工业园雨水收集利用的途经与措施

工业园的雨水收集与利用是一个综合的系统， 系统内包括了雨水的收集、 传输以及净化。本 章将从工业园的绿地、铺装、道路和水体四个要素出发， 探讨在工业园进行雨水收集的有效 途径。 1、绿地的雨水利用 工业园在工业生产的过程中， 往往会产生扬尘和工业噪音， 因此较大面积绿地设置就显得至 关重要。 通过合理规划的工业园绿地不仅能有效的利用落在绿地上的雨水， 还能够接纳建筑、 铺装上的雨水径流，因此加强绿地的雨水利用是工业园雨水利用的重要内容。 1.1 绿地雨水滞留及渗蓄 1.1.1 缓坡绿地设计 工业园中绿地的坡度是影响绿地雨水收集的重要因素， 雨水落在绿地上后， 会以径流的形式 汇集起来。随着绿地坡度的增加，产生的径流量也会增多，径流会对地表进行冲刷，影响场 地的稳定性。一般来说，在不做出来的情况下 6°~15°的坡地可能会有中度水土流失的现 场，当绿地坡度达到15°~25°的时候可能会发生严重的水土流失。因此，在前期园区设计 的时候可以通过降低绿地的坡度来控制雨水径流， 除此以外， 缓坡绿地还可以降低雨水在绿 地中的流速，从而增加雨水在绿地中停留时间，可以有效增加雨水的渗透量。 1.1.2 下凹式绿地设计 除了上面提到的缓坡绿地设计， 我们还可以通过在工业园设置下凹式绿地的方式来加强绿地 对雨水的渗透利用。作为一种生态的加强雨水渗透的设施， 它不仅能够渗透雨水，还是一种 可以结合绿地景观营造而不需要额外投资的有效雨水收集措施。相对于道路同高程的绿地， 下凹绿地在雨水净化和促使雨水就地下渗方面更为出色。关于下凹绿地设计的参数有很多， 比如：下凹绿地面积、设计暴雨重现期、绿地下凹深度、土壤稳渗率以及绿地耐淹时间等， 其中最重要的控制参数是是绿地下凹深度和绿地面积。 绿地下凹深度作为影响下凹地蓄水量的关键因素之一， 按理来说随着下凹深度的增加， 绿地 的蓄水量也会随之增长。 但是过多的降低绿地高程会增加植物被水淹的时间， 从而影响植物 的生长，由于植物耐水淹时间为 1~3d，因此在进行下凹绿地设计时，一般会将下凹深度控 制在 5~25cm。 除此之外， 绿地面积也是在进行下凹绿地设计时需重点考虑的因素， 只有保证了足够的绿地 面积才能最大程度的发挥下凹绿地的效益，一般情况，下凹区域面积应占汇水面积的 10％ 以上，现当下凹区域面积占全部汇水面积的20％时，可以吸收 30％~90％的雨水量，甚至实 现全部下渗。 下凹绿地中的雨水大部分都经过下渗、 蒸发、积累进行处理，多余的部分就近排入其他的雨 水利用设施，关于其水平衡关系式可以表示为： P0+U0=D+E+S+U1+Q 其中 po 表示降雨总量，uo 为初始蓄水量，D/E/S/U/Q 分别代表径流损失量、蒸发量、下渗 量、结束时绿地蓄水量和溢流外排水量。 1.1.3 丰富的微地形设计 在做工业园设计的时候可以考虑将绿地的地形做的丰富一点， 当暴雨来临而绿地的渗透作用 有限来不及消化大量雨水时， 可以让雨水留住在绿地的下凹处慢慢下渗。 相对于上述所说的 两种方式，微地形设计是徒坡和缓坡向结合的， 坡度也由单一的变为多个， 可以缓解因坡度 太大而容易导致水土流失的问题，同时还可以有效的滞留雨水，增加雨水的下渗。 1.1.4 植物种植设计 （1）植被覆盖 提高工业园植被覆盖是增加绿地雨水收集的有效方式之一，研究发现，在裸地中 55％的降 水都以地表径流的形式流失，除了5％的雨水下渗外，其他都是暂时停留在地表或者蒸发散 失了。 经过草地覆盖后的绿地比裸露地面的渗透率高了七倍， 其涵养水源和防止水土流失的 能力都显著提高。除了植被覆盖，还可以采用木屑、砂石、碎树枝等材料覆盖，通过精心布 置后不仅可以减少水分蒸发、 消减地表径流和增加雨水下渗等， 还能提升工业园的景观效果。 （2）乔灌草复式群落 相对于道路绿地， 工业园不需要考虑周边商铺的问题， 在植物种植方面不用刻意的去保证视 线的通透性，因而可以采用乔灌草复式种植， 这样可以有效的就留雨水， 降低雨水对地表的 冲刷，减少地表径流量，除此以外植物根部还可以起到涵养水源的作用。研究发现，在乔灌 草复式群落中，5％~10％的雨水会以蒸发的形式散失掉，50％~80％的雨水会被植物滞留， 渗入土壤，仅仅只有 10％的雨水形成地表径流。 在降雨的过程中，雨水经过乔木层、 灌木层、草本层时会逐次被截留，雨水量跟雨水势能也 会大大减小。 除了在减缓径流方面胜过简单的植物种植外， 乔灌草复式群落在固土保土方面 也更加出色， 高大的乔木往往具备茂密的树冠因而可以起到良好的遮阴效果来较少灌木层和 地被层的水分蒸发，可以对雨水资源进行更有效的利用。 1.2 绿地雨水输送 1.2.1 植草沟 在绿地中，植草沟具有输送雨水的功能。植草沟，是种有植物的自然沟渠，有时候也被叫做 植被浅沟、浅草沟等。一般用于大面积绿地内、道路两侧，可以同雨水管网同时设置，或者 代替雨水管网来完成输送功能， 除此以外还可以对雨水进行收集与净化。 在对植草沟的植物 进行选择时，会尽可能的选择那些抗性强， 净化能力强的品种， 部分符合条件的植物可能野 性比较足，不能满足大众的审美， 因而无法设置在居住区绿地， 道路绿地这些人群种类复杂 的地方，但在工业园中就不需要考虑这些因素。 根据植草沟运输雨水方式的不同，可以将植草沟分为三种：标准传输植草沟、湿植草沟、干 植草沟。其中，标准传输植草沟是一种较宽阔的浅植被渠道， 它能将地表径流从集水区输送 到其它的雨水利用设备中， 提高水资源的利用率。 湿植草沟相比于标准传输植草沟只是将沟 渠设计成了湿式的沼泽状态， 并在其中种植有湿地植物。 干植草沟是标准植草沟的基础上增 加了底部排水系统和更好渗透性能的填料层，因此必标准植草沟具备更好渗透和传输性能。 在进行植草沟设计时，主要的影响参数有长度、 最大允许流速、水利停留时间和植草沟的纵 向坡度四点。 研究发现， 植草沟的长度和水力停留时间对植草沟去除污染物的效果具有很大 的影响。一般来说植草沟的长度越长，水力停留时间越久，植草沟的净化效果越好。除此以 外， 合理的径流流速可以减少雨水径流对地表土层和植被的冲刷， 一般来说流速最好控制在 0.8m/s 以内。同时，植草沟内纵向坡度一般取值为1％~5％之间，这样的坡度既保证了沟内 径流的流动性，也不会导致径流流速过快而冲刷地表。 除了输送雨水外， 植草沟能净化雨水， 在雨水由植草沟传输的过程中， 由于植草沟颗粒沉淀、 植被截留、土壤渗透等作用，会使得雨水径流中颗粒物的浓度大幅度降低， 除此以外植草沟 中生长的植物也可以吸收雨水径流中的氮磷以及重金属的去除效果较为逊色。 1.2.2 旱溪 旱溪是一种模仿自然水体的形态， 在底部铺设卵石的非永久性水体。 在雨季时可以吸收雨水 呈现水体的形态，并可以引导雨水径流传输到特定预期， 在旱季则保存干涸。除此之外，旱 溪往往还会与植物的营造相匹配， 从而可以从意境上表现出溪水的景观。 相比与人造水来讲， 旱溪的维护和使用成本更低，更容易维护，景观效果也更持久。 旱溪多应用在线性汇水区， 比如斜坡底部、谷底或利用原有排水明沟进行改造。 其应范围也 比较广泛。兼备了吸收雨水，传输雨水和景观的功能