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大自然恩赐方案简介

http://www.sina.com.cn 2008年06月20日 19:12 新浪财经

绿色创意奖申报表：绿动未来•2008绿色创投方案评选
创意名称	大自然恩赐—雨水
创意者简历	姓名：周源性别：男出生年月：1986年2月12 专业：生物工程专业学历：本科学校：哈尔滨商业大学
环保类别	节约水资源
环保目标	本创意主要从雨水收集方面来缓解21世纪水资源匮乏的问题。达到目标是减少居民用水量的15%，全年直接经济利益达40.2亿元（北京为例）。
创意来源	城市规模的扩大，雨水流失量也越来越大。一方面是城市严重缺水，地下水过量开采，地下水位逐年下降；另一方面，大量排放雨水又带来城市水涝、城市生态环境恶化等一系列严重的环境问题。
商业价值分析	一、创意背景　在法国节水成为“全民工程”；在美国人口和经济在增长，用水量却在减少；在埃及严重缺水国不“缺水”；而在中国人均水资源拥有量不到世界人均水平的1/4，被列为世界13个主要贫水国家之一，水资源短缺已成为制约我国经济和社会发展的重要因素。那么，其他国家节水有何高招值得我们学习呢？从上世纪80年代开始，不少发达国家开始探索城市雨水利用技术，并逐渐实现了标准化和产业化，在促进生态保护与社会发展两方面取得了良好的效果。而我国城市水资源主要着眼于地表水资源和地下水资源的开发，不重视对城市汇集雨水的利用而任其排放，造成大量宝贵雨水资源的流失。随着城市规模的扩大，雨水流失量也越来越大。一方面是城市严重缺水，地下水过量开采，地下水位逐年下降；另一方面，大量排放雨水又带来城市水涝、城市生态环境恶化等一系列严重的环境问题。因此，利用好天上掉下来的资源，就是很大的节约；反之，让雨水白白流掉，就是很大的浪费。近些年来，实施“水窖工程”使我国干旱地区雨水利用取得了重大效益，城市雨水利用的研究和应用也正在兴起。在借鉴国外技术和经验的基础上，已经有一批雨水利用工程在北京、上海、重庆等几个城市得以实施，并取得了良好的效益。二、创意主要解决问题本创意主要从雨水收集这方面来缓解21世纪水资源匮乏的问题。创造水资源循环利用新途径。三、创意亮点雨水收集利用技术最大亮点在于雨水的预处理，巧妙利用重力学的原理，对初雨进行了抛弃，对雨水进行了在线过滤，使收集的雨水澄澈干净，收集后的雨水不再需要进行如沉淀→过滤的复杂工艺，免除了后道处理成本，使雨水收集极具普及性和推广性。这种新型的雨水收集利用技术彻底颠覆了传统的收集概念，更具环保性和节能性。四、国内外雨水资源利用概况 4.1 国外概况德国是欧洲极力主张广泛进行雨水利用的国家之一。自1989年制定了屋面雨水利用设施标准以来，城市雨水利用技术已经进入标准化、产业化阶段，并逐步向集成化、综合化方向发展。已经基本上形成了一套比较完整实用的理论和技术体系，某些方面已经形成法律。丹麦的城市地区主要通过屋顶收集雨水，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。据统计，丹麦每年能从居民屋顶收集645万m3雨水，如果全部用于冲厕和洗衣，将占居民冲厕和洗衣实际用水量的68%。相当于居民用水量的22%，占市政总饮用水产量的7%。国内概况 2003年，大连市启动“集雨工程”，累计投入1.45亿元资金，建成重点示范项目133个，总集雨面积达到280平方公里，蓄水能力超过450万立方米。“集雨工程”被百姓亲切地称为“民心工程”。奥体新城位于龙岗中心城西区，总规划面积13.4平方千米，目前区域内建成区占规划面积的40％。在建设过程中，施工人员将在奥体公园及其他体育场馆建设时采用下凹式绿地，透水砖等加大雨洪的渗透。同时将奥体公园的雨水收集到规划景观湖，经滞留后多余水量排出。还要利用渗井、渗渠等对雨洪集中下渗，回补地下水。而体育场馆大面积屋顶的雨水经去除初期雨水后，可直接集蓄利用，水量达到107万立方米，可用于浇洒绿化、道路、洗车、冲厕等。这一项目可将奥体新城建成生态体育城，同时为市政公用设施雨洪利用积累经验。五、社会与经济价值 5.1 社会价值 5.1.1 缓解城市缺水城市化不仅是衡量国家发达程度的重要标准，也是农业国向工业国转化的必由之路。我国是一个发展中国家，尚未进入工业化成熟阶段，城市化进程任重道远。这必然会给城市供水增加新的压力。近十几年来由于城市化进程的加快，水资源供需矛盾已十分突出。在现有的672座城市，有400多座供水不足，110多座严重缺水，其中北方70多座，南方43座。北方缺水或严重缺水的城市主要是资源短缺，即城市发展对水的需量已超过当地水资源的潜力，虽然西安、大连等城市已采取了调水工程措施，但供需矛盾仍没有得到解决；南方缺水或严重缺水的城市，主要是污染型或工程型短缺，即由于引水、灌溉或城市水体污染造成的缺水。因为缺水，全国工业产值平均每年减少2300多亿元，其中绝大多数在城市工业。假如像专家预测的那样，到2010年和2020年我国城市化率分别达到35~40%和40~45%，那么缺水或严重缺水的城市会更多，其中资源型缺水问题更加明显。城市雨水利用虽然解决不了根本问题，但至少可以从某种程度上缓解缺水或严重缺水局面。尤其值得其中利用还有属于弃水的暴雨，既可减免暴雨汇流造成的城市内涝，又可增加城市供应水量，变弃为宝，化害为利。 5.1.2 减免城市涝灾我国西高东低，河流众多，平原中的平地大都位于江河洪水水位以下，是洪水洪灾易发区。加之，我国位于亚洲季风气候区，雨季年内高度集中，夏季冷暖气流相遇时，常有强度较大暴雨发生，造成洪涝灾害。目前我国城市比较重视防外水，即防洪，比较忽视预防内水，即暴雨汇流产生的涝灾。大多数城市的排涝标准都不高，一般不足10年一遇。加之填充覆盖排水河道，蚕食水域洼地，清理树木、草地，增加不透水面积，破坏城市排水系统，城市雨洪调节能力越来越差，一遇大雨，城区四处是水，雨污混流，车辆堵塞，人车难行。如武汉，1998年长江大洪水时，军民严防死守保住了大堤安全。但7月21日一场暴雨，市面上区到处积水，致使交通、电力、通讯等生命线工程全部瘫痪。深圳1993年9月遭遇台风暴雨袭击，内水排不出，外河又倒灌，河堤决口，直接经济损失达13.28亿元。初步估算，城市雨水利用率超过10~20%，即可减少暴雨汇流水量和水速的20~30%，马路积水，保持交通畅通；城市雨水利用率达到30%以上，即可减少暴雨汇流水量和流速的40%以上，基本免去城市内涝。其中马路雨污分流和增加水域、绿地对免除马路积水和低洼地带积水效果尤为明显。 5.1.3 减少雨污汇流目前，全国80%以上的城市河流、湖泊受到不同程度的污染，许多大江大河流经城市的河段已达不到流经城市的河段已达不到Ⅲ类水质，湖泊鱼虾绝迹。城市雨水利用，虽然无法减轻水质污染，却可以减少雨污混流，从而减轻城市产生污水量和污水处理量。通常我国城市都是一个排水通道，雨污不分，不仅增加了城市排水系统的雨洪排水压力，而且增加了城市污水排放量。一遇暴雨，雨污混流，污水倒溢，到处积水，又脏又臭，令人难忍。如采取雨污分流，分散储雨，集中排污，倒可以一举两得。 5.1.4 有利于改善生态水是城市生态系统的重要要素，具有供应水源、保护绿地、维护生态，旅游娱乐等生态功能。而雨水又是城市生态系统用水的主要来源，仅仅依靠自然降水是十分不够的，尤其是绿地，水域减少、不透水面积增加的情况下，更是如此。故尔，栏蓄城市雨水，储存于绿地附近，不失为改善城市生态的一种好方法。 5.2 商业投资价值首先，推广小区雨水收集系统可以节省大量的政府市政投资。小区雨水利用工程可以将地面雨水就近收集并回灌地下，改善水体环境，减轻污水厂负荷，提高城市污水厂的处理效果；同时，雨水蓄水池和分散的渗渠系统可降低城市洪水压力和节省封闭路面下的排水管网负荷。这样一来，政府每年在大型污水处理厂、收集污水管线和扩建排洪设施的大量资金就可以节省下来。其次，对普通居民来说，推广小区雨水收集系统可以节省用水开支。假如一居民小区总面积25.20万m2，常住人口7200余人。如果利用屋顶集雨，其集雨面积5.70万m2。按小区所处城市年降水量640.9mm计算，年集雨量为4.01万m3，其中有效蓄水3.60万m3；道路雨污分流集雨面积为5.00万m2，年集雨量为3.20万m3，其中有效蓄水量2.68万m3，两者相加为6.28万m3，可减少该小区居民供水量的15%以上，如果以当地自来水3元/m3，则可节省18.84万元。其省钱之处不言而喻。再次，从行业角度分析，小区雨水收集系统有良好的产业前景。未来若干年内，雨水与中水利用设备产业可以吸引大量的民间资本进入，形成一个吸引民间资本的新产业。这项产业在减少政府财政支出、促进经济增长、吸纳就业、促进小城镇建设等方面都会发挥出积极作用。六、雨水收集途径 6.1 屋顶集雨屋顶集雨，即利用建筑物屋顶面积蓄雨水，蓄水池储存，生活饮用。其年集雨量等于屋顶面积乘以当地年降水量。蓄水池容量根据年集雨量和所居人口需水量确定。其设置主要由屋顶面积、檐槽、引水管道、蓄水池、水泵、供水管道和过滤器或反渗透过滤器等组成。蓄水池可用混凝土浇筑，也可用土窖或砖石结构，蓄水池设栏污网和栏污池。供水管道可借用原屋内供水管道，管道进水口和出水口分别安设过滤和反渗透过滤器。这种装置可以单户使用，也可以用于居民小区、商业小区、办公大楼等。城市可以制定相应的制度，鼓励居民和居民小区推行屋顶集雨工程。 6.2 街道集雨街道、马路集雨，即利用街道、马路专设雨流排水管道引水，分区设置蓄水池储存，就地利用。排水管道要与排污管道分设，排水管道进口晴天封闭，雨天打开；排污管道晴天打开、雨天封闭。蓄水池可置于绿地下，容量根据集雨面积和降水量确定。这种集雨系统，不仅可以应用于市内街区，也可用于居民小区，自蓄自用，谁投资，谁受益。城市建设中可以统一规划，也可以分别列入各街区、各居民小区建设规划。城市建设部门统一管理，制定相应的制度，用经济的、行政的措施推行。 6.3 绿地、水域拦蓄这几年随着城市化进程的加快，土地成了稀缺资源，挤占排水河道和市区湖泊、洼地、绿地等现象十分突出。不仅减少水域、绿地栏蓄能力，而且增加暴雨汇流强度，及内涝的机率。可以通过有计划地恢复城市水域空间和绿地面积，增加雨水栏蓄能力，减免涝灾，恢复生态。七、雨水处理及储存方式 7.1 雨水预处理雨水的预处理是指雨水在进入贮水池（储存器）之前的净化处理。雨水预处理是决定雨水水质的关键，但也往往是容易被忽视的地方。雨水中的污染物一旦进入贮水池，雨水会在贮存过程中发酵，使雨水发黑发臭，水质严重恶化，以至失去使用价值。雨水的预处理包括雨水粗分、初雨抛弃和在线过滤三个方面。 7.1.1 雨水粗分雨水从屋顶汇集后进入落水管，与雨水同时进入落水管的树叶、树枝等粗大杂物被过滤网阻挡，雨水则进入收集器； 7.1.2 初雨抛弃屋顶是露天的，容易受到污染，雨水冲洗了房顶等受雨面的灰尘、以及可溶的与不可溶的杂物，因此这部分雨水被称为初雨，应被抛弃。初雨抛弃是把刚开始下雨时收集到的雨水排放至下水道，如果不抛弃，它们会污染其它雨水。初雨的自动抛弃应该由降雨量来控制而不是降雨时间。 7.1.3 在线过滤当降雨继续进行，雨水经过无动力在线过滤器，进入收集器的雨水在流经过程中完成了在线过滤，以去除雨水中粒泾大于0.2mm以上的杂质。以上三个环节是利用重力学原理自动完成，并且通过一个叫雨水收集器的一体化设备完成的。 7.2雨水储存由于预处理的作用，经过雨水收集器收集的雨水在储存时是不需要进一步处理的。雨水储存池可采用各种各样的防渗漏防腐蚀材料，如PE、不锈钢、玻璃钢、混凝土、陶土等，可安放于地面，也可埋于地下。实践证明雨水储存池埋于地下1米以下对保持和优化雨水水质很有利。雨水储存池安装于地面时应有坚固可靠基础并防止阳光入射，安装于地下时应防止污水倒灌。不论安装于地面还是地下，都应有良好的密封措施，这样可防止外界细菌的入侵。溢水口、进水口应设置网眼小于1mm的不锈钢网，防止蚊虫、老鼠进出。八、集雨设备示意图九、推广需要政府支持在欧洲一些国家，建筑项目在立项时，当地的市政管理部门会根据开发面积，规定小区在下雨时向城市管道排水的上限。一般这个标准在10%~15%左右，多出的降雨量需要小区自行消化掉。然而，就目前我国的情况看来，虽然建有部分示范小区建有雨水收集系统，但在建筑设计上并无强制性规定加以约束。这就使得我国城市雨水收集在相当长的一段时间内处于空白。这就需要各级政府在领导和推动雨水收集利用工作过程中，应尽快出台相应的政策或规定，从制度上推广城市雨水收集利用。十、总结在城市居民区，人们收集储存雨水可把雨水收集后系统储存，应用于灌溉、冲厕、冲洗车辆以及用于补充景观水，也可应付停电断水等紧急情况，也可挂于高架道路的两侧，用于灌溉周围的绿化。因此使用这种新型的雨水收集利用技术和设备，安装方便，省钱节能，有利于中国经济的可持续发展，符合科学发展观的要求，更是生态文明的具体体现。

商业风险	老城区人口密度高，土地紧缺，而收集雨水需要存贮空间。同时，利用雨水关键在于和污水管网分离，但在老城区，污水、雨水共用管网，直接造成利用难。如果要克服这些技术难题，则牵涉到经费难。前期投入较高，需要政府的保驾护航。国民的环保意识不强，需要大量的宣传。

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