建立城市雨水收集利用系统实现城市雨水资源化-开题报告

一、文献综述

1、城市雨水的收集和利用的研究背景和意义

随着城市化建设的快速发展和城市人口的不断增加，一方面使得城市用水量需求增加，另一方面城市不透水面积扩大，导致雨水资源流失增加和水循环系统的平衡遭到破坏。寻求雨水的收集利用已成为一种必然的趋势，城市雨水的收集利用不仅是指狭义的利用雨水资源和节约用水，它还具有减缓城区雨水洪涝和地下水位下降、控制雨水径流污染、改善城市生态环境等广泛的意义，是一种新型的多目标综合性技术。。

2、国内外研究进展    

日本最早实施"雨水利用"工程。东京都墨田区把降到各家屋顶的雨水通过导水管收集到水箱中，然后用于冲厕所、浇庭园和洗车等。这项和居民合作来普及雨水利用的工程，获得了国际环境自治团休协商会的第一届环境奖。目前，越来越多的日本地方政府响应在首都中心建立"微型水库"的号召，对些项费用提供补助，已先后在国技馆、日本电视台和上智大学图书馆等1000多个场所建立了微型水库。这对防止排水不及而造成的城市道路积水也起到了有益的作用。    

德国Ludwigshafen已经运行十年的公共汽车洗车工程利用1000m2屋面雨水作为主要的冲洗水源；法兰克福Possmann苹果轧汁厂将绿色屋面雨水作为冷却循环水源等等   特别是1992年建于柏林市的某小区雨水收集利用工程，将160栋建筑物的屋顶雨水通过收集系统进入三个容积为650m3的贮水池中，主要用于浇灌，将溢流雨水和绿地、步行道汇集的雨水进入一个仿自然水道，水道用砂和碎石铺设，并种有多种植物。之后进入一个面积为1000m2、容积为1500m3的水塘（最大深度3m）。水塘中以芦苇为主的多种水生植物，同时利用太阳能和风能使雨水在水道和水塘间循环，连续净化，保持水塘内水清见底，形成植物鱼类等生物共存的生态系统。遇暴雨时多余的水通过渗透系统回灌地下，整个小区基本实现雨水零排放。    

柏林Potsdamer广场Daimlerchrysler区域城市水体工程也是雨水生态系统成功范例。该区域年产雨水径流量2.3万m3。采取的主要措施：建有绿色屋顶4ha；雨水贮存池3500m3，主要用于冲厕和浇灌绿地（包括屋顶花园）；建有人工湖12ha，人工湿地1900m2，雨水先收集进入贮存池，在贮存池中，较大颗粒的污染物经沉淀去除，然后用泵将水送至人工湿地和人工水体。通过水体基层、水生植物和微生物等进一步净化雨水。此外，还建有自动控制系统，对磷、氮等主要水质指标进行连续监测和控制。使该水系统达到一种良性循环，野鸭、水鸟、鱼类等动植物依水栖息，使建筑、生物、水等元素达到自然的和谐与统一。

3、研究存在的问题分析

   收集来的雨水并非是纯净的水。雨水水质控制是现代城市雨水利用不可忽视的问题。影响雨水质量的原因主要有这么几个方面：一是由于大气的污染，直接由降水带来的污染物。城市的大气污染日趋严重，致使雨水水质下降，不少城市出现酸雨。从部分城市降雨水质分析结果看，天然雨水中含有的污染成分为SS、COD、硫化物，氮氧化物等，但浓度相对较低。 其次是屋面材料的影响和在非降雨期屋面上积累的大气沉降物。 路面雨水径流水质和影响因素相对其他方面的污染要复杂的多。路面材料、汽车排泄物，生活垃圾、裸露或植被地带冲出的泥沙等等，其成分复杂，随机性很大。主要污染成分有COD、SS、油类、表面活性剂、重金属及其它无机盐类。COD、SS均可能高达数千毫克/升。 

   

4、雨水处理工艺

为了有效控制雨水的水质，我们就必须采取一些措施，如；路面雨水截污装置、初期雨水弃流装置等等。    

为了控制路面带来的树叶、垃圾、油类和悬浮固体等污染物，可以在雨水口和雨水井设置截污挂篮和专用编织袋等，或设计专门的浮渣隔离、沉淀截污井。    也可设计绿地缓冲带来截留净化路面径流污染物，但必须考虑对地下水的潜在威胁，限用于污染较轻的径流，如生活小区、公园的路面雨水。     

设计特殊装置分离污染较重的初期径流，保护后续渗透设施和收集利用系统的正常运行。    

除了上述源头控制措施外，还可以在径流的输送途中或终端采用雨水滞留沉淀、过滤、吸附、稳定塘及人工湿地等处理技术。需要注意雨水的水质特性，如颗粒分布与沉淀性能、水质与流量的变化、污染物种类和含量等。    我国对城市雨水水质特性和相应的处理技术的研究尚处于初级阶段，没有相应的技术规范和要求。随着城市雨水利用技术的推广和城市非点源污染控制的开展，雨水的净化处理也将受到越来越多的重视。 

二、^范文提纲

1为什么要收集利用雨水

1.1城市用水的严峻

1.1.2城市发展进一步加剧用水负担

1.1.3汛期雨水的处理

1.2雨水收集的好处

1.2.1雨水收集的广泛应用

2收集雨水的可行性分析

2.1分析雨水充足是收集的先决条件

2.1.1雨水收集的成功典例

3怎么样收集利用雨水

4雨水利用的水质控制

4.1雨水水质的控制措施

5结语

三、参考文献

1 杜有秀;;城市雨水收集与截污技术研究[J];安徽建筑;2008年04期

2 郝红海;刘志强;刘畅;;城市雨水资源利用研究[J];安徽农业科学;2007年01期

3 李俊奇,车武;德国城市雨水利用技术考察分析[J];城市环境与城市生态;2002年01期

4吴君炜;;生态城市之雨水利用规划实例[A];经济发展方式转变与自主创新——第十二届中国科学技术协会年会（第四卷）[C];2010年

5 颜昌远;优化配置城市水源 建设绿色人居环境──关于建设小区雨水、再生水利用系统的建议[J];北京水利;2002年02期

6 张相忠;刘建华;邱淑霞;;城市雨水利用规划研究[J];规划师;2006年S2期

7 张晶;城市雨水利用与城市水环境改善的研究[D];大连理工大学;2004年

8 王小艳;城市居住区的雨水收集与利用[D];湖北美术学院;2012年

9 谭琼;排水系统模型在城市雨水水量管理中的应用研究[D];同济大学;2007年

10李兆汝;城市雨水：如何变“灾”为“宝”？[N];中国建设报;2006年

11任杰;温新明;王振华;安俊波;;城市雨水利用的研究进展[A];第三届全国水力学与水利信息学大会^范文集[C];2007年