雨水资源化:理论与应用

雨水资源化是既古老又新兴的水资源研究领域,自1983年国际雨水收集协会(IRCSA)成立以来,雨水资源化的研究成为近十余年来水文水资源学研究的热门,几乎每年都举行国际学术会议。雨水资源化基本内涵在于强调雨水、降雪、其他形式的大气水源以及转化派生的土壤水、结合水的资源作用,因地制宜地加以利用。狭义的雨水资源化是指雨水的集流、蓄存与雨水农业利用等;广义的雨水资源化包括人工催化增水以及通过工程或各种管理技术促进其转化,成为各种形式赋存水的开发利用。本文侧重于系统阐述雨水资源化的理论及内涵、雨水资源的计算评价方法、雨水资源集存利用的应用基础;并在雨水资源化的理论与概念基础上,提出了多水转化的模式,揭示了雨水过程、界面、水资源形态之间的系统关系,并对持续发展要求的水资源支持体系进行了探索;联系现实水资源利用的问题及趋势,对我国雨水资源进行了初步区划,提出了各分区的开发利用模式,以河北元氏县为案例进行了比较具体的雨水利用规划方案的研究。     

雨水资源化：理论与应用

雨水资源化是既古老又新兴的水资源研究领域，自１９８３年国际雨水收集协会（ＩＲＣＳＡ）成立以来，雨水资源化的研究成为近十余年来水文水资源学研究的热门，几乎每年都举行国际学术会议。雨水资源化基本内涵在于强调雨水、降雪、其他形式的大气水源以及转化派生的土壤水、结合水的资源作用，因地制宜地加以利用。狭义的雨水资源化是指雨水的集流、蓄存与雨水农业利用等；广义的雨水资源化包括人工催化增水以及通过工程或各种管理技术促进其转化，成为各种形式赋存水的开发利用。本文侧重于系统阐述雨水资源化的理论及内涵、雨水资源的计算评价方法、雨水资源集存利用的应用基础；并在雨水资源化的理论与概念基础上，提出了多水转化的模式，揭示了雨水过程、界面、水资源形态之间的系统关系，并对持续发展要求的水资源支持体系进行了探索；联系现实水资源利用的问题及趋势，对我国雨水资源进行了初步区划，提出了各分区的开发利用模式，以河北元氏县为案例进行了比较具体的雨水利用规划方案的研究。     

基于GIS的西安市雨水收集潜力估算

随着城市化进程的加快,城市地表水污染的加重,地下水超量开采引发的一系列问题,城市用水量严重不足,开发利用雨水资源已经成为解决城市缺水问题的一个重要的途径。定量研究城市雨水资源可供收集利用量可为开展城市雨水资源化利用提供理论基础。以西安市绕城高速以内为研究区域,把其汇水面划分为九类,以GIS为工作平台,计算出每种类型汇水面的面积,并确定了各自的径流系数。通过对西安市近45年降雨量的分析,结合降雨总量、理论可收集雨水量和实际可收集雨水量的计算公式,在降水保证率为50%和75%的条件下,估算出西安市绕城高速公路内1年可收集的雨水量分别为1.11×108m3和0.93×108m3,大约相当于西安市2005年用水量11.4×108m3的9.7%和8.1%。     

临沂市海绵城市建设中雨水回收系统设计:以东风东关片区改造为例

以山东省临沂市东风东关片区改造为例,将海绵城市建设要求融入到园林景观建设中。通过对临沂当地降雨量的分析,制定区域降雨控制管理目标,采取了屋顶绿化、透水铺装、下凹式绿地、植草沟、渗井渗管、车库顶板处理、雨水回收利用系统和植物绿化等措施。雨水回收利用系统工程完成后,通过夏季的几场大到暴雨的检验,实现降雨后片区道路雨水下渗明显、无积水,基本达到规划设计的目标要求,该方法将有助于海绵城市在临沂市的推广应用。     

基于雨洪综合管理的上海临港新城降雨径流水文模拟

针对当前城市严峻的雨洪生态环境问题,在多目标雨洪控制利用的视角下,确定了径流削减、洪涝控制、水质保障、雨水资源化利用的雨洪综合管理体系.基于GIS平台,结合上海市临港新城总体规划愿景,建设研究区雨洪综合管理GIS数据库.在两级集水区层面,对研究区未来的地表径流产流、洪水与内涝淹没、径流污染负荷进行了空间模拟,进而判别出研究区的径流削减重点控制区域、洪水与内涝高危区域、水质保障重点控制区域,并通过雨水资源化利用需求分析,确定了研究区雨水回收利用重点区域的雨水存储设施建设规模.结果表明:1)LEED标准降雨事件下,开发后相比开发前,研究区径流产流总量增加了637 776.87 m3 (23.44％);两级集水区中,径流削减重点控制区域分别占研究区总面积的43.10％、55.05％.2)研究区分别有10.61％、26.98％的用地存在较高的洪水和暴雨内涝风险.3)WQv标准降雨事件下,研究区NHa-N、TP、TSS 3种污染物的总负荷量分别达2.27 t、1.03 t、797.33 t;两级集水区中,水质保障重点控制区域分别占研究区总面积的39.24％、18.52％.本研究可为后续的城市雨洪综合管理提供依据,对城市水资源的可持续发展具有重要意义.     

浅谈我国城市剩余污泥的处置途径

随着城市污水处理量的增加,剩余污泥的产量也急剧增加。如何实现污泥的资源化,减量化引起了很大的关注。本文介绍了我国剩余污泥处置与利用现状,探讨研究了污泥资源化利用的途径,指出近期剩余污泥处置利用的趋势。     

城市生态住宅小区分散式雨水人工湿地处理研究

以小区为单位的城市雨水分散式收集利用有利于减轻城市洪涝灾害,减小城市排水管网长度和管径,缓解城市供水压力,对改善城市水环境和生态环境具有重要意义。本文提出利用人工湿地处理小区地表径流并回用于城市地下水补给、绿化的思路,论述了城市雨水人工湿地再生处理利用系统中主要工艺的设计计算方法,为缓解城市用水压力提供有效途径。     

农村生活污水适度处理与资源化利用

随着农村经济发展和居民生活水平的提高,农村生活污水开始趋于集中且排放量增加,其处理和利用应受到高度重视,否则将对环境构成重大影响。论述了农村生活污水的资源化利用的可行性,并对资源化利用的限制因素进行了分析,认为资源化利用是农村生活污水处理的终极目标和最佳选择,污水资源化利用首先应发展灌溉,因地制宜和适度处理是保证污水灌溉安全、减少污水处理成本的重要举措,对防治农村水污染有重要意义。     

黄土高原小流域雨水利用环境效应评价的方法与指标体系

 依据雨水利用的理论基础,分析了雨水利用系统的组成,从生态、经济和社会3方面建立了雨水利用环境效应评价指标体系,以及构建指标体系的程序、方法、原则、结构和内容。并且给出了相关指标的计算方法。在不同尺度上,评价的主导因素不同。依据这一特点和层次分析理论,提出了雨水利用环境效应评价过程。     

基于凸壳原理的杭州城市扩展形态演化分析

在城市化快速推进的背景下,探索凸壳原理在城市扩展形态识别中的应用价值,并借此分析杭州市主城区1985~2010年间城市扩展形态演化规律及其机理,以期为控制城市扩展形态,指导未来城市土地开发活动提供借鉴。研究发现,凸壳原理在城市扩展形态识别上简单而明确,通过确定已有城市建设用地的凸壳,将城市所有可开发用地明确区分为凸壳内用地和凸壳外用地2类,为采取差别化的空间管理政策提供依据。构建了基于凸壳原理的城市扩展形态计算机识别方法,有利于在城市扩展模拟中实现城市扩展形态影响因素的定量化表达。1996年之前,杭州市建设用地和凸壳面积增长缓慢,城市形态相对紧凑;1996年之后,建设用地快速增长,城市不均衡扩展加剧,凸壳面积陡增,城市形态紧凑程度下降。总体来看杭州市城市扩展类型属于外延型,随着凸壳面积的增加,城市填充潜力随之增强,为促进杭州市城市紧凑化发展,应该严格控制凸壳外的城市土地开发。沿主干道的城市开发是城市形态外延式发展的主要因素,已有建设用地周边以及城市内部次要道路沿线的城市开发,以及城市中心的集聚作用和规划对城市开发的控制是城市形态填充式发展的主要因素,而郊区化发展和“东扩西进”等城市空间发展政策促使特定时期城市外延式发展。