小区雨水收集利用的范本.doc

每当下暴雨的时候，许多城市街道都会积水，行人无法通行，汽车也常常深陷其中。望着满 大街的积水，更多的人是在抱怨排水系统的不畅，希望这些水赶紧排走。 
　　水资源的缺乏已经成了全球性问题，我国有上百个城市缺水。一方面，积水排不出去，一方面地 下水一天天在减少，有心人提出，为什么不能利用这些雨水呢？ 
　　据测算，如果每个小区、每个住房都有自己的雨水收集系统，至少可以解决公共空间的灌溉以及 冲洗厕所之用，这将大大节约地下水的开采量，而且收集雨水还可以对地下水提供补充。在这方面，国外有许多经验可鉴，澳大利亚的无花果小区就是一个很好的案例。 
　　项目背景： 
　　许多人认为地上的雨水是个麻烦，都希望它们尽快流走。城市排水系统的主要目的也是要将雨水泛滥的风险降到最小程度，而对自然资源保护及环境质量等则考虑较少。 
　　一些人认为水就是供人使用的，只要打开水龙头，就会自然流出来。然而，正是这种对水的错误观念以及对水的过度使用或滥用，给水资源带来了前所未有的压力。这种水资源的压力反过来影响到饮用水以及海洋、河湖里的各种生命。 
　　面对这种局面，澳大利亚各地开展以水为核心的城市住宅开发项目，主要是通过雨水收集利用，节约地下水的开采量，同时大量补充地下水。无花果小区（Figtree Place）是其中的一个例子 。 
　　项目概况： 
　　无花果小区原址为纽卡斯尔一个主要公交车站，最初是有轨电车的车站，后来成了公共汽车站。 随着汽车数量的增多，碳氢化合物的渗漏情况越来越严重，重金属、油腻将原址10米厚的沙层严 重污染。当时采取的矫正措施只是在表面上加了一层水泥盖子，因此只治标，不治本。 
　　实际上，水泥盖子以下300毫米的土层已经被污染了，而在3米～4米深的地方，地下水是可以用来灌溉的。因此，无花果示范区的第一步，就是将那层水泥盖子和已遭污染的300毫米厚的土层除掉，然后填进去好土。这样做的目的只有一个，就是清除能够见到的所有污染物。纽卡斯尔市议会城市水资源中心做的一项调查显示，通过该项目的实施，雨水对地下水的补注作用明显，而且成了主要的家用水资源。家用范围包括热水、冲洗厕所和公共空间的灌溉，但不
用于饮用。雨水的再利用大大提高了水的供应量，公交车站自然也看到了前景，所以也加入进来联合开发，从而解决了清洗车辆的用水问题。 
　　根据调查，用这种方式在示范小区收集、处理的雨水能够满足： 
　　* 室内热水和冲洗厕所用水50%的需求； 
　　* 100%花园灌溉需求； 
　　* 100%的公共汽车清洗需求。 
　　雨水收集计划的另一大优势是留住大量的雨水，减少暴雨径流量，降低下游的洪峰，从而减小对 雨水处理设施的压力，包括污染控制设备。 
　　项目设计 
　　雨水收集利用方法很简单，就是在地下建蓄水池，收集屋顶雨水，供应家用热水和厕所用水。另外，还包括一个补注蓄水层，表面是草地，地下深处则是补注池，用于灌溉花园和清洗车站的公交车。 
　　具体步骤是，从屋顶上收集的雨水，通过雨水管道，流经初期雨水池，然后流向每个地下蓄水池 。带有压力传感器的水泵将水抽上来，供应热水系统及供冲洗厕所之用。如果蓄水池的水太多了 ，溢出来的水就会流到沙滤区，对蓄水层进行补注。 
　　路径、草坪及花园的多余雨水直接流入补注池，补注池为蓄水层补水，并在干旱时为公共空间提供用水。补注池的容量很大，即使再大的雨量（包括50年一次的大暴雨）也不会溢出。地下蓄水 池采用钢筋混凝土结构，与这些蓄水池相连的初期雨水池通过分流装置，将最初的2毫米雨水量分开4个蓄水池呈矩形，容量在9～15公升，每个池子都有一个进口（接收来自初期雨水池的水 ）、一个淤泥清理室、一个低水位监测器、一个出口（家用水口）和一根多孔管道（将多余的水输送到补注坑）。低水位监测器的作用是，当水池水位低于设定高度时，它就会激活感应器，感应器将启动水泵向水池内补水。 
　　补注池面积为250平方米，覆盖750毫米深的沙砾层，表面被草坪覆盖。在补注池10米深的地方， 安装了一台水泵，为灌溉和洗车提供用水。 

　　带有压力容器的水泵被安放在每个蓄水池边上的泵室里。每个泵室设有故障－安全系统，包括一 台备用泵（一旦水泵出现故障，备用泵就会启动）和螺线管（如果发现水压不足，或电力供应中 断，或发现蓄水池水位低，它就会自动切换供水系统）。 
　　问题尚存：
　　这种以水为核心的城市设计概念听起来非常有效，但政府部门还是有一些担心，比如： 
　　* 未被发现的污染物流入地下水的可能性； 
　　* 雨水保留活动是否会引起地下水膨胀，从而对建筑的整体结构形成威胁； 
　　* 从房顶收集并用于热水系统的雨水是否会带来健康问题； 
　　* 如果遇到严重的干旱，室内用水是否会出现严重缺水； 
　　* 如果降雨量过大，住房内是否会出现严重的水泛滥。 
　　除了这些担心外，还有一些问题，包括： 
　　* 对于住户和基础设施机构来说，这种开发项目是否经济？ 
　　* 需要什么样的定期和长期维护？费用是多少？ 
　　* 蓄水池蓄水用于冲洗厕所和热水供应能节约多少室内用水？ 
　　* 利用蓄水层蓄水能够节约多少室外用水？ 
　　* 留住大量的雨水能够减轻排水设施多大的压力？ 
　　项目监测： 
　　综合监测系统是为了评估水质、水利用、社会接受情况、维护问题及经济表现。它分为人工监测 和自动监测两种。人工抽样监测每月对屋顶雨水、初期雨水池、地下蓄水池及热水系统进行监测 。具体监测方法是，在下雨的时候，用
50升的塑料容器收集屋顶雨水（通过一根落水管连接到容器上），再用冷却水质取样器在初期雨水池入口取水样。冷却取样器的水质数据用来验证抽样结 果，同时用于研究每次下雨时屋顶水质的变化情况。 
　　自动监测设备放在地下蓄水池边的泵室里，包括数据记录器、雨量监测器、压力传感器、水质监 测器及冷却水质取样器。数据记录器控制所有监测结果和记录过程。 
　　压力传感器用来测定初期雨水池及地下蓄水池的水位高低。 
　　监测数据显示，经过蓄水池的沉降和处理，进入热水系统和厕所冲洗系统，水质完全达到洗浴标 准，而且温度在55oC～63oC之间，水质达到了澳大利亚饮用水标准。 
　　经济效益 
　　数据显示，该项目不仅有效保护了水资源，而且还获得了可观的经济效益，具体指标如下： 
　　开发费用：270万澳元 
　　WSUD（地下蓄水池、水泵、补注坑及管线）：8.96万澳元 
　　其他雨水系统（绿地）：11.55万澳元 
　　与传统雨水处理系统和供水系统相比，WSUD能够节约2.59万澳元（1%）的开发成本。 
　　无花果小区和车站的年节水量计算如下： 
　　节水总量：1190公升/年 
　　灌溉节水：830公升/年 
　　公交车洗车节水：1700公升/年 
　　税费：0.92澳元/公升/年 
　　总节约：3422澳元/年 
　　假使节约下来的资金用于10年期的投资，按贴现率6%计算，每年节约的建设费用为3478澳元。因 此，单无花果小区每年的节约费用为： 
　　节约水：1858澳元 
　　每年的投资节约：3478澳元 
　　扣除年折旧和维护费用：1300澳元 
　　每年总节约：4036澳元 
　　结论： 
　　无花果小区是一个示范项目，不仅取得了可观的经济效益，更重要的是对生态环境的可持续性发展具有十分重要的意义。因此，如果大力发展此类项目，既能大大节约地下水的开采量，同时也能大量节约城市基础设施的建设费用。 
　　研究发现，保留和渗透措施减少了基础设施的维护和修复成本，也大大降低了雨水的污染。 
　　从监测数据看，由于只是简单的处理，水质还不是很完美，但基本符合要求，尤其是洗浴完全能够达到标准： 
　　* 雨水（带有细菌）供应的热水系统符合澳大利亚饮用水标准（55oC～63oC之间）； 
　　* 尽管从屋顶收集的雨水在氨、pH、铁和铅方面偶尔超标，但从蓄水池和热水系统取的水样符合 澳大利亚饮用水标准的化学和金属参数； 
　　* 絮结、沉降和生物反应等水处理过程在水池内完成，提高了水质； 
　　* 蓄水池与热水系统的结合是有效的水处理过程，可以获得符合饮用水标准的水质； 
　　* 将屋顶雨水先收集到蓄水池，再用于热水系统以及冲洗厕所，能够节省45%以上的家用水； 
　　* 与普通的住宅开发相比，无花果小区的节水总量可达60%； 
　　随着无花果小区示范项目的不断完善，成本会进一步降低，效益也将会进一步提高。