝土、混合土夯实、素土夯实、砖瓦面、喷沥青夯实地面等。

据定西地域水保所测定：

用塑料薄膜、混凝土混合土、原土处置集水面，集水效率平均59%，58%,13%,9%,单位面累年集流量别离为0．259，0．256，0．055，0．038m／m均高于自然状态下的集流面。

⒆另据山西省临扮地域水保所测定，村落道路、砖瓦屋顶、水泥砂浆抹面、塑料薄膜覆盖面、灰土夯实的集流效率别离为15．50%,30．30%,83．03%,89．63%,32．34%

（2）贮水技术：

贮水技术是通过修筑小水库、塘坝、水窖等工程设施，把集流面所拦蓄雨水贮存起来，以备利用，小水库、塘坝、涝池等由于蒸发下渗等，贮水效率低，国外一些地址采纳在水面上覆脂族醇等液态化学制剂，也有采纳轻质水泥、聚苯乙烯、橡胶和塑料等制成板来抑制蒸发，但这些方式本钱较高，目前许多国家正着手研究一些廉价而且绝热，浅色能幸免太阳能过入水体的反射材料，以便能在水库等水面上覆盖抑制蒸发。

水窖是一种相对较好的贮水施。

水窖有红胶泥水窖，三合土或二合土抹面水窖，也有混凝土薄壳水窖。

据定西水保所研究说明，红胶泥水窖年损9.35m，保留率，投资少，贮水本钱元／（m。

．a），但寿命短。

混凝土薄壳水窖，年损1.08m，保留率，虽一次性投资高，但寿命长，贮水本钱元／（m。

．a）r。

[20]

（3）雨水高效利用技术：

雨水高效利用是一项复杂的系统工程，要紧包括输水方式、节水浇灌方式、节水浇灌制度及先进的集水农业技术4个方面。

①输水方式：

输水是雨水贮存与利用之间的重要环节，传统沟渠输水因人渗蒸发等，造成水资源利用率低，且有渠道占地等缺点。

为了提高输水的利用率，现采纳管道输水，其输水利用率可达到97～99，比土渠输水节水35左右，比硬化渠道节水5～15。

②节水浇灌方式：

节水浇灌方式是雨水资源利用的最重要环节要紧有喷灌、滴灌、微喷灌、雾灌、渗灌、管灌等几种形式。

喷灌：

喷灌是利用加压设备或利用高处水源的自然水头，将水流通过管道，通过喷头喷射到空中并散成水滴来进行浇灌的。

喷灌分为固定式、半固定式和移动式。

喷灌有灌水均匀（均匀度达～，自动化程度高，能够操纵灌水量，不易产生深层渗漏和地面径流，不破坏土壤结构，可调剂田问小气候等优势，具有明显的增产成效。

据测定；喷灌水资源利用系数可达～，比坡面浇灌省水3O%～5O%。

但喷灌一次性投资高，受风和空气温度阻碍专门大，对水质要求高。

因此，适宜于水资源欠缺、经济条件较好的地域推行应用。

滴灌：

漓灌是通过安装在毛管上的滴管、孔口和滴头等灌水器，将水漓逐滴均匀缓慢地滴八作物根区周围土壤的灌水技术。

有固定式和移动式两种。

浇灌系统采纳管道输水，输水损失很少，可有效地操纵水量，水资源利用率高，用水量仅为大田浇灌用水量的1／6~t／8，比喷灌省水1／2。

另外，由于滴灌实现自动化治理，不需要开沟等，可溶性肥料随水施到作物根区，水流滴八土壤后，靠毛细管力作用漫润土壤，不破坏土壤结构，有省肥、省工和水资源利用率高等优势。

但存在滴头容易堵塞，限制根系进展，一扶性投资高的缺点因此，滴灌只能在集约化程度较高的果园、经济林中利用。

微喷灌：

微喷灌是在漓灌的基础上慢慢形成的一种技术。

是通太低压管道系统，以小的流量将水喷洒到土壤表面进行浇灌的方式。

微喷灌通过网系直接将水输送到根部土壤表面，水分利用率高。

实践证明：

微喷灌系统一样比喷灌系统省水2O～3O，比地面喷灌省水5O％左右微喷灌治理方便，节省劳力，耗能少，不易堵塞，能避免土壤冲洗和板