CN101122147A - 城镇雨水零排放系统工程 - Google Patents

Abstract

城镇雨水零排放系统工程是增加地下水补给水源、解决城镇供水短缺的简易技术。它采取滞水、渗透等措施，使雨水全部经绿地和“土地”处理(净化)，就地渗入地下，补给地下水；在两楼之间凿深井，向含水层灌水和抽水供住户用。在条件有利地区也可在邻区凿井，可冬季灌冷水供夏季降温用，和夏季回灌热水供冬季取暖用。与传统由江湖取水供应城镇相比，它省去了取水输水的管道、水泵和净水设施，降低供水成本和风险。是建设工程实现节水节能的必要技术，是建设生态小区的必要条件。其各种措施可与市政工程相结合，可省去雨水排放管网。

Description

城镇雨水零排放系统工程

我国的水资源短缺，人均水资源拥有量仅2200m³；北方和西部有的地区是公认的极度缺水环境。全国600多个城市中有2/3供水不足，有1/6严重缺水。建设部要求降低管网用水，争取降低10个百分点，即一年节水47亿t。对于城镇建筑，建设部要求做到向“四节一环保”努力，即节能、节地、节水和节材以及环保。国外也有类似的节约要求与某些相应措施。对雨水的利用，国内外开始受到重视，也提出一些利用方法，但方法单一或繁琐，有的还要加净化工序；雨水利用方式多作为中水的补充，更无人提出零排放标准。

本发明能实现城镇雨水零排放，使它全部补给地下水，供当地民用和工农业用。它是这样实现的：

城镇范围就对雨水渗流的影响而言，有完全不渗水的建筑物，有很小渗透能力的各种硬化道路和渗水能力较强的绿地三类。为实现雨水零排放，本发明的技术方案是：对各地区的雨水的增滞——以延长渗透时间，降低渗流高峰；增渗——使建筑物和硬化路面的雨水全部渗入地下；免耕——使各处绿地都为上茬残枝落叶覆盖或为树皮等所覆盖，减少地面泥尘来源；吸除——把少量土尘通过吸尘器吸除，保持各种助渗措施长期有效；溢流——当降雨强度达到几十年不遇的大暴雨时，地形有利地区利用马路两侧路沟将一时渗透不了的地表迳流引向低洼处，造成人工湿地，作为景观湖并作为地下水的补给源；在无合适地形地区，则就近溢流大暴雨引起超渗、流能力的径流量向排污管排出。这时所排雨水，起到清除污水管中的污泥的作用。但这种必须利用溢流的情况仅几十年一遇。在多雨地区必要时可适度增加排污管径。此方案的技术措施是：

在建筑物四周墙基建滞水渗水绿化槽(说明书附图图1)。图中，1为滞水渗水绿化槽，它是槽底超过当地冻土深度，上部高出绿地表面500mm的水泥槽。2为此槽的离墙基一侧、下部缺帮的水泥槽壁。3为反光镜或反光膜，为使槽中的幼苗得到阳光。4为槽中土，其上可种绿化植物。在春初种植的花草，要选择其最大高度小于1米的，以免遮挡窗户；最好为常绿花草。5为外墙及其基础。除楼门处外，这槽是连通的，以便楼四周的雨水不等时，由多处流向少处。降雨强度大时，槽的上部起暂时蓄水作用，以延长渗透时间。

在所有硬化路面，都要严格控制其所占的比例，改变目前对硬化路面的宽打窄用；尽量扩大绿地面积，并均采取助渗措施：

设计了助渗型边石：图2为助渗型边石的横断面(及其铺设)。图中，1为楔形中空腔；2为不同平面的外斜孔。外斜孔可防止泥砂进入堵孔，但不影响清水经2、经1渗入地下。图中，3为铺地水泥块；4为小砾石层；5为绿地。铺地水泥块其下面有纵横脊，脊高10mm；其大小比现有水泥块大一倍，使它的单块承重能力足以承载小型车辆(例如带吸尘器的机动车等)；其边缘呈倒梯形。铺设时，相邻水泥块的接缝保持15mm；这接缝由铺设水泥块的周边呈犬牙交错的突起来实现；其下铺一层小砾石(直径10-20mm)。它是行人道和绿地内的便道用的水泥块。上述措施都是为了保证非车用道的透水性。为保证透水性长期稳定，要改变清扫方式，以车载吸尘器定期吸除路面垃圾和尘土。

为使绿地内的土不至于随雨水流出，一般要求绿地要低于硬化路面；路的边石要增高到高于绿地400mm。这时的绿地有一定的滞水功能。绿地的边石要如图2所示铺设。为增强绿地的渗水功能，绿地内尽量选种深根作物，用深根松动深部土壤，遗根形成的腐殖质和空洞，有利于雨水的净化和下渗。为适应绿地可能的暂时蓄水，选种的花草要同时具有抗涝能力。马路的边石要增加宽度(宽度达到200mm)和高度(高出马路边沟500mm)，以便马路积水时行人行走和防止车辆辗压破坏行人道。

在硬化路面及其附近只靠少量小面积的下渗在大雨时是无法将雨水排出的，特别是暴雨时。对此，要有集、渗、蓄和溢的措施。

集：利用街道内和之间的标高差异，将边沟积存的水以重力流，将水集中到低洼处排除，或引到绿地内暂蓄，缓慢下渗。

渗：除利用土地下渗外，还建有渗、蓄功能的渗水蓄水井：图3中，1为进水篦；2为沉淀池；3为引水渗水管(其下半设有渗水孔)；4为渗水蓄水井(并兼检修井)；5为带孔塑料井壁(套管)；6为渗水砾石层；7为水泥井壁；8为溢流口(进水篦的上部。当1、2、3、4全充满水时，溢流口进水经分支管9向排污管网10排雨水)。图中9为分支管；10为排污管网；11为行车道；12为行人道；13为沉淀池盖；14为绿地；15为渗水蓄水井盖。

渗水蓄水井的位置与现在的雨水口相当。在建筑物之间的硬化地面和绿地，一般也可根据需要参照建此渗水蓄水井，但可将沉淀池建在污水井相邻的地方，以便路面大量积水时溢流雨水。

在楼群之间，每相邻两楼之间空地的正中位置建一较深较大的深水抽水井，其井径应按两楼住户的热水消耗量计算，要求井内存水量和渗入量之和略大于住户所需水量的全部，以保证每天24小时都有水可供。此井的功能一是供水，二是吸收地下较深处的雨水。为使雨水洁净，此井的上部要加套管，以防止浅层水短路渗入井内；其较深处要埋吸水横管(管的下侧有渗水孔)。对这样的楼间大井，一般可将水抽送到楼顶水箱，作洗涤和冲厕用水。在利用太阳能制热水的楼群，则可以贮存和供应热水。在雨水丰富地区，还可将楼间深井作分工，按楼间空间顺序将1、3、5、……井做贮热水用，2、4、6、……井贮冷水，用它们分别供热水和冷水。为使热水更热、冷水更冷，可将热水井打得深些，让回灌的热水贮于深处(有利保温又利用深部地热加热)，而冷水井则可以浅些。在水量丰富而地下存在较稳定的隔水层的地区，也可将上部含水层贮冷水，下部含水层贮热水，这样的热水和冷水可以分别在冬季供热，夏季降温(通过热交换器)。

前述各种助渗措施，都有过滤性质——它起到对雨水净化后补充地下水的作用。但它的渗透层、空隙和拼接缝容易为泥砂等所堵塞，最终会降低甚至丧失渗水功能。为保持这些渗透措施的有效性，要切实做到：城镇区内无裸露的土地(土壤、沙土、……)，所有土地都要绿化(由上茬残枝落叶覆盖并免耕)，在阳光照不到处要用树皮覆盖；车辆进入城镇区要冲洗车轮和车身(在由郊区进城的主要道口设漫水路段，车过即实现洗轮，并喷水洗车身)；清扫工作一律改为车载大型吸尘器；发生沙尘暴时必须及时将地面沙尘吸除；管道工程、道路维修和基建工地在施工时要尽量减少环境污染，必要时加征环境保护费(沙尘污染费，按暴露面积和日数收费)；除每天吸尘外，大雨前必须吸尘一次。

采用本系统工程，可将雨水全部渗入地下，就地增加城市水源；可以取消目前的专用雨水排除系统，节省相关投资；其一切措施不占用土地，不影响绿化景观，有利环境保护——减少空气中的沙尘，增加湿度，也有助消除城市热岛效应。显然本系统工程是建设生态小区的必要条件。

目前我国各城镇的地下水位均下降，在华北还连片成巨大的降落落斗，若推广雨水零排放工程，这种状况会逐步改善，地表河流的洪峰也会降低。

Claims (10)

1.城镇雨水零排放系统工程是充分利用雨水，增加城镇水源的方法，其特征在于：

a.减少硬化路面，增加硬化路面的开放性；

b.提高土壤的渗水能力；

c.拦截雨水，延长渗透时间；

d.城镇内无裸露土地；

e.取消常规专用雨水排放管道系统。

2.根据权利要求1所述特征，在所有非行车道下增铺砾石层。

3.根据权利要求1所述特征，路边边石改为助渗型。

4.根据权利要求1所述特征，铺地水泥块下底面有纵横脊，边呈倒梯形，且呈大牙交错。

5.根据权利要求1所述特征，绿地低于周边400mm。

6.根据权利要求1所述特征，绿地种深根耐涝草本植物，免耕。

7.根据权利要求1所述特征，建渗水蓄水井和滞水渗水绿化槽。

8.根据权利要求1所述特征，楼群之间建较大的深水抽水井，用于贮冷与贮热。

9.根据权利要求1所述特征，所有土地均绿化或盖树皮。

10.根据权利要求1所述特征，进城镇主要路口设漫水路段。

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