浅析雨水收集与利用的现状_开题报告

水是生命之源，是生命的摇篮，人类的发展与水资源有着密不可分的关系。在人类历史上，文明的发源都离不开河流的孕育。

（一）研究背景和意义

水资源短缺、水资源分布不均、水环境被严重污染已经成为全世界、全人类需要共同面对的问题，价值人口的迅速增长、生态环境的破坏、水资源遭到污染更是加重了水资源缺乏的问题。我国是个资源大国，水资源总量多，但是由于人口基数庞大，人均占有量小，水资源短缺的情况日益明显。我国水资源总量位居世界第六，但人均占有量居于居世界第110 位，接近中度缺水水平。水资源的需求涉及国家经济的各个方面，缺水的问题已经限制了经济的发展。

随着水资源短缺问题日益突出，人类也在不断探索解决此问题的办法。非常规水资源的开发利用是水资源短缺现状下的必然之举，它主要有再生水、海水、雨水、微咸水等。而这些非常规水资源的主要使用方向包括景观环境用水、工业用水、城市非饮用水、农业用水、林业用水、地下水回灌用水等。

雨水是从天而降，是一种最直接也是最经济的水资源，它作为补充水资源越来越受到重视，如果能够将雨水合理的收集利用，这将成为解决水资源短缺的有效方法之一。雨水收集与利用，从广义上来讲，雨水收集与利用包括很多方面的内容：采取措施对雨水资源进行保护和利用，利用各种人工或自然水体、湿地等对雨水径流进行调蓄、净化，再加以利用，改善生态环境，雨水通过各种人工或自然渗透设施渗入地下，有效补充地下水资源，提高地下水水位；从狭义上来说，主要指对汇水面产生的径流进行收集、调蓄和净化后加以利用。

（二）国内外研究进展

(1)古代排水系统

中国古代人民凭借着出色的智慧创造了无数奇迹，他们很早就知道排水对于居住环境的重要性。原始部落开始古人便开始利用自然环境进行排水，根据考古研究的最早的排水设施出现于夏朝，夏朝人使用陶制管道作为主要的排水工具；到了周朝，排水设施更加完善，大量的直形、弯形以及子母口管道的对接，使得长距离排水得以实现。根据汉朝长安遗址的考古发现，汉朝人已经学会使用沉淀池，房顶的雨水汇入沉淀池中，待沉淀澄清后通过管道排出建筑之外；明清两代的皇家宫殿——紫禁城，是中国古代宫廷建筑的精华，她的地面大多数以砖石铺设，利用自然坡降设计营造了纵横交错、主次分明、明暗结合的庞大的人工排水网络， 包括干沟、支线、涵洞、沟眼（明沟穿过台阶或建筑物等障碍物的出入口）等众多排水设施，她的各个院落地面留有“泛水”（预先确定的庭院水流落差坡度），正中的甬道或者御路的断面多为“熊背”（断面呈中间略高、两边稍低的形式），每到降水时节，雨水先是汇聚到房基四周的槽沟中，而后依次通过支线、干线进入内金水河，之后再汇入护城河中。古代人民对于雨水处理已经有了十分成熟的技术。

在国外，雨水收集系统可以追溯到公元前8世纪，古罗马人将别墅甚至是整个城市都采用了雨水集流系统，将雨水作为饮用水和家庭用水的主要来源。用缸罐收集屋檐水槽中的雨水，这种简单的收集方式在亚、非以及拉美地区流传数千年，许多偏远地区至今仍然使用这种方式来获取水源。

(2)国外雨水收集利用

世界上有许多国家都在利用雨水收集技术来解决人们的生活用水和城市用水的问题。雨水的收集与利用在一些发达国家已经有几十年的历史，有了较为成功的经验.从上世纪80年代开始，许多国家就开始着手探索雨水资源的利用。经多年发展，德国、美国、英国、日本、新加坡等国家，雨水的收集与利用都形成了一定的规模。

以日本，美国，德国为例，日本是在城市中开展雨水资源化利用规模最大的国家。20世纪60年代，日本开始兴建蓄洪池，蓄洪池大多建在地下，充分利用底下的空间；到了80年代，随着贮留渗透技术的推广，楼前屋后也迅速纳入了雨水收集的范围；1992年颁布的《第2代城市地下水总体规划》正式将雨水收集列为城市总体规划的组成部分，同时，将传统的、功能单一的雨水调节池，发展成多功能雨雨水调蓄利用设施，即“微型水库”。

美国的雨水收集利用理念是以提高天然天然入渗能力为宗旨，通过工程和管理措施相结合的方法，进行雨水的收集、控制和处理。他们强调雨水是一种资源而非废物，不能任意直接排放；强调源头控制和自然与生态措施；强调非工程的生态技术的开发和应用；强调与植物、绿地、水体等自然条件和景观结合的生态设计，使得雨水利用与生态环境、景观完美结合。

德国是欧洲极力主张广泛进行雨水利用的国家，也是目前世界上雨水收集利用最先进的国家之一。他们在小区建设过程中纳入了自雨水屋顶花园系统、雨水净化系统、雨水渗透系统、雨水回用系统为一体的雨水综合利用系统，并与太阳能、风能利用结合起来，建设集成化和综合化程度很高的生态建筑和生态小区。

(3)国内雨水收集利用

相较于国外发达国家的成熟的技术，我国的雨水收集与利用起步较晚，总体来说技术还比较落后，缺乏系统性、规范性，更加缺少相关行业规范、法律法规的保障。1996年在兰州召开的第一届全国雨水利用学术研讨会标志着我国雨水利用研究的逐渐起步，20世纪90年代以来，我国西北地区雨水收集利用迅猛发展起来，陕西的“甘露”工程、甘肃的“121”工程都是国内雨水收集利用的代表。随后，雨水利用在大中城市逐渐推广开来，北京、天津、南京、哈尔滨、郑州等许多城市也都根据自身情况开展了雨水收集利用的研究和应用。

进入21世纪以来，我国城市雨水资源化利用的进程明显加快，技术水平也迅速提高。国家在2001年颁布了SL-2001《雨水集蓄利用工程技术规范》，该规范为广大农村地区的雨水收集奠定了基础，同时国务院批准了包含有雨洪利用规划内容的“21世纪初期首都水资源可持续利用规划”，之后一些城市也出台了相应的规定，例如2003年北京市出台的《关于加强建设工程用地内雨水资源利用的暂行规定》。

随着城市的发展和人们环保意识的增强，雨水收集利用的技术和设备不断进步。目前国内比较常用的方式是在雨水落地之后，经过初步的截污弃流处理，汇集储存至模块蓄水池中，经过自然沉淀，雨水中的悬浮物质自动分离，得到澄清的雨水，之后再经过进一步的过滤消毒便可用作杂用水；同时收集的雨水经过简单处理后，也可下渗或者回灌至地下，作为地下水的补充。

（三）存在的问题分析与解决方案

众所周知，我国幅员辽阔，降水分布不均，虽然我国在雨水收集利用方面取得了一定的成绩，但是相比起我国水自言短缺的情况，雨水收集利用的实施力度远远不够。

对于雨水收集利用的技术的研究，首先要选择适合的地区，要根据不同地区的雨水水量和水质特点提出适应于该地区的雨水收集利用系统，对于雨水收集的需求不同，雨水贮存的容积的取值也不尽相同。由于我国南北、东西部降水量存在很大的差异，整体的趋势是从东南向西北递减，因此如何确定较为合适的方案就变的比较困难。

由于雨水在形成降落的过程中会受到污染，雨水在收集、处理、贮存的过程中也有可能受到污染。大气中的污染物主要有碳粒、飞灰、碳酸钙、金属粉末、硫氧化物、氮氧化物、一氧化碳等，这些污染物可直接进入雨水中，同时尘类颗粒物会降落到雨水收集装置的表面，其中的矿物质溶于水中，会造成水体矿物质较高。除了大气污染以外，还有鸟粪、树叶、生活垃圾、烟尘等污染物，这些污染物也会随着雨水进入水中，造成水体的指标超标。雨水水质差是我国雨水收集利用的难题之一，所以如何减少雨水污染，降低空气污染对雨水水质的影响是非常必要的。

本^范文综合运用文献研究法、实例分析法、实证研究法等多种方法，去探究雨水收集利用的初期雨水的处理方法，分析雨水初期的弃流量的确定方法。寻找关于减少雨水收集利用的污染的方法，针对目前国内雨水收集利用的现状和问题，提出一些改进意见或建议。

二、^范文提纲

1绪论

1.1引言

1.2古代排水系统的雨水处理

1.3国内外雨水收集与利用的现状

2雨水收集与利用技术

2.1初期雨水弃流技术

2.2雨水利用技术

2.2.1渗透利用

2.2.2收集利用

3雨水收集与利用存在的问题

3.1降雨分布与初期水量

3.2系统水质处理

三、参考文献

[1]杨艳青,陈景波.浅析中国水资源现状[Z].维普网.  :// .cqvip.com/.2018年3月24日

[2]余蔚茗,李树平,田建强.浅析中国古代排水系统[Z].中国科技^范文在线.  :// .paper.edu.cn/.2018年3月24日

[3]刘碧清. 浅析雨水收集回用系统的设计[J].低碳地产.2016(10)

[4]丁艳.分析雨水收集利用系统[J].城市建筑.2015(02):345-345

[5]曹秀芹,车武.城市屋面雨水收集利用系统方案设计分析[J].给水排水.2002,28(01):13-15

[6]刘琨,黄明逸,许文涛,蒋晓宇.城市雨水收集利用系统的设计方法[J].治淮,2013(09):41-42

[7]朱小方,朱兵兵. 雨水收集利用系统在海绵城市应用中的问题[J].城市建设理论研究:电子版, 2015 (30)

[8]黄新冬.海绵城市雨水收集利用系统存在的问题探讨[J].低碳世界,2017 (24) :140-141

[9]杜玉萍. 施工现场雨水收集利用系统技术研究与应用[M].工程技术:全文版:00060-00060

[10]周斌. 住宅项目埋地式雨水收集利用系统设计及运营管理[J].科技创新与应用, 2017 (22) :107-107

[11]韩曜蔚,董彬,尉海东.城市雨水收集利用现状及措施[J].安徽农学通报,2017,23 (04) :51-52

[12]杨红庆,肖杰. PP模块雨水收集利用系统施工技术的研究与应用[J].青岛理工大学学报, 2016 , 37 (6) :113-117

[13] 奕永庆. 雨水利用的历史现状和前景[J].中国农村水利水电,2004(9):48-50

[14]梁文逵.城市雨水收集利用研究现状与进展[J].工业用水与废水，2014(45)