集蓄范文10篇

时间:2023-04-02 01:57:45

集蓄范文篇1

下面笔者就费县雨水集蓄工程建设经验进行总结,探讨一下雨水集蓄工程类型、开发方式,以及雨水集蓄工程开发建设的重要性。

1.充分认识雨水集蓄利用的重大意义,增强紧迫感

费县山区面积大,约占全县总面积的76.4%,已建大、中、小型水库95座,总流域面积1017.5km2,其中,县境内面积801.6km2,也就是说水库工程仅能拦蓄降雨所形成径流的42%,尚有58%的径流白白流入大海。因此,要在全县范围内,广泛进行雨水集蓄宣传,树立忧水意识,使全民认识到发展雨水集蓄工作不是一个简单的任务,不是单纯的技术或行业工作,不是一个眼前利益问题,更不是权宜之计,是一个关系国民经济发展的大问题。为此,应把雨水集蓄工作当作生命工程来抓。

2.在雨水集蓄形式上坚持因地制宜,不搞一刀切

不同的地质、地形条件,具有各自的优缺点,我县在大地构造上属鲁南台隆、断裂结构发育、岩性条件较复杂、地表岩石出露较多。石灰岩地区主要分布在祊河以南,朱田、新庄以东,探沂、刘庄以西大部地区,面积761.67km2,为奥陶系、寒武系地层。火成岩、变质岩地区主要分布在北部蒙山,西南老虎山,面积684km2。碎屑岩地区主要分布在蒙山前的上冶、薛庄、胡阳、新桥等乡镇的局部地区,面积78.6km2。

在工程形式选择上,我们总的思路:一是石灰岩地区因存在溶岩渗漏,在雨水集蓄上主要采用水柜、水窑、水池;二是在火成岩、变质岩区主要采用筑坝蓄水,充分利用其特点;三是在筑坝方式上,充分考虑地形、地质特点,合理采用拱坝、重力坝、提升闸、人字闸等工程形式。

3.在雨水集蓄工程规划上,坚持综合开发,合理布置,积极创建立体集蓄网络工程

在雨水集蓄工程规划上,坚持综合开发,连片治理,集中利用原则,充分发挥坡、沟、路、梯的作用,截沟道明流拦蓄,集坡面散流、路面径流、梯田漫流为集中流,集中引蓄。在工程布置上积极营造立体集蓄工程,力争做到沟相通、池相连、渠管相接,即在平面上利用人造沟渠把沟与池、池与池、沟与沟连接起来,充分考虑优势互补的原则,合理利用地形特点,把富水区与贫水区连接起来;在立面上做到层层开发,节节利用,以充分集蓄有限的雨水资源,变“废”水为活水、丰收水、幸福水。在水的利用上,建设网络工程,做到综合开发,科学使用,把集蓄工程利用渠管连接起来,形成渠管网络,充分利用地形特点,合理采用喷灌、滴灌、管灌、渗灌、窖灌等节水灌溉措施,按照先难后易、先重点后一般的原则,科学分配、合理使用有限的雨水资源,把每滴水都用到“点”子上,提高水的利用率和利用价值。

自1996年来,费县已建设连环池1250处,蓄水能力达1220万立方米,建设人造沟渠2万米,铺设管道2.4万米,发展微喷面积0.18万亩,滴灌0.2万亩。

4.拓宽投资渠道,确保雨水集蓄工作开展

4.1深化小水利改革

雨水集蓄属小水利开发建设范畴,应当坚持“谁投资,谁所有,谁受益,谁管理”的原则,鼓励户办、联户办股份合作兴建雨水集蓄工程。

如,在工程建设上,早在1996年费县县委、县人民政府就下发了《关于改革小型农田水利设施建设和管理使用制度的意见》,明确规定对新建工程要以明确产权、放开建设权、落实管理使用权为重点,可以由集体兴建,再拍卖,承包、租赁到户;也可以本着“谁建、谁有、谁投资、谁受益”的原则,鼓励单位和个人采取户办、联户办、股份合作的形式投资建设。凡户办、联户办和股份合作的工程项目,一律要坚持有偿占用的原则,村集体可根据工程占地面积和开发利用价值大小,合理收取土地占用费,对拦蓄量较小,农户自建自用为主的工程设施,可以少收或不收;对多户争建的,要公开竞标拍卖建设使用权。在工程规划和质量,上要坚持统一规划设计原则,根据工程规模大小分别由县、乡水利部门进行测量、规划设计,提出工程建设设计方案,明确标准质量和时间要求,负责施工质量监督。工程完成后,由村集体和水利部门共同组织检查验收,出具工程合格证后方可投入运行。在使用和管理上,以户办、联户办或股份制兴建的工程设施、土地所有权归集体,工程所有权、受益权、管理使用权归工程建设者。使用期限可根据工程投资回收期和寿命期的长短,由村集体和工程建设者协商确定。在使用期内,工程建设者享有继承、转让、转包、转卖权,任何单位和个人无权变更和收回,对国家和集体用地或责任山(田)调整,确属变更调整的,要合理作价,有偿转让,保护农户投资权益。

4.2政府引导,社会建设

以政府为依托,建立节水基金,实行以奖代补,发放“引子”资金,吸引农民和社会投资。费县在开发过程中节水基金的筹集,一是大、中型水库灌区每亩年增收2—3元;二是向社会募集。

费县先后在原郝家村乡、大田庄乡、马头崖乡等乡镇搞试点,大田庄乡党委、政府为了鼓励广大农民自办工程,还出台了激励政策,规定:凡人均完成0.2个工程砌体方的,乡里就按照完成砌体方总数,每个砌体方奖励水泥30kg。人均超过0.2个砌体方的,再按超过的砌体方总数,每方追加奖给水泥10kg。政策出台后,97年4—5月份在2个月内,全乡就有200多户农民递交申请书,乡里就拿出100吨水泥用于奖励扶持,共完成户办工程172处。全年新建拱坝722处,等于前38年的总和,新增蓄水能力218万立方米,使全乡人均占有蓄水量由原来的不足72立方米升到176立方米。

4.3协调银信部门,发放集蓄工程贷款,保证工程投入

费县以百万农户致富工程为依托,积极协调银信部门,发放集蓄工程贷款,保证工程投入,先后发放贷款100余万元,保证了雨水集蓄工程建设的顺利进行。

4.4成立水利合作社,保证了工程资金和劳物投入

在各类小型水利工程建设上,费县积极鼓励农户以资金、物资、劳务投入为基础,成立水利合作社,农户在建设小型水利工程时,可根据平时投入合理动用合作社资源进行建设,解决了工程建设应急难题。

5.成效

5.1通过小水利改革调动了群众投资办水利的积极性,雨水集蓄工作得到了空前发展

水利改革使广大农民对待兴修水利同对待家庭责任田一样,看作是自己份内的事,农户投入少则几千元,多则几万元,弥补了国家、集体投入的不足,如大田庄乡,1996年率先改革,到目前全乡群众自我投入2600万元,新建小型蓄水工程1945处。95%的果园实现了水利化。该乡小寨沟村,多年来仅有一座拱坝,农水专管机制改革后,实行户办、户有,群众自发投资办水利积极性空前高涨,不到两个月的时间,这个仅有25户农民的自然村就建拱坝20座,几乎户户有了当家水。

5.2促进了高效优质农业的发展,加快了农民致富的步伐

新的投入机制带来了办水热,雨水集蓄工程技术的应用,更进一步改善了农业生产条件,使费县高效农业由平原开始向山区延伸,实现了以水促效,以效带水的良性循环。目前,费县北部的大田庄乡、薛庄镇已涌现出了一大批果、菜、西瓜专业村和致富带头人。如大田庄乡,由于有当家水,全乡年发展西瓜7000亩,仅此一项全乡收入1400万元。

5.3解决了人畜吃水困难,使吃水困难的群众吃上了幸福水

在一些分散的山村,由于资金缺乏,农户分散,人畜吃水问题很难解决,通过建设雨水集蓄工程,投入很少的资金把雨水蓄集起来,稍加处理,就能饮用,甚至依靠地形优势通过管道把水引入农户,使农民吃上真正的自来水。目前,全县共利用雨水集蓄建成自来水工程320处,铺设各类管道13.8万米,解决吃水4.1万人。

6.几点启示

6.1充分利用典型示范效应做好试点工作,力争做到建1处,富1户,建1点,连一线带1片,富1面,扎实有效地开展雨水集蓄利用工作。

6.2只有扎实有效地搞好小水利产权制度改革,才能增强农民投入雨水集蓄工程的积极性,确保雨水集蓄工作的顺利进行。

集蓄范文篇2

一、雨水集蓄利用的必要性

(一)西部地区水资源现状

我国西部地区具体地讲分为西北地区和西南地区。西北地区气候干旱少雨,多年平均降雨量为235毫米左右,而水面蒸发量却高达1000--2600mm,水资源总量只占全国的8%,是世界上干旱缺水最严重的地区。再加上无序开发,荒漠化面积急剧增加,使原来就十分脆弱的生态环境变得更加恶劣,水资源更加紧缺。西南地区气候湿润,多年平均降雨量1000--2000mm以上,水资源十分丰富。但由于该地区人多地少,山高破陡,水低地高,加上水资源开发利用程度低,目前人均灌溉面积只有0.36亩,尚有56%得耕地缺水灌溉。因此,水得问题已成为西部地区经济和社会发展的主要制约因素之一。在西北水资源短缺地区开展雨水集流工程无疑寻找到了一个新水源,在西南水资源丰富地区更应该充分利用雨水集流工程把水留住进行农业生产和灌溉。

(二)西部地区农村水利基础设施薄弱

我国西部地区约占国土面积的55%,有2亿多人口,3亿多亩耕地面积。由于历史原因,干旱或季节性干旱缺水问题十分严重,区域内至今还有相当一部分人口吃水困难和不能稳定地解决温饱问题。从总体上来讲,西部地区的农业生产还没有摆脱靠天吃饭、抗御自然灾害能力低的被动局面。主要体现在:一是1300万农村人口饮水困难。西部地区总人口只占全国的28%,农村饮水困难人数却占全国总饮水困难人口的54%。二是有效灌溉面积极少。西部12省区人均占有灌溉面积只有0.62亩,低与全国平均水平。其中有1亿多人口人均旱涝保收基本农田少于0.5亩。重庆、贵州、青海等省没有一个大型灌区,人均只有0.3亩灌溉面积。三是牧区水利严重滞后。全国可利用草原的31亿亩中有95.6%集中在西部,全国水土流失面积1/4在牧区。由于牧区水利基础设施薄弱,加上不合理的传统牧业生产方式,造成牲畜超载,过度放牧,部分草原生态环境恶劣,沙漠化特别严重。

(三)西部地区贫困人口居多,生态环境脆弱

西部地区是我国水土流失最严重的地区,个别地域甚至是世界上水土流失最严重的,生态环境十分脆弱,的确是“有水一片绿,无水一片黄”。据1998年资料分析,全国592个贫困县中,有366个县集中在西部地区,占全国贫困县数的62%。西北地区处于干旱、半干旱生态环境脆弱带,水资源在缺乏的同时又分布不均,这是导致沙漠荒漠面积扩大、生态环境脆弱的根本原因,也同时制约着西北地区社会经济的可持续发展和当地农民脱贫致富。西南水多土少,人口密集、山区面积大,人均耕地面积少,土层薄,陡坡开荒非常普遍,致使水土流失严重,土地“石化”问题突出,洪涝、干旱、滑坡、泥石流这类自然灾害频繁,严重制约当地工农业和社会经济的发展。

(四)符合中央实施西部大开发战略的重要内容

西部大开发战略中,其中最主要的内容就是加快基础设施建设和生态环境建设。因此,为了加快西部地区的开发,首先要加快西部的水利建设步伐,把水土资源的合理开发和有效利用应摆在更加突出的位置,从可持续发展的战略高度,抓住水资源短缺和生态环境脆弱的这个主要矛盾,实施水资源的合理开发、科学配置、高效利用和对生态环境的有效保护。集雨工程的实施正是实现其西部雨水资源有效利用的最佳途径,它不仅能够解决农民群众的生产、生活用水,还能改善周围生态环境和促进区域农村经济的快速发展。

二、雨水集蓄利用的可行性

(一)历史悠久

我国雨水集蓄利用历史悠久,可以追溯到1000年以前。雨水集蓄利用虽然是一项古老的技术,但经过我国人民在实践中总结和发展多种雨水利用的形式,使雨水资源成为解决某些特殊地区人畜吃水和生产用水的主要甚至是唯一的手段。据有关专家分析,随着我国经济不断发展和水资源日益短缺的严峻现实,雨水资源利用将是二十一世纪水资源可持续发展利用的主要途径之一。

(二)国外利用雨水资源情况

目前,在世界六大洲都有收集雨水解决农业生产和生活用水的例子。包括发达国家的日本、澳大利亚、美国、德国等和发展中国家的泰国、印度、墨西哥等国家。在解决城市缺水问题上,日本开展规模最大,把雨水主要用于冲洗厕所、浇灌草坪,也用于消防和发生灾害时应急用水。雨水集流技术在农业生产上在国外也得到了广泛的应用。例如印度对ANDHRAPRADESH地区8.9公顷的小流域研究认为,修建6处由1公顷集流面、300立方米蓄水池组成的系统,即可为该流域农田提供充足的补水灌溉用水。美国得克斯州用小水池蓄存径流一年补充两次灌溉,成本每英亩约为60美元,而总收入可达100美元,集流农业技术所花的代价比一般工程要低。国外经验证明,雨水集蓄利用技术在解决生活和农业生产用水上都有广泛的应用,特别在干旱、半干旱地区,是解决水资源短缺问题,发展农业生产,改善生态环境的有效措施。

(三)技术上已基本成熟,得到西部地区广大干部群众的认可和接受

多年来,经过有关科研单位和水利部门大量的调查研究和实践探索,围绕集雨工程的适用范围、施工工艺、水质控制等重点技术攻关,使雨水集蓄利用的技术体系已基本成熟并取得了阶段性成果,得到了西部地区广大干部群众的认可和接受。其中西南地区主要依靠天然集流,北方地区采用人工集流场或天然集流场与人工拦截措施相结合;蓄水工程形式北方地区以窑、窖、旱井为主,南方地区以水池、水窖、塘坝为主;节水灌溉的方法有座水种、点浇、管道输水灌溉、滴灌、渗灌、喷灌及精细地面灌等,普遍采用了地膜覆盖及其它综合农业技术措施。各省、区领导都非常重视雨水集流工程建设,把此项工程作为扶贫攻坚和农民群众脱贫致富奔小康的主要任务来抓,在组织领导、资金投入、政策扶持、典型示范等方面都采取了一系列有效措施,有力地推动了集雨工程建设。

(四)与当前农村经济发展体制相适应

集雨工程一是兴建方式属于“民建、民管、民营、民用”,符合多种经济成分投资兴办水利工程的政策,与当前农村家庭联产承包经营责任制相适应,有利于调动农民自觉投资兴建集雨工程的积极性。二是该工程规模小,造价低,施工技术简单,形式多样,适用范围广,便于管理,能够现学现用,易于推广。三是该工程这种井随地打,地随井修的灵活分布模式,非常适合于旱塬丘陵起伏、农田农户分布零散的自然特点。

(五)实现水资源优化配置的有效途径

由于降雨时空分布不均和特定的自然地理条件,造成了西南与西北形成“水多、水少”的反差。西南多属于高山和高原,水多而地少,岩溶分布普遍,造成地高而水低。虽有丰沛的降雨(年降雨量2000mm),但无调蓄工程,山洪爆发和泥石流现象经常发生,造成水土流失严重,山区农村饮水和农田灌溉都十分困难,要解决此类问题,兴建集雨工程尤其必要和紧迫。西北地区水资源十分短缺,因此必须从可持续发展的角度保护和节约雨水资源,因地制宜的发展集雨工程,把有限的水资源进行合理优化配置和充分利用。西南和西北地区发展集雨工程,从某种意义上来讲无疑也是实现其水资源合理优化配置的有效途径。

三、取得的初步成效

(一)成为解决西部地区农业生产和解决农村饮水困难的主要措施

多年来,西部地区农民群众通过兴建水窖、水池和小塘坝等小微型水利工程,不仅有效的解决生活用水,同时还配合各种节水措施,积极用于粮食、蔬菜、瓜果和牧草的抗旱补充灌溉,发展农业生产,取得了良好的经济、社会和生态效益。据不完全统计,目前集雨工程遍及全国半数省(区),各地累计修建各类水窖、水池、小塘坝等小微型蓄水工程500多万处,年蓄水能力约17.2亿立方米,初步解决了2091万人的饮水困难,发展抗旱补充灌溉面积1870多万亩。

(二)为农村产业结构调整创造了基础性条件

集雨工程的实施,使西部山区农业基础条件得到了改善,为这些地区农村产业结构调整和农民增收创造了有利条件。主要表现在:一是改变了落后的耕作制度。过去由于干旱缺水,没有灌溉设施,西部地区70%耕地都是“望天田”,一年只能种一茬农作物。兴建集雨工程后,灌溉有了保证,变为一年种二茬或三茬,原来种植结构品种的单一、产量很低的旱坡地,通过种植结构调整,使精耕细作代替了广种薄收,单位面积产量也成倍增加。二是提高了山区农业的综合开发水平。有了水源保证,使许多地区从单一的种植业,向农、林、牧、副、渔业全面发展。西南地区着力发展的“池中养鱼,池边养鸭,池水灌溉,一水多用”模式;西北地区积极利用集雨工程,在保证抗旱水源的基础上,发展庭院经济和种植蔬菜、水果、烟叶等经济作物,亩均纯收入由过去400元增加到1200元,使农民收入明显增加。甘肃省总结出了“梯田+水窖+地膜+结构调整”的旱地农业发展模式,即通过梯田、水窖保土蓄水,实现作物节水补灌;推广地膜覆盖减少蒸发,调整农作物种植结构等措施,使多种农业技术组装配套,创造旱地农业的“两高一优”。

(三)为退耕还林(草)、改善生态环境发挥了重要作用

在干旱缺水年份,山区农民的粮食不能自给,为了解决温饱,他们只能不停的到山上开荒种粮,造成严重的水土流失,导致了“越穷越垦、越垦越穷”的恶性循环。有了集雨工程后,使农作物单产有了较大提高,农民手里有粮,心理不慌,这样才可以逐步将原来开垦的山坡地实施退耕还林、还草、还牧。广西要求每建一个地头集雨工程,要配套种植一亩竹子,竹苗由政府无偿提供,这样既加快了生态环境建设步伐,又增加了农民收入,促进了农村经济快速发展。

(四)促进了农村精神文明建设

通过雨水集流工程的开展,旱区贫困农民改变了不良习惯,农村开始改水改厕,猪、牛、羊等牲畜实行圈养,农村逐渐改变了脏、乱、差局面,村容村貌有了大的改观。一些农户家中还安装了自来水、太阳能热水器和抽水马桶,有效地改变了农村脏、乱、差地局面,改善社区环境,促进了农村精神文明建设。

(五)为加强民族团结、维护社会稳定起到了积极作用

西部地区有不少都是革命老区、边疆地区和少数民族聚居区,居住着40多个少数民族,总人口达4200万,约占全国少数民族人口总数的40%。近年来,随着国家整体经济的快速发展,这些地区的贫困落后问题日益突出,成为国民经济和社会发展中的一个薄弱环节。近年来,西部地区农民群众形象地把集雨工程称之为“爱民工程”、“富民工程”。为此,加快这些地区的集雨工程建设,对促进区域经济发展,加快扶贫攻坚、民族团结、社会稳定都具有十分重要的意义。

四、当前存在的问题

虽然集雨工程在我国半数省份都已开展,并初具规模,但在认识、技术、投入、工程配套等多方面还存在一定的问题。

(一)认识方面

在基层,一些干部和群众认为在干旱缺水山丘区,集雨工程可以代替一切,无所不能;另一种认为集雨工程属于小打小闹,成不了大气候,国家不值得花大力气投资建设,是一种群众的自发行为。这两种认识都是片面的,其实,雨水集蓄利用在特殊季节、特定的自然环境条件下发挥特殊作用的小微型水利工程,是对缺水地区抗旱水源的有效补充,是合理开发利用雨水资源的一种好形式,它与大中型骨干水源工程相辅相成,在不少地方起着大中型工程起不到、的重要作用。对这一做法应给予充分肯定,大力提倡。

(二)技术方面

技术方面主要存在的问题有:一是由于集雨工程多数是以农户为单元自发建设,使工程建设在选点、布局和工程型式上缺乏全面考虑,不尽合理,不能最大限度的获得截流雨水资源和充分发挥节水灌溉的作用;二是有些地方工程布局过密,集雨面积过小,造成工程蓄不足水或蓄不上水;三是集雨工程点多面广,分布星罗棋布,由于基层水利技术人员有限,缺乏统一的技术指导和规划,技术指导和配套服务跟不上。四是部分各省(区)雨水集蓄利用技术和理论、政策水平研究滞后,缺少统一的标准技术规范来进行指导、建设与管理。

(三)投入方面

兴建集雨工程的地区多数为贫困山丘区,地方财力和群众自筹能力十分有限。根据中央“关于贫困地区要实现人均半亩以上旱涝保收基本农田”和水利部提出的“三年基本解决2400万人饮水困难”的奋斗目标,今后相当一段时期内要把集雨工程作为加强西部地区水利基础设施建设的重要内容。投入不足,是制约集雨工程发展速度的主要因素。

(四)工程配套方面

要使集雨工程效益充分发挥,配套措施首先必须跟上。有些地方只注重工程建设,忽视了综合配套措施。例如提水设备配套、节水灌溉技术、水质保护、耕作措施、农艺措施和种养殖业相结合的配套措施等方面。

五、几点建议

(一)实行科学规划,注重因地制宜

西部地区地域辽阔,地理条件差异较大,再加上集雨工程涉及面广,数量较多,与农民群众切身利益息息相关。因此,发展集雨工程一定要从各地实情出发,科学规划,因地制宜的选择工程型式,确定节水灌溉技术和各种施工标准。要充分考虑当地自然、气候条件和社会、经济发展水平,切不可盲目的追求数量,或搞所谓的“政绩工程”、“形象工程”而忽视工程质量,防止出现“行政命令”、“一哄而上”或“一刀切”,要按照规划,稳妥实施。

(二)加强技术指导,提高科技含量

集雨工程属于小微型水利工程,农民群众是投入的主体,也是受益主体。因此,在兴建过程中对农民进行技术指导至关重要。作为水行政主管部门要不断加强对基层水利技术人员和管理人员的培训,采取各种方式,提高基层人员的专业素质和技术水平。充分发挥基层水利服务组织的作用,对工程规划布局、配套设备供应、施工组织、人员培训和运行管理等方面实行全程服务。要把集雨工程与农业结构调整、先进农业科技的应用、品种改良、耕作制度、庭院经济和施肥方式等有机结合,为发展高产、高效、优质农业奠定基础。

(三)加大资金投入,强化工程配套

投入不足和工程配套跟不上是影响集雨工程发展及效益不能充分发挥的重要因素,其中工程配套是重中之重。建议今后中央从水利建设基金中拿出专项资金给予重点扶持,同时将集雨工程列入西部适宜发展地区各级政府的议事日程,制定奖励和各项扶持政策,按照“谁投资、谁所有、谁管理、谁受益”的原则,坚持“以奖代补、先干后补;群众自筹为主,国家补助为辅”的方针,建立和完善多种投入机制,引导农民群众积极兴建集雨工程,确保“建一处、成一处、工程配套一处”。

集蓄范文篇3

目前,在世界各大洲,都有收集雨水解决生活和生产用水的成功做法。国外一些发达国家在城市雨水资源化和雨水的收集利用方面的经验和方法,对解决我国缺水问题很有借鉴意义。(1)美国的雨水利用。美国的雨水利用常以提高天然入渗能力为目的。1993年大水之后,美国兴建地下隧道蓄水系统,建立屋顶蓄水和由入渗池、井、草地、透水地面组成的地表回灌系统,让洪水迂回滞留于曾经被堤防保护的土地中,既利用了洪水的生态环境功能,同时减轻了其他重要地区的防洪压力。美国的关岛、维尔金岛广泛利用雨水进行草地灌溉和冲洗。美国不但重视工程措施,而且制定了相应的法律法规对雨水利用给予支持,如制定了《雨水利用条例》。条例规定了新开发区的暴雨洪水洪峰流量不能超过开发前的水平,所有新开发区必须实行强制的“就地滞洪蓄水”。

(2)德国的雨水利用。德国的雨洪收集利用技术是最先进的,基本形成了一套完整、实用的理论和技术体系。利用公共雨水管收集雨水,采用简单的处理后,达到杂用水水质标准,便可用于街区公寓的厕所冲洗和庭院浇洒。另外德国还制订了一系列有关雨水利用的法律法规。如目前德国在新建小区之前,无论是工业、商业还是居民小区,均要设计雨水利用设施,若无雨水利用措施,政府将征收雨水排放设施费和雨水排放费。

(3)丹麦的雨水利用。丹麦98以上的供水是地下水,但是地下水开发利用率都比较低,一些地区的含水层已被过度开采。为此在丹麦开始寻找可替代的水源,以减少地下水的消耗。在城市地区从屋顶收集雨水,收集后的雨水经过收集管底部的预过滤设备,进入贮水池进行储存。使用时利用泵经进水口的浮筒式过滤器过滤后用于冲洗厕所和洗衣服。

(4)日本的雨水利用。日本于1963年开始兴建滞洪和储蓄雨水的蓄洪池,许多城市在屋顶修建用雨水浇灌的“空中花园”,有些大型建筑物如相扑馆、大会场、机关大楼,建有数千立方米容积的地下水池来储存雨水,以充分利用地下空间。而建在地上的也尽可能满足多种用途,如在调洪池内修建运动场,雨季用来蓄洪,平时用作运动场。近年来,各种雨水人渗设施在日本得到迅速发展,包括渗井、渗沟、渗池等,这些设施占地面积小,可因地制宜地修建在楼前屋后。在日本,集蓄的雨水主要用于冲洗厕所、浇灌草坪,消防和应急用水。日本于1992年颁布了“第二代城市下水总体规划”,正式将雨水渗沟、渗塘及透水地面作为城市总体规划的组成部分;要求新建和改建的大型公共建筑群必须设置雨水就地下渗设施泰国在20世纪80年代,建造了0.12亿多个2m3的家庭集雨水缸,解决了300多万农村人口的吃水问题。在澳大利亚、加拿大、瑞典、印度、以色列、巴西和墨西哥等国家,采取修建小型水池、水仓、塘坝、淤地坝等工程措施,拦蓄雨水进行灌溉,都取得了良好的效果。

综上所述,国外发达国家城市雨水利用的主要经验是:建立了完善的屋顶蓄水和由人渗池、井、草地、透水地面组成的地表回灌系统;制定了一系列有关雨水利用的法律法规;收集的雨水主要用于冲厕所、洗车、浇庭院、洗衣服和回灌地下水。

2我国雨水利用情况评述

我国的农民在长期的抗旱实践中,积累了丰富的利用雨水的经验,创造了水窖、水窑、水池等小型和微型蓄水工程形式,用于解决生活饮水问题。真正意义上的雨水利用研究与应用开始于20世纪80年代,发展于90年代。雨水集蓄利用工作从试点示范到规模发展,大致经历了以下4个阶段:

(1)试验研究阶段。2O世纪8O年代,通过对相关技术的试验研究,论证了雨水集蓄利用工程的可行性和可持续性,提出雨水集蓄利用的理论与方法,取得了一批实用成果,为雨水集蓄利用工作的开展奠定了理论和技术基础。

(2)试点示范阶段。2O世纪9O年代,甘肃、宁夏省区在试验研究的基础上,进一步开展试点示范工作,使雨水集蓄利用从单项技术发展为农业综合集成技术;从单一的利用模式走向高效综合利用;从理论探讨、技术攻关走向实用阶段,找出了一条干旱山区农业和社会经济发展的新路子。

(3)推广应用阶段。1997~1998年,财政部、水利部联合组织的雨水集蓄利用试点工作带动了西北、西南、华北地区雨水集蓄利用工作迅速发展,工程建设开始从零散型向集中联片型发展。

(4)蓬勃发展阶段。2000年,水利部编制了《全国雨水集蓄利用“十五”计划及2010年发展规划》。2001年7月,中国水利学会雨水专业委员会成立大会暨雨水利用国际学术交流会在兰州市隆重召开。2001年9月,水利部农村水利司在广西百色市召开了全国雨水集蓄利用现场会。雨水集蓄利用工作进入一个崭新的阶段。

3我国雨水集蓄利用取得的成效、存在的主要问题及其对策

(1)雨水集蓄利用是改善山丘区农业生产条件,增强抗御自然灾害能力的有效措施。就农村而言,雨水集蓄利用主要用于缓解水资源紧缺、解决农村生活用水问题,实施补充灌溉,提高农作物产量,改善群众的生活生产条件,促进农村经济发展。据不完全统计,到2001年,全国共建成水池、水窖、小塘坝等小微型水利工程0.12亿处,蓄水容积160亿m。,解决了0.36亿人及0.25亿头牲畜的饮水问题,发展抗旱保苗补水灌溉面积264.67万hm。,为0.3亿人创造了较稳定的水利条件,使得干旱缺水地区群众温饱问题的解决有了坚实的物质保障。开展雨水集蓄利用工作,是干旱、半干旱地区,在非常缺水的状况下,解决人畜饮水和发展灌溉的重要途径。

(2)雨水集蓄利用是促进农业结构调整、增加农民收入的有效措施。雨水集蓄利用的实施,使得许多缺水地区农民有条件种植蔬菜、瓜果等高效经济作物。不少干旱地区兴建雨水集蓄利用工程后,有些农户办起了养猪场、养鸡场及生产酱油、醋的作坊,农民生活、生产条件有了大的改善,取得了良好的经济效益。

(3)雨水集蓄利用是改善生态环境的重要内容。雨水集蓄利用工程在基础设施建设、改善生态环境方面都能发挥重要作用,并且能够逐步使西部干旱缺水山丘地区的农业产业结构从单一的种植业向农、林、牧、副、渔等各业全面发展,有效地减少了毁林开荒,推进了坡改梯等生态保护措施。雨水集蓄利用工程使农民由广种薄收逐步走向精耕细作,合理开发利用水土资源,有利于在水土流失区实施退耕还林还草,遏制对生态环境的破坏。

雨水集蓄利用目前存在的主要问题如下:

(1)资金紧张。投入不足是影响这些地区发展集雨工程的主要制约因素,国家、集体和个人应多渠道筹集资金。目前每年能发展的雨水集蓄利用面积不足2O万hm2,与发展要求不相适应。加大投入是搞好雨水利用的一项关键措施。国家财政的投资比例应适当增加,尽可能安排专项资金予以扶持。同时现行的扶贫、农业综合开发等项资金可考虑向这方面倾斜。还可以制定一些激励政策,鼓励个人、私营企业和社会各界筹资或募捐兴建雨水集蓄利用工程。

(2)雨水集蓄利用工程的规划、设计与建设不规范。部分雨水集蓄利用工程由于规划布局不合理出现蓄不上或蓄不满水的现象。从全局出发对当地水资源状况及开发利用情况、可建工程的潜力、布局和工程形式,进行深入地调查,针对不同地区的自然、社会、经济等条件,因地制宜地搞好工程的规划布局,选择好工程形式,确定技术标准,分步实施。既要发挥雨水效益;又要量力而行,保证雨水集蓄利用可持续发展。制定适合当地的雨水集蓄利用技术规范,根据技术规范和当地的实际情况,加强技术指导、人员的培训与技术交流,及时总结经验,使得雨水集蓄利用向规范化和科学化方向发展。

4几点建议

借鉴发达国家的经验,为了合理、充分地利用雨水资源,实现西部干旱缺水地区水资源的可持续利用,使雨水资源化,特提出如下建议:

(1)建立良性的雨水利用运行机制。各级政府要深化产权制度改革,对于户建工程,按照“谁建设,谁所有,谁受益”的原则,由政府颁发产权证;对于联户兴建的工程,则由受益户共同制定管理公约,推举责任心强、懂技术、会管理的受益户进行管理。各级政府应尽早制定《雨水利用条例》。在《雨水利用条例》中规定新建小区,无论是工业、商业还是居民小区,均要设计雨水利用设施等内容。

(2)加强雨水利用的理论研究。尽管雨水利用历史悠久但实践超前理论,雨水利用的科学研究还很滞后,不能满足雨水利用的客观需求,今后应予以加强。

(3)提高雨水的利用率。只有雨水收集系统而没有雨水处理和回用系统是无法实现雨水资源的合理利用的,应将雨水集蓄利用工程与节水灌溉、水土保持及生态环境建设相结合,提倡一水多用,促进水资源的高效利用,使有限的水资源尽可能发挥最大的作用。要根据当地实际情况,采取不同形式雨水集蓄利用技术,能蓄则蓄,能拦则拦,以小、微型水利工程为主,充分利用当地的雨水资源。收集的雨水可以直接或经适当处理后用于冲厕所、洗车、浇庭院、洗衣服、浇绿地、消防和回灌地下水。

参考文献

[1]张敦强,龚盂建、我国雨水集蓄利用的实践与探索EJ].中国农村水利水电,2001,(9).

[2]王浩,杨爱民、国内外城市雨水利用情况评述[J].北京科协,2002,(10)、

集蓄范文篇4

关键词:雨水利用;低影响开发;防洪排涝

1雨水综合利用

1.1雨水利用流程

建设项目屋面及硬化地面产生的径流通过项目区内雨水收集系统排入就近的下凹式绿地内,拦蓄入渗到地下,下凹式绿地蓄满后通过项目区内道路布设的雨水口排入雨水管道,经雨水沉砂池沉淀后汇入雨水调蓄池内或排入项目区内生态景观水体。雨水调蓄设施蓄满后,超过设计标准的雨水溢流排入区域市政雨水管道或项目区内雨水花园等景观水体。集雨池收集的雨水经过滤后,通过灌溉系统最终用于项目区乔灌木及绿地灌溉或道路浇洒,提高雨水资源利用率,改善区域水环境。总之,通过雨水综合利用,可以涵养地下水资源,同时能够缓解下游区域雨水管网的排水压力。

1.2雨水综合利用系统

1.2.1雨水净化系统

土壤渗滤净化:雨水在收集的同时进行土壤渗滤和净化,通过穿孔管将收集的雨水排入次级净化池或贮存在渗滤池中;遇到降雨强度较大的雨水可通过土壤渗滤的表层水经过水生植物初步过滤后排入初级净化池中。人工湿地净化:为了营造湿润的水环境,项目区内配置人工湿地,分为2个处理过程,一是初级净化池,净化未经土壤渗滤的雨水;二是次级净化池,进一步净化初级净化池排出的雨水,以及经土壤渗滤排出的雨水;经二次净化的雨水排入下游清水池中,或用水泵直接提升到贮水池中。初级净化池与次级净化池之间、次级净化池与清水池之间采用提升系统—水泵进行循环。

1.2.2雨水利用

雨水利用的主要景观措施有:屋面集水收集、屋顶绿化、滞留池、生态调节池、植草沟、人工湿地等。雨水间接利用采用渗滤沟、渗滤池、花畦等方式将雨水渗入土壤,涵养地下水或回灌至地下水层。渗滤池:渗滤池与池塘、洼地相配合,池塘与洼地维持少量水位,池底覆以土壤并种植吸附污染物的水生植物,起到调蓄集水的作用,维持水生生态系统的稳定性,起到亲水及视觉美化的效果。渗透性地面铺装一般采用透水砖,渗透系数介于6.0×10-2~1.8×10-1让宝贵雨水回归大地,解决地下水回灌问题,起到入渗、滞留的作用,有减洪、水质净化与地下水涵养的优点。

1.2.3雨水收集系统

道路渗滤沟:考虑到景观和功能需求,在主要道路和广场上未使用透水砖。因道路广场的标高大于绿地标高,道路广场上的雨水可以汇聚到周边绿地内,再渗透到地下。园内一般道路采用透水砖,以级配砂石作为垫层,在级配砂石垫层内铺设全透型排水软管,便于雨水下渗。根据具体位置及路幅宽度不同,渗滤沟有以下几种形式:①主园路渗滤沟:路幅宽6m,行人较多,雨水稍有污染,结合绿地过滤设计渗滤沟;②硬质广场路面:结合地面坡度及铺装设计,广场中每隔20m左右设置渗滤沟;③3m宽园路:渗水砖路面+渗滤沟+穿孔集水管;④木栈道:栈道下方设置低洼绿地;⑤停车场:设计多孔沥青车道结合植草砖停车区,尽可能让雨水下渗,此处雨水污染较大,结合弃流及土壤渗滤设置穿孔管集水。

1.2.4雨水贮存系统

人工湖:结合景观水景要求设计人工湖,包括初级净化池、次级净化池、清水池。雨水利用时主要从清水池采用提升系统抽取,供冲厕用水以及补充绿化灌溉用水;少量溢出的雨水排入市政雨水管。设计时常水位标高比溢流口低10cm,而驳岸的标高则根据常水位来设计,使降雨蓄存量增加,保证至少单次降雨量在50mm以下时不会产生溢流,既保持了平时湖水充盈的亲水效果,又为雨季蓄水打下了基础。人工湖设计时配置若干水生植物种植池,在丰富湖区景观的同时,也承担着沉积雨水带来的泥沙的作用。为保证湖水清洁,防止水质恶化,中水处理系统对湖水进行循环处理,同时为附近绿地喷灌系统提供水源,使得汇集的雨水得以充分利用。

2结语

集蓄范文篇5

埃塞俄比亚联邦民主共和国位于非洲东部,是个有着3,000年文明历史的古国。位于非洲之角的中心,东与吉布提、索马里毗邻,西北和苏丹交界,北接厄立特里亚,南和肯尼亚接壤。国土面积约114万km2,非洲第三,人口约7000万人,首都亚的斯亚贝巴。埃塞俄比亚境内多高原,占全国面积的2/3;低地沙漠占全国面积1/4左右。全国平均海拔2500-3000m,有“非洲屋脊”之称。东非大裂谷横贯境内,湖泊众多,水资源丰富,因此又有“非洲水塔”之称。由于纬度跨度和海拔高度差距较大,虽地处热带,但是各地温度冷热不均。每年6-9月为大雨季,10-1月为旱季,2-5月为小雨季。不同季节和地区降雨极不均匀,易出现局部干旱。首都亚的斯亚贝巴位于全国中心,地处高原,平均海拔2450m,气候凉爽宜人,全年气温9.7℃-25.5℃,年平均温度为16℃。

埃塞是世界最不发达的国家之一,2001年人均GDP为165美元,其基本经济特点是:农业是国民经济的支柱,农业劳动力占全国总就业人数的85%以上,农业产值占国内生产总值的50%左右,也是最重要的出口创汇来源。生产以小农耕种为主,耕作方式十分落后,基本靠天吃饭,抵御自然灾害能力较低。农作物以苔芙、玉米为主要粮食作物,是世界上唯一以苔芙为主食的国家。人均产粮只有100余公斤,45%的人口生活在国家贫困线以下。埃塞牲畜总数居非洲第一位、世界第十位。畜牧业以小规模家庭放牧为主,管理粗放,受干旱和瘟疫影响大,发展比较缓慢。工业基础薄弱,主要为纺织、皮革加工、食品饮料等轻工业,零部件、原材料主要依靠进口,工业产值只占国内生产总值的10%左右。

近现代史上,埃塞战乱频繁,生态恶化,旱灾严重,贫病交加。1973年和1983年两次,夺走了50多万人的生命。二十世纪末期,艾滋病以惊人的速度在埃塞蔓延,300万人染病,30万人死亡,艾滋病死亡率高居世界之首。1991年埃塞新政府成立以后,政局稳定,经济社会发展取得了一定的成效。新政府选择了市场经济的发展道路,制订了“以农业为先导的工业化发展战略”,人力资源开发被列为优先发展的重点。2001-2005年五年内,在14个领域开展改革和教育培训。农业职业技术教育培训项目是国家能力建设长远战略的重要组成部分,也是埃塞政府促进农业和经济发展的突破口。

1.2埃塞俄比亚集雨利用的重要性

埃塞俄比亚号称非洲的水塔,尼罗河的两大支流之一—青尼罗河就发源于埃塞俄比亚境内的塔纳湖,从全国多年平均降雨等值线图可以看出(图1),全国大部分地区年平均降雨量均大于300mm,降雨量大于600mm的国土面积约占一半以上。因此,从根本上来说埃塞水资源比较丰富。

埃塞全国分为三个气候区。热带气候区海拔在1830m以下,年平均气温27oC以上,年平均降雨量小于510mm;亚热带气候区,海拔在1830-2440m之间,年平均气温22oC以上,年平均降雨量510-1525mm;海拔2440m以上是温带地区,年平均气温16oC,年平均降雨量1270-1780mm。尽管这些气候区里降雨量比较充足,但目前埃塞俄比亚国家发展面临的最大问题仍然是干旱威胁。其原因是降雨量虽多,但降雨在年内的分布极不均匀。以美卡萨(Melkassa)雨量站40年的统计资料为例(图2),从10月到来年5月的8个月中,降雨天数只占全年降雨天数的37.3%,降雨量只占全年降雨量的33%,而6月到9月的4个月中,降雨天数占全年降雨天数的62.7%,降雨量占全年降雨量的67%。可以看出,67%的降雨量发生在4个月内,其余季节降雨稀少。同时,这些为数很少的降雨往往是以暴雨的形式发生,由于埃塞全境以火山灰砂性土为主要表层土壤,保水性差,遇暴雨水土流失严重,再加上旱季气温高,气候干燥,相对湿度小,蒸发力强,使得降雨的保持与利用十分困难。因此,在降雨量相对充足,而降雨时间分布不能满足社会经济发展的情况下,只有通过雨水资源的集蓄利用才能化解水资源不足的矛盾。近年来埃塞政府选择了集雨利用的农村发展道路,从中国以及世界其他国家派人学习集雨技术,争取世界各种组织和机构对埃塞集雨发展的支持,从而促进了全国集雨技术的发展,也有力地改善了农村贫困状况。

2.集水技术的发展原则

埃塞俄比亚农村地区,只有3-4%的人口使用清洁安全的饮用水源,其余人口的饮用水都存在卫生问题。由于水源卫生问题造成的疾病威胁是埃塞继干旱之后的第二大发展障碍,最主要的疾病就是疟疾,每年全国因疟疾死亡的人口不少于艾滋病。其次,农村地区在干旱季节的取水由于路途遥远要花费大量的劳动力。由于埃塞的文化传统,家庭取水的责任几乎完全由妇女和女孩承担。据埃塞农业部的统计,在旱季平均每天农村妇女要走10-15km的路程,使用各种各样的容器去取家庭每日所需要的水,平均每个家庭每日消耗43-50升水,人均约9-10升。家庭取水成了农村妇女的重大负担,同时也使许多女童为取水而放弃了上学。更有甚者,旱季取水困难时农民不得不去附近城镇买水。根据调查,在旱季纳泽雷特(Nazareth)镇5km以外的农户常常到镇上买水,每升水的价格为0.01比尔(Birr),约合人民币1分,每吨水约10比尔,合人民币10元。这对于收入水平极低还处于贫困状态的农民来说是一项巨大开支。除花钱以外,为了取水,一个家庭成员,一般是妇女,每天往返20多公里,用25升左右的陶土水罐背水两次,以满足全家人的生活用水。取水容器最主要的是陶土罐,原因是陶土罐当地制造,价格低廉。其次用塑料桶、汽车轮胎内胎、动物皮囊等人背畜驮,部分地方也有用马车拉水。

利用雨水集蓄技术可以大大减少农户用水开支,减轻农村妇女的取水负担,减少因取水导致的女童辍学问题,并可以获得比较清洁的水源。因此,埃塞政府将雨水利用作为农村发展的主要技术手段。国内主要通过其农业部和水资源部组织实施雨水集蓄利用计划,包括人畜饮用水集雨计划和集雨小规模灌溉计划等。在国际上通过各种国际组织和民间团体广泛筹集发展雨水集蓄利用的资金和技术,例如,联合国机构、非政府组织(NGO)等。

集蓄范文篇6

【关键词】:分流制;排水系统;初期雨水调蓄池;人工湿地;海绵城市;低影响开发

随着各大城市黑臭水体整治工作的深入,河道流域的点源污染大部分得到有效治理;而面源污染由于具有分散性、隐蔽性、随机性和累积性等特点,治理难度较大,解决面源污染问题日渐成为河流水质持续改善的关键。初期雨水中携带的大量源于城市地表、混接污水以及排水系统管道沉积污染物,是面源污染的主要来源[1]。雨水调蓄池作为控制初期雨水污染的一项重要设施,通过对初期雨水的蓄存能够有效削减排入水体的污染物。初期雨水污染物以无机物为主,具有水量大、水质波动性大等特点,常规城市污水处理设施不能适用于初期雨水处理。目前,多数初期雨水调蓄池的排空均为就近排入污水管网最终进入城市污水处理厂,该方案一方面增加了城市污水处理厂雨季的处理负荷,另一方面也造成了雨水资源的浪费。天津市解放南路海绵城市试点区在初期雨水调蓄及初雨资源化利用方面进行了深入探索,形成了多种初期雨水处理利用的工艺组合。洞庭路雨水泵站2#调蓄池作为洞庭路雨水系统末端的初期雨水调蓄池,是天津市解放南路试点区海绵城市建设的重要组成部分。

1初期雨水调蓄池总体设计

1.1容积计算

GB50014—2006《室外排水设计规范(2016年版)》规定,用于分流制排水系统径流污染控制时,计算调蓄池容积的调蓄雨量高度可取4~8mm;但是,作为所在雨水分区海绵城市建设的一部分,应在控制初期雨水径流污染的基础上,兼顾整个分区的海绵城市建设目标。作为城市建成区的海绵城市项目,源头减排措施的海绵化改造受现状条件无法全部达到目标要求;因此,在海绵城市建设方案中将每个雨水分区作为一个整体考虑,通过源头控制和末端控制相结合的方式保证各分区达到建设目标要求。根据试点区系统化方案及模拟结果,年径流总量控制率和径流污染控制率两指标具有一定的正相关性,故本工程选择年径流总量控制率为关键指标进行调蓄标准的校核分析。洞庭路2#雨水分区面积352hm2,年径流总量控制率78%,需控制径流深度24.9mm,末端需调蓄控制净雨量为5.5mm,按照径流系数0.5计算,需控制降雨高度标准为11mm。根据规范初期雨水调蓄池容积公式计算,所需末端控制调蓄池容积为19360m3,考虑雨水泵站出水至调蓄池之间调水管线的3850m3可用调蓄容积后,设计雨水调蓄池有效容积确定为15510m3。

1.2初期雨水进出水水质

根据研究成果,地表径流污染物浓度在径流初期10~20min达到最高值;之后随着降雨历时,呈波浪形锯齿状降低;至降雨结束,污染物浓度趋于稳定。整个径流污染过程整体表现为初期径流污染物浓度高于后期径流,具有明显的初期冲刷效应。经过对雨水分区下垫面分析,结合《天津市海绵城市建设技术导则》中给出的各下垫面雨水径流水质,确定了初期雨水中各污染物浓度:SS为260mg/L、CODCr为110mg/L、BOD5为50mg/L、NH3-N为3.4mg/L、TP为2.0mg/L、pH值为6~9。对降雨初期泵站内雨水水质取样检测,初期雨水水质的波动性较大,SS浓度在20~880mg/L,因此,在初期雨水处理工艺选择时应充分考虑进水水质波动较大的情况。试点区建设要求雨水资源利用率不低于2%,处理后的初期雨水考虑排入试点区内公园水体补水,出水水质指标:CODCr为30mg/L、NH3-N为1.5mg/L、TP为0.3mg/L、pH值为6~9。

1.3雨水调蓄及处理工艺流程

雨水调蓄及处理设施主要功能是在降雨期间储存初期雨水,雨停后初期雨水经过处理达标后排入公园水体,起到削减入河污染物负荷及达到雨水资源利用的目的[2]。本项目采取泵后截流方式,降雨初期,雨水经泵站提升后通过截流闸井及调水管线进入调蓄池储存,达到设计水位后调整截流闸井,将后期较洁净的雨水排入长泰河。雨停后,初期雨水经放空泵提升,依次经过细格栅、旋流除砂、高效沉淀池等预处理设施后,通过泵站提升排入人工湿地进行深度处理,达标后排入公园水体补水。调蓄池冲洗泥水及高效沉淀池排泥水进入储泥池,经沉淀后上清液溢流进污水管网,下部污泥定期通过吸泥车外运处置。见图1。

2调蓄池初雨处理工艺

2.1截流闸井

截流闸井的主要功能是通过闸门控制将初期雨水截流入调蓄池。截流闸井设置在泵站现状双孔3.0m×1.8m出水方涵上,尺寸为8.8m×4.0m×6.5m,在闸井内调水管线接出一侧设置ϕ2400mm闸门控制进入调蓄池雨水量。

2.2雨水调蓄池

调蓄池位于公园拟建停车场及绿化下方,主体结构为全地下式,为满足公园绿化种植要求,调蓄池顶板覆土为2.35m,平面尺寸为52.8m×45m,有效水深为7.28~7.7m,池底坡度1%。调蓄池内部设置检修间、存水室、冲洗区及放空区。选用真空冲洗系统对放空后的调蓄池进行淤积物的冲洗,真空冲洗系统的有效冲洗距离≥45m,共设计6条冲洗廊道,采用6套真空阀、3套真空泵,单套气量100Nm3/h,功率3.0kW,配套液位计7套,存水室内安装6套,收集渠安装1套。调蓄池正常放空时间为3d,初雨放空采用水泵提升,放空区内设置2台潜水排污泵,单泵流量275m3/h,按照不同扬程交替使用,其中一台扬程为4~8.5m,功率15kW,另一台扬程8.5~13.5m,功率15kW。同时设置小流量潜水排污泵1台,用于调蓄池排空及排放冲洗泥水,单泵流量50m3/h,扬程14.0m,功率3.7kW。

2.3细格栅、旋流除砂及高效沉淀池

细格栅、旋流除砂及高效沉淀池主要功能是对调蓄池放空的初期雨水进行预处理,使SS浓度≤70mg/L,满足进入人工湿地处理的要求。细格栅、旋流除砂及高效沉淀池均位于调蓄池附近的附属设备用房内。按照调蓄池3d放空时间考虑,初期雨水处理规模为6500m3/d。进水细格栅的净宽为1.0m,栅间距5mm,安装角度70°;旋流沉砂装置采用一体化设备,直径1.2m,处理流量75L/s;高效沉淀池平面尺寸为10.0m×6.15m×5.7m,表面水力负荷为14.8m3/(m2·h)。

2.4人工湿地

人工湿地是指通过模拟自然湿地生态系统的结构和功能,根据人们的需要而由人工建造、控制并工程化的湿地系统[3]。在城市径流污染控制技术中,人工湿地系统是优势最明显的技术之一,具有无复杂操控设备、抗冲击负荷能力强、建造和运行管理费用低、生态景观效应等优点,近年来采用人工湿地技术对初期雨水进行处理的案例逐渐增多[4]。综合考虑湿地进出水水质要求及可用地面积等因素,采用垂直潜流湿地。湿地设计参考HJ2005—2010《人工湿地污水处理工程技术规范》、DB/T29-259—2019《天津市人工湿地污水处理技术规程》等规范。湿地处理规模为6500m3/d,用地总面积约10750m2,有效湿地面积约8500m2,初期雨水排空处理主要在夏季,表面水力负荷取0.8m3/(m2·d)。湿地结构从上到下依次为200mm蓄水层(湿地植物)+200mm覆盖层(8~16mm滤料)+600mm布水滤料层(16~32mm滤料)+600mm集水滤料层(25~40mm滤料)+50mm细河砂(0~2mm)+复合土工膜+50mm细河砂(0~2mm)+100mmC15混凝土垫层,孔隙率按30%计,水力停留时间约为17h。垂直潜流湿地采用三级串联运行模式,各级湿地间设置一定高差。初期雨水通过水泵提升进入配水干管,均匀配水至一级湿地各单元的配水渠进行单元配水,各级湿地采用顶部的DN150mm穿孔管布水,采用底部的DN200mm穿孔管集水,通过集水管将雨水直接汇入下一级湿地的配水渠内。三级湿地末端设置收集渠,处理后的雨水通过收集垂直进入放空井,通过放空主管重力自流入河。

3关键技术要点分析

1)初期雨水调蓄池进水通常采用电动闸门控制,调蓄池达到设计水位后通过自控自动关闭进水闸门。本工程调蓄池进水管径约DN2400mm,一般启闭机闸门的启闭速度约为0.2m/min,闸门完全关闭时间需要约12min,在闸门关闭过程中还有初期雨水不断进入调蓄池,经计算闸门关闭期间调蓄池水位上涨约1.2m,调蓄池上部需要预留充足超高,造成土建空间浪费。因此设计中明确要求闸门应配套速闭式启闭机(闸门关闭时间<1min),同时在调蓄池最高水位设置时考虑一定的缓冲余量。2)调蓄池平均有效水深约7.5m,放空泵选型时要求具有较大的扬程变化范围,若全部按照高扬程选泵易造成浪费。设计中选用2台不同扬程的潜水排污泵交替进行初期雨水放空,同时设置一台小流量大扬程的潜水排污泵专门用于调蓄池冲洗泥水排放。3)调蓄池为全地下式,上部为停车场及绿化景观,要求伸出地面的检修口和通风口应该精简并且与周边环境融合;同时位于开放环境中还应该考虑防坠落及防盗等安全措施。设计中真空冲洗设备设置专门检修通道,仅通过外部一个检修口便能进入检修通道内检修全部真空冲洗设备;通风口设置木质风帽和原木外饰面,与周边景观环境相结合。见图2。

4结语

随着国家海绵城市建设工作的不断深入,初期雨水调蓄处理及资源化利用等问题越来越受到重视。本文结合天津市解放南路海绵城市试点区洞庭路雨水泵站2#调蓄池的设计实例,介绍了在分流制排水系统中初期雨水调蓄池及其配套初期雨水处理设施的设计要点及需要注意的事项,为今后完善初期雨水调蓄及处理相结合工程的设计提供借鉴和参考。

参考文献:

[1]程江,许莉,潘炜,等.雨水调蓄池容积设计标准及其污染减排效益研究[J].中国给水排水,2013,29(23):166-170.

[2]吴海涛,闫爱萍,曾祥国,等.分流制排水系统中组合式初雨调蓄池的设计与优化[J].中国给水排水,2020,36(12):106-110.

[3]肖海文.城市径流特征与人工湿地处理技术研究[D].重庆:重庆大学,2010.

集蓄范文篇7

关键词:冰蓄冷气象参数形状系数人工神经网络

1前言

对北京市冬夏季典型日电力负荷构成情况的调查表明:民用建筑用电是构成电力峰荷的主要因素[1]。目前,我国城市建筑夏季的空调用电量占其总用电量的40%以上。解决电力不足的途径有很多种,根据有关资料,在采用电能储存解决电力峰谷差的成熟技术中,冰蓄冷的转换效率最高[2]。在建筑物空调中应用冰蓄冷技术是改善电力供需矛盾最有效措施之一。

冰蓄冷空调系统的设计前提是设计日的负荷分布,系统主要设备的容量都是按设计日进行的。然而,100%的设计冷负荷出现时间仅占总运行时间的o%[3]。同时,由于分时电价或实时电价(RTP)的引入,建筑物中各种设备的运行控制更为复杂,运行决策必须以天、甚至小时为基础[4].1993年,ASHRAE研究项目RP776对美国蓄冷(水蓄冷、优态盐。冰蓄冷)系统的调查显承;冰蓄冷系统约占近对m个蓄冰系统总数的86.7%。从设计到运行、维护,控制及控制相关问题是蓄冷系统的首要问题。在蓄冷系统满意程度的调查中,冰蓄冷系统满意率最低,仅有50%的冰蓄冷用户认为达到了预期的设计目的人正确地运用优化和控制技术至关重要[5]

一些研究报告指出,某些蓄冷系统在降低电力峰值需求的同时,显著地增加了总的年电力消耗。因此,将最终导致发电量增加,自然资源浪费和环境污空失这些批评导致了对蓄冷系统及相关研究项目资助的减少[6].1994年,Brady根据实测数据证明,上述消极影响可以通过充分的利用蓄冰系统的优点来消除。蓄冰系统可以降低年能量消耗、峰值电力需求、年运行费用[7][8]和系统对环境的影响[6][9]。1993年,Fiorino对Dallas某(水)蓄冷进行了改造,使蓄冷系统不但减少了运行费用,而且节约了用电量[10][11]。冰蓄冷空调也是如此[12][13]。

随着《中华人民共和国节约能源法》的公布施行,冰蓄冷系统节能问题受到更加广泛的重视。冰蓄冷系统优化和控制的目的是在满足建筑物供冷要求的同时,使系统空调期运行费用最小。准确的预测是蓄体系统优化和控制的基础和前提,主要包括下列内容。

2室外逐时气象参数的预测

2.l室外逐时温度

许多研究结果表明:室外温度直接影响负荷大小、能量消耗和高峰期用电量。以往温度预测算法大多建立在室外温度按正弦曲线变化的假设上。Chen通过对蒙特利尔最近十年气象数据的分析,得出了室外温度波的三种模式:近正弦波模式、降温模式、升温模式。他发现该市1月和12月份每日温度最高温度孵出现在午夜12:00.将温度波简单地假设为正弦曲线不能反映室外温度实际变化的趋势[14]。全球“温室效应”和城市的“热岛”效应的影响,需要对室外温度变化做进一步的分析和研究。况且,我们所指的室外温度是针对某个实际建筑而言的,而气象预报是一个大区域内的整体平均,二者存在着差异,因此。需要一个有针对性的预测手段。

预测中通常采用的模型包括回归模型(线性回归、多元回归等)、时间序列模型(ARIMA、ARMA、AR、MA等)、Kalman滤波模型、模糊集模型、人工神经网络模型等。

1985年Rawlingr指出对蓄冰系统,为了防止冰在热天提前耗尽,一种预测热天的办法是观察当天早晨的气温(主观预测法)。例如,在新泽西地区,如果上午8:00的温度为29℃,统计数据表明当天很可能接近“设计日”[15]

用于客观天气预测的模型输出统计(Modeloutputstatistics)可以给出精确的未来天气撒尼“然而,这种方法需要大量的气象数据和超级计算机;而不适于在线控制。实时控测。气象参数和负荷预测的方法大多数基于最小M乘回归分析。1989年MacA-rthur[16]等利用以前测量的环境温度和当地气预报的最高、最低温度来预测未来温度曲线。1995年Kawashima等采用预报的最高,最低温度和ASHRAE建议的形状系数预测环境逐时温度[17].因为利用了更有效的信息,他们的方法优于仅采用过去测量气象数据的方法。Chen对天气预报的最高、最低温度作了更详尽的修正。由数据采集系统实测室外温度,并根据算法是未来几个小时的逐时温度;同时将室外温度变化分为上升阶段和下降阶段,分别计算各时刻的形状系数;二者共同用于室外温度的预测,取得了较好的效果。

2.2逐时太阳辐射的预测

1996年,Kawshima将天气分为晴、阴、多云、雨四种典型情况。首先根据实测数据拟合出用于预测次日太阳辐射总量的多项式,然后乘以逐时的系数来预测次日的太阳辐射[18].Chen将太阳辐射细分为10个级别,并给出了它们的相对于各时刻历史最大太阳辐射强度的中值,用于太阳辐射的预测,他发现对于晴朗小时或天晴间多云(sunnyhourorday)预测效果较好;而对于不确定的天气状况,如晴间多云(clearingandclouding)则有一定的偏差[14].在建筑物能耗预测结果的报告中[19],前六名分别为英国剑桥卡文迪许实验室的Mackay[20]、瑞典Lund大学理论物理系的Ohlsson[2]、普林斯顿大学中心研究实验室汽车研究和发展公司的Feuston[22],南非的Stevenson[23]、日本东京电气工程部的Iijima[24]、日本东京技术大学的Kawashima[25].他们分别在各自的文章中介绍了自己的模型和预测方法。其中,只有Iijima采用了非ANN的分段线性回归方法。虽然算法取得了较为满意的结果,但是作者指出线性算法的在解决实际非线性问题时,还是有限局性的。

温度和太阳辐射是影响建筑物冷负荷的主要因素,其他参数的预测,如相对湿度等,本文不再赘述。

3建筑物逐时冷负荷的预测

简单的负荷预测方法是将当天的负荷作为第二天冷负荷的预测值。1985年Tamblyn利用测量仪器,如流量计和温差传感器产生准确的冷吨一小时冷负荷曲线,然后建立冷负荷与环境温度和内部负荷之间的函数关系,用于负荷预测[26].1989年Meredith等在利用BASIC程序进行蓄冷系统模拟时,根据ASHRAE通用负荷曲线(ASHRAE1987),采用四阶多项式回归得到方程来预测模拟日的负荷[27]。

RuChti[28]采用了标准日、最热日负荷预测器进行负荷预测。这种方法实际上是将一定时期内(如一个月)某一特殊的负荷图样作为该时期每天的负荷图样。此方法简单、计算量小、比较适合于一般的工程应用,对运行管理水平要求不高,但远不能满足优化和控制的要求。

1989年Boonyatikam等指出采用数学模型预测空调冷负荷的缺陷,包括①详细模型需要内存的增加;②数学方程不容易适应外界条件或运行状况的改变;③计算机处理时间过长;④有精度要求时,对建筑物的输人描述过多等。为了避免这些问题,作者采用基于实际空间响应(负荷)而不是理论模型的预测函数。收集相关变量的历史数据用于分析。将每一个变量,如:室外干球温度、相对温度、人射太阳辐射、风速、风向、负荷等的数值记录到数据文件中,最后采用多元线性回归导出预测方程[29]。

1989年MacArthur等采用ARMAX时序模型进行负荷预测,预测误差在5%以内[16].

1989年Spethmann[7]和1994年Simmonds[3]采用第二天预报的最高、最低温度、历史形状因子曲线,并区分了工作日与周末。首先预测室外温度,然后通过温度曲线和历史形状因子进行负荷预测,并将算法集成于预测优化蓄冷控制器。实际运行时,测量温度和负荷用于对预测值的在线修正。

1990年Ferrano采用ANN预测次日总冷负荷,并与实时专家系统结合用于迈阿密一幢建筑冰蓄冷系统控制。根据每天24小时的温度波动情况,分三种温度模式:冷(COld)10℉、暖(warm)14℉下和普通(normal)2.5℉,对神经网络进行训练。神经网络训练完成后,预测值与理想值的偏差为4%[30]。

以上研究工作具有各自的特点,然而各预测模型间没有性能对比。1993年,在ASHRAE首届建筑物能量预测竞赛中,在对比多个参赛选手的预测结果后,Kreider指出为了达到更为精确的预测效果,传统方法将让位于新的预测方法,如ANN.1995年Ka-washima采用完全相同的数据集,对包括ANN模型在内的七种预测模型(ARIMA、LR、EWMA)进行比较论证,指出ANN模型预测最精确[17]。

集蓄范文篇8

关键词:冰蓄冷气象参数形状系数人工神经网络

1前言

对北京市冬夏季典型日电力负荷构成情况的调查表明:民用建筑用电是构成电力峰荷的主要因素[1]。目前,我国城市建筑夏季的空调用电量占其总用电量的40%以上。解决电力不足的途径有很多种,根据有关资料,在采用电能储存解决电力峰谷差的成熟技术中,冰蓄冷的转换效率最高[2]。在建筑物空调中应用冰蓄冷技术是改善电力供需矛盾最有效措施之一。

冰蓄冷空调系统的设计前提是设计日的负荷分布,系统主要设备的容量都是按设计日进行的。然而,100%的设计冷负荷出现时间仅占总运行时间的o%[3]。同时,由于分时电价或实时电价(RTP)的引入,建筑物中各种设备的运行控制更为复杂,运行决策必须以天、甚至小时为基础[4].1993年,ASHRAE研究项目RP776对美国蓄冷(水蓄冷、优态盐。冰蓄冷)系统的调查显承;冰蓄冷系统约占近对m个蓄冰系统总数的86.7%。从设计到运行、维护,控制及控制相关问题是蓄冷系统的首要问题。在蓄冷系统满意程度的调查中,冰蓄冷系统满意率最低,仅有50%的冰蓄冷用户认为达到了预期的设计目的人正确地运用优化和控制技术至关重要[5]

一些研究报告指出,某些蓄冷系统在降低电力峰值需求的同时,显著地增加了总的年电力消耗。因此,将最终导致发电量增加,自然资源浪费和环境污空失这些批评导致了对蓄冷系统及相关研究项目资助的减少[6].1994年,Brady根据实测数据证明,上述消极影响可以通过充分的利用蓄冰系统的优点来消除。蓄冰系统可以降低年能量消耗、峰值电力需求、年运行费用[7][8]和系统对环境的影响[6][9]。1993年,Fiorino对Dallas某(水)蓄冷进行了改造,使蓄冷系统不但减少了运行费用,而且节约了用电量[10][11]。冰蓄冷空调也是如此[12][13]。

随着《中华人民共和国节约能源法》的公布施行,冰蓄冷系统节能问题受到更加广泛的重视。冰蓄冷系统优化和控制的目的是在满足建筑物供冷要求的同时,使系统空调期运行费用最小。准确的预测是蓄体系统优化和控制的基础和前提,主要包括下列内容。

2室外逐时气象参数的预测

2.l室外逐时温度

许多研究结果表明:室外温度直接影响负荷大小、能量消耗和高峰期用电量。以往温度预测算法大多建立在室外温度按正弦曲线变化的假设上。Chen通过对蒙特利尔最近十年气象数据的分析,得出了室外温度波的三种模式:近正弦波模式、降温模式、升温模式。他发现该市1月和12月份每日温度最高温度孵出现在午夜12:00.将温度波简单地假设为正弦曲线不能反映室外温度实际变化的趋势[14]。全球“温室效应”和城市的“热岛”效应的影响,需要对室外温度变化做进一步的分析和研究。况且,我们所指的室外温度是针对某个实际建筑而言的,而气象预报是一个大区域内的整体平均,二者存在着差异,因此。需要一个有针对性的预测手段。

预测中通常采用的模型包括回归模型(线性回归、多元回归等)、时间序列模型(ARIMA、ARMA、AR、MA等)、Kalman滤波模型、模糊集模型、人工神经网络模型等。

1985年Rawlingr指出对蓄冰系统,为了防止冰在热天提前耗尽,一种预测热天的办法是观察当天早晨的气温(主观预测法)。例如,在新泽西地区,如果上午8:00的温度为29℃,统计数据表明当天很可能接近“设计日”[15]

用于客观天气预测的模型输出统计(Modeloutputstatistics)可以给出精确的未来天气撒尼“然而,这种方法需要大量的气象数据和超级计算机;而不适于在线控制。实时控测。气象参数和负荷预测的方法大多数基于最小M乘回归分析。1989年MacA-rthur[16]等利用以前测量的环境温度和当地气预报的最高、最低温度来预测未来温度曲线。1995年Kawashima等采用预报的最高,最低温度和ASHRAE建议的形状系数预测环境逐时温度[17].因为利用了更有效的信息,他们的方法优于仅采用过去测量气象数据的方法。Chen对天气预报的最高、最低温度作了更详尽的修正。由数据采集系统实测室外温度,并根据算法是未来几个小时的逐时温度;同时将室外温度变化分为上升阶段和下降阶段,分别计算各时刻的形状系数;二者共同用于室外温度的预测,取得了较好的效果。

2.2逐时太阳辐射的预测

1996年,Kawshima将天气分为晴、阴、多云、雨四种典型情况。首先根据实测数据拟合出用于预测次日太阳辐射总量的多项式,然后乘以逐时的系数来预测次日的太阳辐射[18].Chen将太阳辐射细分为10个级别,并给出了它们的相对于各时刻历史最大太阳辐射强度的中值,用于太阳辐射的预测,他发现对于晴朗小时或天晴间多云(sunnyhourorday)预测效果较好;而对于不确定的天气状况,如晴间多云(clearingandclouding)则有一定的偏差[14].在建筑物能耗预测结果的报告中[19],前六名分别为英国剑桥卡文迪许实验室的Mackay[20]、瑞典Lund大学理论物理系的Ohlsson[2]、普林斯顿大学中心研究实验室汽车研究和发展公司的Feuston[22],南非的Stevenson[23]、日本东京电气工程部的Iijima[24]、日本东京技术大学的Kawashima[25].他们分别在各自的文章中介绍了自己的模型和预测方法。其中,只有Iijima采用了非ANN的分段线性回归方法。虽然算法取得了较为满意的结果,但是作者指出线性算法的在解决实际非线性问题时,还是有限局性的。

温度和太阳辐射是影响建筑物冷负荷的主要因素,其他参数的预测,如相对湿度等,本文不再赘述。

3建筑物逐时冷负荷的预测

简单的负荷预测方法是将当天的负荷作为第二天冷负荷的预测值。1985年Tamblyn利用测量仪器,如流量计和温差传感器产生准确的冷吨一小时冷负荷曲线,然后建立冷负荷与环境温度和内部负荷之间的函数关系,用于负荷预测[26].1989年Meredith等在利用BASIC程序进行蓄冷系统模拟时,根据ASHRAE通用负荷曲线(ASHRAE1987),采用四阶多项式回归得到方程来预测模拟日的负荷[27]。

RuChti[28]采用了标准日、最热日负荷预测器进行负荷预测。这种方法实际上是将一定时期内(如一个月)某一特殊的负荷图样作为该时期每天的负荷图样。此方法简单、计算量小、比较适合于一般的工程应用,对运行管理水平要求不高,但远不能满足优化和控制的要求。

1989年Boonyatikam等指出采用数学模型预测空调冷负荷的缺陷,包括①详细模型需要内存的增加;②数学方程不容易适应外界条件或运行状况的改变;③计算机处理时间过长;④有精度要求时,对建筑物的输人描述过多等。为了避免这些问题,作者采用基于实际空间响应(负荷)而不是理论模型的预测函数。收集相关变量的历史数据用于分析。将每一个变量,如:室外干球温度、相对温度、人射太阳辐射、风速、风向、负荷等的数值记录到数据文件中,最后采用多元线性回归导出预测方程[29]。

1989年MacArthur等采用ARMAX时序模型进行负荷预测,预测误差在5%以内[16].

1989年Spethmann[7]和1994年Simmonds[3]采用第二天预报的最高、最低温度、历史形状因子曲线,并区分了工作日与周末。首先预测室外温度,然后通过温度曲线和历史形状因子进行负荷预测,并将算法集成于预测优化蓄冷控制器。实际运行时,测量温度和负荷用于对预测值的在线修正。

1990年Ferrano采用ANN预测次日总冷负荷,并与实时专家系统结合用于迈阿密一幢建筑冰蓄冷系统控制。根据每天24小时的温度波动情况,分三种温度模式:冷(COld)10℉、暖(warm)14℉下和普通(normal)2.5℉,对神经网络进行训练。神经网络训练完成后,预测值与理想值的偏差为4%[30]。

以上研究工作具有各自的特点,然而各预测模型间没有性能对比。1993年,在ASHRAE首届建筑物能量预测竞赛中,在对比多个参赛选手的预测结果后,Kreider指出为了达到更为精确的预测效果,传统方法将让位于新的预测方法,如ANN.1995年Ka-washima采用完全相同的数据集,对包括ANN模型在内的七种预测模型(ARIMA、LR、EWMA)进行比较论证,指出ANN模型预测最精确[17]。

集蓄范文篇9

关键词:雨水利用,水资源,新农村建设

新农村政策实施以来,农村水资源调配模式得以优化升级,一定程度上缓减了农村水资源供需矛盾,但受各方面条件限制,我国雨水利用仍存在资金不足、技术单一、利用率低等问题。在新农村建设中,地面硬化程度加深,使地表径流量增加,加速了径流汇集,极易引发洪涝灾害。目前,在部分农村,农业、生活用水得不到保障,尤其是生活用水的水质不达标,直接影响农村居民的生命健康[1]。此外,雨水冲刷还会引发农业面源污染、生态破坏等问题。因此,结合新农村建设实际需求,对农村现有技术进行效益分析和方案优化,提高雨水利用效率,是推动新农村建设、解决水危机的有效途径。

1新农村建设中雨水利用存在的问题

当前,新农村建设中雨水利用还存在如下问题:1)农村地区技术水平有限,通常以效率低的传统技术为主;2)现有雨水利用技术一般仅考虑雨水的直接回收与利用,未考虑与雨水回补地下水、水土保持和环境改善等多目标结合;3)雨水利用没有很好地与生态景观及环境建设相结合[2];4)由于缺乏管理和净水配套设施,收集雨水的水质不达标,对农民生命安全产生威胁;5)雨水利用技术过于单一,缺乏技术集成和综合利用方法,未形成科学的技术体系。

2新农村建设中雨水利用体系的构建

将现有雨水利用技术分为直接利用、间接利用和综合利用三类来构建雨水利用技术体系。

2.1雨水直接利用

农村地区雨水直接利用是由坡面、庭院、公路等多种集雨面将雨水收集后直接回用。1)坡面集雨。包含人字形屋面、山坡坡面和人工集雨面三类。传统的屋面雨水直接进入蓄水装置,而无任何前处理设施,仅在使用前自然沉降,煮沸后便饮用,忽略了屋面材料和表面杂质对水质的影响,导致水质不达标,长期使用将对人们生命健康造成严重威胁[3]。对此,应根据不同集雨面的来水量和水质特点配套预处理设施,也可采用铝塑板等新型屋面防水材料,或在屋面采用旋流除砂装置,通过对初期雨水弃流,以得到水质较好的后期雨水,可有效减少雨水杂质,保障用水安全。山坡集雨面积较大,来水量多,对农户生活用水水量有保障,且其对径流污染物有截留和净化作用,收集的雨水水质较路面好,可作为家庭日常用水的备用水。同时,在山坡上修建梯田或植树种草,既可减少水土流失,又能拦蓄和净化雨水,减少雨水径流,补充地下水。当缺少或无天然坡面集雨条件时可修建人工集雨场。2)庭院集雨。由于屋面集雨面积小,较难满足农户日常用水量需求,可收集庭院雨水补充生活用水,铺设庭院不透水集雨面时应设定适宜坡度。庭院集雨面应防止畜禽进入,化肥和农药污染等。多个庭院集雨面便构成集流场,在其周围应避免生活垃圾堆放和畜禽粪便污染,降雨前应清扫集雨面,排弃一定初期雨水而收集水质较好的后期雨水。3)公路集雨。随着新农村的建设,公路路面车流量增大,人为活动所致路面污染物增多,径流污染程度加大,经过简单的自然沉降和水质处理后可用于农业灌溉或公路绿化[4],若要作为生活用水使用还需进行深度处理。在现有屋面基础上,利用当地条件通过对乡村坡面、庭院和公路的修整或修建人工集雨场,构建多种集雨面共同集雨的雨水利用模式,同时要注意对集雨面定期维护[3]。雨水直接利用能有效拦蓄雨水,解决农民用水问题,是农业抗旱的有力保障,尤其与滴灌等节水措施结合产生经济效益更高,因其成本低,易操作,可在农村地区广泛应用。

2.2雨水间接利用

雨水间接利用是采取工程措施使雨水下渗或回灌地下,以平衡地下水。与城市相比,农村地区受污染程度低,降雨冲刷大气对雨水水质影响小。雨水间接利用于绿化灌溉、涵养水源、回补地下水等,具有减少水土流失、恢复生态环境和地下水水位等多种生态效益[5],前景广阔。雨水间接利用措施有屋顶绿化、雨水花园、植被浅沟、透水地面等。1)屋顶绿化。屋顶绿化已被许多城市采用,它既能减少屋面雨水径流和径流污染物,又对气候调节和环境改善有积极作用。考虑到大部分农村屋顶承重差、房屋面积小、资金有限等因素,应选择栽种抗风、耐旱、耐寒性强的低矮灌木和草本植物,重量轻,养护投入少,也便于栽种和运输。此外,屋顶绿化时还应考虑屋顶的防水,屋顶与植被层间需铺设专用排水板。2)雨水花园。根据目的不同,雨水花园可分为控制径流量和控制径流污染两类[6],在农村建设中,宜采用以控制径流量为主要目的的雨水花园,其造价低,且便于施工、管理。另外,雨水花园还具有较好景观和生态效果,尤其适合应用于对环境要求较高的生态旅游村。3)植被浅沟。植被浅沟一定程度上可代替传统沟渠,雨水在植被浅沟中通过植物根系得到净化,既节省投资,又更贴近自然排放规律,还起到景观点缀的作用,对农村是一种经济易行又环保的方法。4)透水地面。在新农村建设阶段,大力开展工程建设,地面硬化率不断提高,大大加速了暴雨径流,使得道路径流难以下渗,极易产生洪涝灾害。为此,农村地面可适当采用碎石、鹅卵石或带孔砖铺砌,使雨水或地面径流下渗到土壤。但透水地面造价较高,且耐用性较低,宜考虑在居民院落或健身广场等空地使用。

2.3雨水综合利用

在农村地区,雨水的综合利用主要是建造池塘、湿地等收集调蓄雨水,比如多功能调蓄塘、庭院水塘、生态水塘和人工湿地等。雨水调蓄塘可以在雨季时集蓄雨水,减少雨水资源的流失,降低洪涝灾害发生的频率;旱季时,又能将收集的雨水作为备用水源。根据当地的地质地貌和水文气象条件,建设适用的雨水综合利用设施,不仅可以防涝抗旱,又能调节村庄周边气候、美化村庄环境,也能充分利用土地资源。

3结语

1)在新农村建设中,加强雨水资源利用对保护自然水源、推进农村人居环境整治、提升农村基础设施水平、促进农村经济发展有重大意义。2)我们应当结合农村经济状况、自然条件、水资源状况等多方面因素,本着经济、实用的原则,科学地选择适合该村的雨水利用措施,并确定合理的设施规模,以实现更高的经济社会效益。3)雨水利用需同灌溉工程、植被绿化、生态修复等统筹一体,以实现农村的可持续发展。

作者:王丽 汪晓晖 单位:湖南科技大学土木工程学院

参考文献:

[1]陶洁,左其亭.社会主义新农村建设面临的水资源问题及保障措施探讨[J].南水北调与水利科技,2009,7(1):36-42.

[2]李海燕,罗艳红,黄延.我国农村雨水综合管理措施研究[J].中国农村水利水电,2013(6):66-72.

[3]刘晓冬,张国珍,杨远超,等.甘肃会宁雨水收集、净化新模式研究[J].中国人口•资源与环境,2011(21):273-276.

[4]刘利,甄晓云.云南省农村公路雨水收集潜力分析与收集利用探讨[J].环境工程,2013(1):230-232.

集蓄范文篇10

论文摘要农田除涝是农业高产稳产的基础,是农业丰产丰收的关键,详细介绍了农田除涝的基本措施及具体要求,主要包括:洪涝分治,综合治理;开挖沟网、墒网,改善排蓄重要条件;高、低地分开、分片排涝;自排为主,辅以抽排;控制运用,加强管理。

防洪的基本方法是应在巩固防洪设施的前提下,坚持顾全大局,分区分片控制,做到上下游,蓄与排,排与灌兼顾,整体照顾局部,团结治水,因地制宜,综合治理,避免产生新的洪涝矛盾或水害搬家的现象。笔者根据多年的工作经验,现将农田除涝的基本措施介绍如下。

1洪涝分治,综合治理

治洪是除涝的前提。在洪涝并存的地方,必须按照洪涝分治、防治结合、因地制宜、综合治理的原则,采取蓄泄兼筹,整治骨干排洪河道,扩大洪水出路,巩固防洪堤防与水库大坝,同时积极搞好水土保持工作。这不但能保障大片地区的防洪安全,也为大面积农田除涝排水解决出路问题。在洪水问题初步得到解决后,应该积极除涝。办法就是洪涝分离,让出洪水走廊,因地制宜规划某些河道为行洪河道(高水河),某些河道为排涝河道(低水河),把洪水干扰排除在外,给洪水以出路,分区分片治理,达到山区、平原分开,山区、圩区分开;高、低地分开。

2开挖沟网、墒网,改善排蓄重要条件

排水是除涝的基础,但不能单纯地考虑排水,应根据当地的自然条件,因地制宜开挖田间排水沟网、墒网,以改善土壤的排蓄条件。所谓“沟网”,系指大沟、中沟、小沟三级,有些地区则指干沟、支沟、斗沟等,大沟、中沟的作用是排水、泄水、引水、蓄水、调水及航运、水产养殖等;既能及时排除暴雨经流又可使地面经流得以滞蓄利用。小沟的作用是汇集排除地面水,控制与降低农田地下水位。所谓“墒网”,系指田间工程的毛沟、腰沟、墒沟,属于临时性田间排水工程,开挖这一系列田间排水沟,对于除涝、除渍夺高产,十分重要。其作用就是迅速汇集地面经流,减少降雨入渗,降低耕作层土壤含水量,从而降低地下水位。因此,必须重视搞好田间沟墒工程,促使降雨经流随时汇流入墒入沟,及时排除出去。

3高、低地分开、分片排涝

平原地区的地形特点,总的来说较为平坦,但因其范围广阔,地势仍然还有高差。如果不采取高、低地分开,大河网不划分梯级加以建闸控制,势必造成高地排水要压向低地,使低地受淹,从而加重低地的排涝负担,低地涝水更难以及时外排。同样,低洼圩垸地区虽然地形较为平坦,但圩内地形也存在高差,每逢暴雨,高水低流,形成“天落一寸,地涨半尺”的局面,势必加重低地的涝情,引起高、低之间的排水矛盾。因此,在排涝规划中,除了建立河网规划外,还应考虑在高低地分界线处划分梯级,建闸控制,等高截流,高低分开、分片,分级排涝,使各片自成水系,灵活调度,达到高水、高蓄、高排;低水低蓄、低排;高地自排;坡地抢排;洼地抽排;排涝滞涝结合,控制运用自如。这是平原区、低洼圩垸区除涝灭灾的一项有效措施。

4自排为主,辅以抽排

单靠自流外排与内湖滞涝仍不能免除涝灾威胁的地区,需要相辅以抽排。但是,为了减少装机容量和抽水费用,在规划和管理时,必须坚持以自排为主的指导思想,并采取一切措施尽量利用和创造自流排水的条件。例如:①在设置排涝站的同时,要修建自流排水涵闸或保留原有排水涵闸;②根据各个圩垸的具体情况,分别研究采用集中建闸、分片设站,或合站分闸,闸站合一等有利自排的布置方式;③有条件时可适当抬高内河、内湖的滞涝水位以争取内河、内湖有更多的自流外排条件;④抓住汛期河水位短期回落的时机,进行自流抢排等。