CN102418379A

CN102418379A - 一种源头雨水低碳滞消方法

Info

Publication number: CN102418379A
Application number: CN2011103088966A
Authority: CN
Inventors: 柴宏祥; 何强; 侯改娟; 周健; 杨世琪; 李更生; 刘立; 康威; 刘洪达; 魏志文
Original assignee: Chongqing University
Current assignee: Chongqing University
Priority date: 2011-10-13
Filing date: 2011-10-13
Publication date: 2012-04-18

Abstract

本发明公开一种源头雨水低碳滞消方法，包括减小产流量，使雨水降落到下垫面后，尽量渗入到下垫面，减少产生的降雨径流；减少汇流量，在降雨形成径流后，使汇流径流通过低洼式生态植物截留池，延长径流途径，提高雨水下渗量，提高雨水径流污染负荷削减量，增大地面集水时间；特大暴雨雨水贮存，当雨水汇集后，将雨水径流引入地面水体，利用地面水体的水位浮动空间贮存雨水，将少雨水外流量；旱季雨水回灌，旱季不降雨时，将地面水体贮存的雨水，用水泵抽回到低洼式生态植物截留池，促进储存雨水的旱季入渗。该系统具有雨水收集与处理的低成本投资与运行，温室气体减排，以及雨水径流污染负荷削减等优点。

Description

一种源头雨水低碳滞消方法

技术领域

本发明属于给水排水、环境保护技术领域，具体涉及源头雨水收集与回灌、水系统温室气体减排。

背景技术

现有的城镇雨水系统是，源头降雨到下垫面后，尽快将雨水进行收集，然后排入市政雨水管网排出城镇，以保障城镇安全。

在这种传统的城镇雨水收集、输送与排放系统中，雨水需要通过长距离的输送，在这过程中会产生大量的雨水提升能源消耗、市政排水管网日常运行维护等资源能源消耗。因此，传统的城镇污水处理与雨水收集与处理系统是一种二氧化碳高排放的运行方式。

对于城镇雨水系统，在源头上进行温室气体减排控制，实现低碳建设与运行，目前尚未见相关报道。

发明内容

本发明针对传统城镇雨水收集、输送与排放系统中温室气体高排放的问题，发明一种源头雨水低碳滞消方法，减少温室气体排量、工程投资和运行费用。

本发明的技术方案如下：

一种源头雨水低碳滞消方法，所述方法包括以下步骤：

（1）减小产流量：控制下垫面透水面积比例40%以上，使雨水降落到下垫面后，尽量渗入到下垫面，减少产生的降雨径流。控制下垫面透水面积比例40%以上的主要措施是：以绿化、透水铺装、景观水体等透水下垫面的面积占总汇水面积的比例在40%以上。

（2）减少汇流量：在降雨形成径流后，使汇流径流通过低洼式生态植物截留池，延长径流途径，提高雨水下渗量，提高雨水径流污染负荷削减量，增大地面集水时间。低洼式生态植物截留池是在绿化的基础上进行改进：具体的设置位置和平面布置上，主要满足绿化及环境景观设计要求，可以异形布置；高程布置上，低洼式生态植物截留池标高低于下垫面20-30cm，池内种植有美人蕉、风车草等植物；低洼式生态植物截留池的占地面积按照总汇水面积的5%-10%控制。当降雨径流形成时，由于低洼式生态植物截留池标高较低，降雨径流流入该池，大部分降雨蓄积在池体内并入渗。特大暴雨时，低洼式生态植物截留池蓄积满雨水后，来不及入渗的雨水溢出外流。

（3）特大暴雨雨水贮存：当发生特大暴雨（降雨强度超过120mm/h）时，低洼式生态植物截留池蓄积满雨水后，来不及入渗的雨水溢出外流，将利用小区的地面水体进行贮存。由于旱季时，地面水体的贮存水需回灌到低洼式生态植物截留池，因此控制旱季时地面水体的水位低于洪水位30-40cm，特大暴雨时，利用地面水体的贮存空间进行雨水的蓄积。地面水体的面积不小于总汇水面积的10%。地面水体可以是人工湖、池塘、湖库或截留的河沟。

（4）旱季雨水回灌：在旱季不降雨期间，将地面水体贮存的雨水，用水泵抽回到低洼式生态植物截留池，一方面补充旱季时低洼式生态植物截留池内植物的水分，另一方面，促进储存雨水的旱季入渗。

本发明的主要优点为：温室气体减排量大，工程投资和运行费用低等，具体如下：

1、雨水外排量降低，将少了雨水输送与排放过程，因雨水提升等能源消耗，降低了温室气体减排。

2、雨水洪峰削减，减小了市政雨水管网的管径，降低了市政雨水管网工程投资与运行费用，相应地降低了温室气体减排。

3、雨水径流污染物负荷得以截留削减，相对传统雨水排入市政污水处理厂进行生物处理时，污染物通过高耗能供氧转化为二氧化碳排放，该系统的污染物采用生态植物系统进行截留削减，其中的一部分有机物被植物吸收而未以二氧化碳排入大气中，该系统降低了温室气体排放。

4、旱季贮存雨水回灌低洼式生态植物截留池。一方面，减少了传统源头雨水收集、输送、处理、排放等过程中的工程投资、日常运行等过程产生的温室气体排放；另一方面，因源头污水进行了回用，减少了日常市政供水在取水、净化、配水、输送等方面的资源能源消耗而产生的二氧化碳排放。

5、工程投资低。该系统可结合建筑与小区的绿化进行，几乎不需要增加额外的占地，雨水的产流和汇流过程采用的植物同时具有营造小区绿化景观的作用，因此工程投资低。

6、运行费用低、管理简单。该系统动力能耗投入低，相对传统的雨水收集、输送、处理与排放系统，减少了雨水提升输送，以及市政污水处理过程的高能耗处理，采用植物处理为主的雨水收集处理工艺，大大减少了传统市政雨污水处理的机械设备，运行操作管理简单方便。

附图说明

图1. 本发明实施的流程图；

图2. 本发明具体实施的工程示意图；

图3. 本发明具体采用的低洼式生态植物截留池的剖面图。

附图标记：1、雨水立管，2、地面径流，3、透水下垫面，4、低洼式生态植物截留池，5、地面水体，6、循环水泵，7、洪峰外排雨水管，8、循环雨水管，9、填料，10、生态植物。

具体实施方式

本实施例以本发明内容为基础进行具体设计和施工，但本发明的应用范围并不局限于此实施例。

图1为源头雨水低碳滞消方法的流程图，包括通过控制渗入下垫面的雨水，减小产流量；通过采用低洼式生态植物截留池减少汇流量，通过利用地面水体解决对特大暴雨时的雨水贮存，并解决旱季的雨水回灌。

本发明具体可采用图2所示的工程布置，源头降水总汇水面积120000 m²，下垫面的透水面主要为绿地3，绿地面积为50000 m²，汇水面积内产生的屋面雨水和路面雨水等，根据地形先通过绿地3进行下渗和截留，剩余的雨水再引入低于下垫面35cm的低洼式生态植物截留池4，低洼式生态植物截留池的面积为8000 m²，溢流雨水流入地面水体5，地面水体的面积为10000 m²，当特大暴雨时，洪峰从洪峰外排雨水管7排出。旱季时，用循环水泵6抽取地面水体5内的贮存雨水，通过循环雨水管8回灌到低洼式生态植物截留池4。

图3中，低洼式生态植物截留池内的高程低于地面35cm，池内的生态植物10为风车草和美人蕉，根据景观需要在水平空间上进行图案组合。低洼式生态植物截留池填料9总厚度为0.7 m，从上到下分为三层，分别为粗砂（粒径1-3mm）、碎石（粒径4-8mm）、卵石（粒径12-20mm），底部辅设了隔水材料。

Claims

1.一种源头雨水低碳滞消方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

（1）减小产流量：控制下垫面透水面积比例在40%以上，使雨水降落到下垫面后，尽量渗入到下垫面，减少产生的降雨径流；其中控制下垫面透水面积比例40%以上的措施是：以绿化、透水铺装、景观水体作为透水下垫面的面积占总汇水面积的比例在40%以上；

（2）减少汇流量：在降雨形成径流后，使汇流径流通过低洼式生态植物截留池，延长径流途径，提高雨水下渗量，提高雨水径流污染负荷削减量，增大地面集水时间；所述低洼式生态植物截留池的标高低于下垫面20-30cm，池内种植有美人蕉、风车草等植物；低洼式生态植物截留池的占地面积按照总汇水面积的5%-10%控制；

（3）特大暴雨雨水贮存：当发生特大暴雨，即降雨强度超过120mm/h时，低洼式生态植物截留池蓄积满雨水后，来不及入渗的雨水溢出外流，利用地面水体进行贮存，地面水体的面积大于总汇水面积的10%；

（4）旱季雨水回灌：在旱季不降雨期间，将地面水体贮存的雨水用水泵抽回到低洼式生态植物截留池，一方面补充旱季时低洼式生态植物截留池内植物的水分，另一方面，促进储存雨水的旱季入渗。

2.根据权利要求1所述的源头雨水低碳滞消方法，其特征在于，所述地面水体可以是人工湖、池塘、湖库或截留的河沟。

3.根据权利要求1所述的源头雨水低碳滞消方法，其特征在于，控制旱季时地面水体的水位低于洪水位30-40cm。