第一章 无锡概况
表1-1 无锡市区范围内部分典型点的渗透系数调查表
区域 惠山区 序地点 号 1 2 3 4 锡山区 5 6 7 北塘区 崇安南长区 8 9 10 11 12 首创天一中学北地块 美林小城 春江花园三期 龙塘岸拆迁安置房A、B块 无锡市北塘区新建教育中心 无锡八佰伴改建项目 达伶港 无锡市医疗中心 东亭镇,天一中学北 东亭镇,友谊路南侧 东亭镇,学前东路北侧 市北高中北面,东靠广石路 风宾路以西,南靠民丰路 原八佰伴商贸中心西南面 南靠永乐路,北为永丰路 北靠金城路,西靠清扬路 0.95~1.25 0.80~1.40 1.20~1.45 0.65~1.10 0.65~1.00 1.20~1.50 0.90~1.25 0.75~1.05 2.66~2.98 2.06~2.88 1.71~2.24 0.45~0.82 1.53~1.71 1.90~2.20 1.98~2.23 2.11~2.67 5.31E-07 3.12E-06 2.87E-06 5.73E-06 4.39E-06 2.33E-06 4.02E-06 6.16E-07 4.59E-07 2.65E-06 3.24E-06 5.01E-06 3.81E-06 3.19E-06 3.29E-06 7.54E-07 无锡毓秀苑小区 天力花园 无锡顺驰地产有限公司理想城市 鸿运苑B区 玉祁镇 堰桥镇镇政府南侧 北靠金惠路,西靠惠山大道 鸿山镇 0.72~1.20 2.30~2.70 1.05~1.20 1.50~2.10 1.40~2.30 1.95~2.35 1.87~2.31 2.05~2.56 地理位置 地下水位埋深 地下水位 (m) (黄海高程)m 表土下原状土渗透系数统计cm/s 水平渗透系数 4.82E-07 4.53E-06 4.68E-07 3.68E-07 垂直渗透系数 7.45E-07 5.86E-06 3.99E-07 5.01E-07 8
第一章 无锡概况
13 14 15 滨湖区 16 17 18 19 20 新区 21 22 新乐苑 徐巷农贸市场 奥林花园D块 无锡广电传媒中心 世家名门 蠡湖小区兰园、菊园—教师公寓 无锡白金檀宫渡假村 东风家园农民安置房 布勒机械制造有限公司新厂区 硕放机场民航区改扩建工程航站楼 南长区金星街道西侧,周新路梅园西侧 建筑路北侧,蠡溪路东侧 广电集团,湖滨路西侧 锡南路西侧,周新路南 江南大学新校区 南泉镇 无锡市金海里 东靠锡典路 原硕放机场西北角 0.55~1.10 0.85~1.05 0.80~1.15 0.72~1.02 0.70~1.00 0.55~0.95 0.66~0.72 0.85~1.20 0.85~1.05 0.70~1.15 1.86~2.39 0.85~1.05 2.76~3.09 3.17~3.34 2.98~3.36 3.01~3.40 2.66~3.30 3.01~3.45 2.96~3.28 3.10~3.47 3.87E-07 4.75E-06 5.43E-06 4.32E-07 2.79 E-07 4.35 E-07 4.11 E-07 4.30 E-07 2.86 E-07 3.53 E-07 3.40E-07 5.50E-06 6.09E-06 1.24E-06 1.73 E-06 4.19 E-07 5.84 E-07 7.29 E-07 3.37 E-07 3.01 E-07
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第二章 国内外城市雨水利用管理理论与应用现状
第二章 国内外城市雨水管理技术理论与应用现状
2.1 城市雨水管理技术与理论的发展
人类利用雨水由来已久,其技术已流传数千年。雨水利用曾促进世界许多地方的古代文明。
在我国古代,雨水一般多用于农业用水。除此之外,许多古代建筑也体现了雨水渗透原理,比较典型的有包括无锡地区在内的江南乡镇住宅内设天井来滞留雨水,杭州老城区在庭院中设天井沟和矩形渗坑等等,其实这些补充地下水和涵养水源的措施直至上世纪中叶还在使用。
国外城市雨水利用同样历史悠久,据资料记载可以追溯到古罗马时期,罗马别墅甚至整个城市都将雨水屋顶集流系统设计为应用水和家庭用水的主要水源。其它许多国家也都能找到雨水利用的历史痕迹。
但是随着人们对自然世界的进一步了解和现代技术的兴起,先是地下水的开采在许多地方逐渐替代了雨水利用技术,接着,修建了以控制雨洪、利用河川径流和开采地下水为目的的水利工程和以管道收集排放技术为特征的市政工程,为社会发展发挥很大的作用,也取得了巨大的效益,使得雨水利用除在少数缺乏水源地区外已被人们忽略。
传统的城市建设的标志就是大量的硬化路面和钢筋混凝土建筑,与之相对应的传统城市雨水管理把雨水视为没有污染的“废水”,主张将其尽快排出地表,从而不对人们的日常生活造成影响。
实际上,城市大气及地表会有大量来自生产与生活过程的污染物累积,雨水径流会携带大量的COD、BOD 及N、P 等非点源污染物,成为城市水体的潜在威胁。城市化的发展致使雨水径流对水体的污染程度更为严重。在美国,60%的水污染源于以城市地表径流为主的非点源。在国外一些工业与生活点源得到有效控制的城市,COD污染负荷的40%-80%来自于城市雨水径流。对我国城市而言,初步的保守估算,在城市污水收集、处理系统尚未建设完善的情况下,城区雨水径流污染占水体污染负荷的比例约在10%左右。随着城市发展过程中对点源污染治理的逐步重视,雨水径流污染负荷的比例还会逐步上升。
此外,与砂地、黏土、草坪等天然地表在降雨期间能滞蓄3mm-10mm降
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第二章 国内外城市雨水利用管理理论与应用现状
雨相比,不透水硬质地面在产生径流前只能保持不到1mm的雨水。城区内土地利用性质的转变造成径流系数加大,同时从降雨到产流的时间大大缩短,最终产流速度、径流量和洪峰流量都大大增加,峰现时间提前,给城市防洪排涝带来极大的压力。为了抵御日益加剧的洪涝风险,城市内不得不建设规模日益庞大的雨水管道系统和防洪系统。
发达国家的雨水管理已经摆脱了传统的孤立考虑水患控制的思路,从仅仅关注管道末端快速排除雨水,转向将防治洪涝与城市生态、环境保护、水资源利用统筹考虑的综合管理思路。综合管理的目标是尽可能减少城市雨水系统对受纳水体的影响。城市雨水综合管理的主要内容为: ? ? ?
从单纯重视工程技术措施向工程措施与管理、养护并重;
从偏重大型收集处理设施转向同时注重中小型就近收集、处理设施; 用源头控制代替管道末端集中处理,用控制污染的产生替代解决污染造成的损害; ? ? ?
关注就地处理、雨水回用;
重视调蓄等措施,减少洪峰及污染物对受纳水体的影响;
尽可能采用接近自然状态的雨水排水系统,以保护生态、利用自净能力。 美国环保总局(EPA)在第二代城市雨水资源管理和径流污染控制的“最佳管理方案”(BMPs)中,提出了适用于居住区、商业区以及工业区的多种雨水综合利用方案。其主导思想是:较清洁的屋面雨水蓄积利用,而地表径流首先通过渗滤设施下渗排除,超过设施渗透能力的径流通过雨水管渠排放。渗滤设施有植草沟、低势绿地、多孔渗水路面,以及渗透井、渗透塘、渗透管沟等。地面径流通过绿地、渗透性铺面等设施渗透至地下,可涵养地下水,减轻排水系统负荷,缓解城市面源污染。
从此以后,一系列新的雨水管理方法发展起来。普遍的认识是暴雨雨水应该在当地得到削弱。新的方法基于小尺度,环保型技术,包括自然的或人工的雨水滞留与生物处理系统,如滞留塘、植被渗滤、湿地、渗滤设施、土地渗滤、透水铺面以及这些方法的组合。
城市的发展还导致城市需水量快速增加,开发新的水资源、满足不断增加的城市用水需求成为城市可持续水管理的迫切任务。作为一种宝贵的水资源,雨水
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第二章 国内外城市雨水利用管理理论与应用现状
的开发与利用已经日益引起世界各国的重视。
城市雨水资源化利用过程分为集流、输水、贮水和取水,主要方式包括就地利用和集中利用。城市雨水径流通过调蓄设施收集,就地直接利用;或者经地表产汇流,通过渠系和雨水管网汇流到贮水系统集中利用。城市雨水滞留与利用过程见图2-1。对地处江南水乡的无锡,污染程度较高的地表径流的集中利用在经济上缺乏吸引力。
城市雨水 就地滞留利用 地表产汇流 管网汇流 居民小区及公共设施集流 增加绿地截流、入渗 修建渗透设施 河湖 杂用水 市政用水 地下水补给 贮水池 集中利用
图2-1 城市雨水滞留与利用过程
2.2 城市雨水管理新思想的实践
雨水源头控制思想的实践,体现在渗透性地面、下凹式绿地、渗透沟,小区开放式排水系统,就地调蓄池,屋面雨水回用等技术的应用。 2.2.1雨水入渗
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