高架雨水收集及利用系統(tǒng)的組成根據(jù)雨水的水質(zhì)及雨水的用途,在實際工程中可靈活選擇、搭配。其系統(tǒng)一般包含雨水收集系統(tǒng)、雨水處理系統(tǒng)、雨水回用系統(tǒng)等,如下圖,也可在此基礎(chǔ)上增添適合的工藝環(huán)節(jié)。
高架橋雨水排水系統(tǒng)的特點:
1、雨水排水量大且水質(zhì)好
(1)大面積的高架路面為雨水利用提供量的保證
高架橋一般都比較寬,能達(dá)到二三十米,在城市中的長度更是能達(dá)到幾十公里。因此高架橋的路面匯水面積是相當(dāng)大的,通過此匯水面積收集到的雨水量也是非常大。以昆明市高架為例,平均寬度為25米,每公里匯水面積為2.5公頃,收集到的雨水約為2000立方米。這部分雨水可以代替自來水用來澆灑綠化及地面或是其它用途;因此,在一些高架交錯的城市中,設(shè)置高架雨水收集系統(tǒng)可以節(jié)約大量的水資源。
(2)較好的雨水水質(zhì)為雨水利用提供質(zhì)的保證
高架橋路面一般都是高于普通地面,因此,此種路面除了受到大氣灰塵等固體顆粒物、機(jī)動車輪胎磨損等污染外,路面受到的外界污染也是比地面路面要小。此類雨水雖然比建筑屋面的雨水水質(zhì)要差,但相對地面雨水來說,回用的處理成本低。在考慮雨水初期棄流的情況下,雨水經(jīng)過簡單的處理,可以用于對水質(zhì)要求吧高的綠化、道路澆灑上。
2、大量雨水直接進(jìn)入城市雨水排水系統(tǒng)的弊端
(1)增加了城市下游雨水排水管網(wǎng)的負(fù)擔(dān)
大面積的高架橋產(chǎn)生了大量的雨水,特別是在暴雨期,每一段高架路面產(chǎn)生的瞬間雨水量也是相當(dāng)?shù)拇蟆0凑债?dāng)前城市道路設(shè)計重現(xiàn)期設(shè)計的城市雨水排水管網(wǎng),經(jīng)常發(fā)生洪澇災(zāi)害,給城市居民的生活帶來不便。
在設(shè)計中若將高架路面雨水的一部分收集后利用,在節(jié)約用水的同時,可以大大減少城市下游雨水排水管網(wǎng)的壓力。特別在一些老城區(qū),雨水排水管網(wǎng)落后,在匯水面積擴(kuò)大的同時并沒有提高管網(wǎng)的實際排水能力,道路發(fā)生淹水現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生。還有一些雨污合流的管網(wǎng)沒有及時地改造過來,路面發(fā)生溢水后對人們的生活及周圍的環(huán)境會產(chǎn)生更大的影響。
(2)對城市下游水體產(chǎn)生污染
我國目前正處在城市化和工業(yè)化的快速發(fā)展期,在經(jīng)濟(jì)取得巨大成就的同時,也給周圍的環(huán)境帶來了難以挽回的破壞。由于車輪的摩擦、交通事故的頻繁發(fā)生、生活垃圾的隨意堆放及路面材料本身的性質(zhì),在城市寬闊的馬路上有大量的污染物,有機(jī)物、重金屬、汽油、懸浮固體等:工業(yè)園大批企業(yè)連續(xù)不停的運作,大量垃圾的焚燒,給大氣、水源、土壤造成了嚴(yán)重的污染。特別是造紙、石化、水泥等行業(yè),給當(dāng)?shù)貛淼沫h(huán)境問題更為嚴(yán)重。
以上污染物在降雨的過程中;大氣中的污染物隨著下落的雨水一起降到地面上來,雨水通過徑流,將地面道路上的污染物不斷沖刷,{zh1}進(jìn)入雨水管道后排到自然水體中,造成附近及下游水體的污染。在非硬化地面中的雨水徑流帶著大量的污染物一起滲透到地表以下,給地下水造成嚴(yán)重的污染。
高架雨水收集系統(tǒng)的意義
高架橋如今在大中型城市中非常常見,橋下一般設(shè)有綠化帶,但是由于高架橋橋面的阻擋,下雨的時候,雨水經(jīng)常無法淋到下面的綠化帶,這使得相關(guān)管理部門不得不安排一定的人力資源來澆灌綠化帶。橋面上的雨水經(jīng)排水管網(wǎng),也直接流入下水管道,如果能把橋面上雨水收集起來,并用于橋下的綠化帶澆灌,將可以減少很大一部分人力和財力。同時也可以減輕城市綠化用水的壓力,高架橋雨水的收集利用作為城市雨水收集利用的一部分,對城市的可持續(xù)發(fā)展有著重要意義。
高架橋雨水利用首先保證快速排走路面積水,減少路面滑溜性污染,保障道路交通安全;其次,高架橋雨水利用考慮綠地的就地利用、涵養(yǎng)地表水;對于不透水性路面進(jìn)行收集、處理及儲存,用作橋下無法被雨水淋到的綠地的澆灌用水,無需綠化帶管理人員另載澆灌用水過來澆灌;必要時刻還可作為消防用水。
現(xiàn)代城市雨水利用是一種新型的多目標(biāo)綜合性技術(shù),其技術(shù)應(yīng)用有著廣泛額深遠(yuǎn)的意義,高架橋雨水收集利用的具體意義包括以下幾個方面:
(1)雨水的集蓄利用,可以緩解目前城市水資源緊缺的局面,是一種開源節(jié)流的有效途徑。經(jīng)過收集和處理的雨水,不但可以用于親水景觀建設(shè)、綠化區(qū)代維護(hù),更可起到蓄水、保水功能。
(2)雨水在路面積聚形成水膜,使路面抗滑能力大幅下降,對道路的行車安全造成嚴(yán)重危害;道路雨水中含有污染物,路面積水后容易造成滑溜性污染,影響交通安全。
(3)高架橋雨水利用大多為就近利用、處理,對于城市合流制排水管道,會減輕污水處理廠的負(fù)荷和減少水溢流而造成的環(huán)境污染。
(4)高架橋雨水收集并用作橋下綠化帶灌溉用水可以減輕保潔員的工作負(fù)擔(dān),可以節(jié)省一定的人力物力。