摘要 雨水作为一种天然资源,与城市污水相比,具有污染程度低、硬度小、处理净化易 等特点。近年来在各国也受到越来越多的重视。国际上对雨水资源的利用逐渐向雨水渗 透、缓排和利用方向发展。我国也在不断学习国外先进技术及经验,并且因地制宜,逐 渐摸索出适合本土化的雨水利用技术。雨水的收集利用,一方面可以为人类提供较为清 洁的资源,降低污水处理成本,同时还可以提高土壤渗透雨水的效率,削减或延迟洪峰 流量,原有的水文循环向着有利于人类发展的方向进行。同时,雨水的收集利用在解决 城市内涝及水资源短缺,促进经济的发展与社会和谐方面,也显得愈加重要。 本篇报告将国内和国外的各种技术与政策进行对比,然后根据杭州当地的实际自然 地理,地质,气象和社会状况,借鉴很多关于雨水收集和利用的经验,从而对杭州市的 雨水内涝和用水结构展开研宄。报告首先分析了杭州市雨水资源开发利用的重要性,提 出了杭州雨水资源开发利用系统的主要构成,最后结合杭州市三个实际案例,探讨了杭 州市雨水资源开发利用系统的应用以及雨水资源利用的必要性。通过三个实际工程案 例,得到以下结论: 1.杭州市小区A的低影响开发案例表明:雨水直接外排的工程造价为19.12万元, 低影响开发的工程造价费用为24万元,但是单位利用渗透雨水造价,雨水直接外排费用 为21.22万元,低影响开发费用为13.75万元。相较而言低影响开发方案需耗费更多费 用,但运行期间对雨水的利用费用更低。收集的雨水可在绿地、道路浇洒种运用,可减 少自来水用量。 2.杭州小区B的雨水利用方案设计可行性:雨水系统年收集初期雨水量为75800m3, 每年雨水系统可节约219820元/年。通过此方案可见该小区的雨水系统运行费用低,管 理维护简单,有效利用雨水,景观水的循环利用,解决了小区景观水体和绿地灌溉耗水 大的问题,降低小区环境运行维护成本。结果表明:雨水收集与利用系统能够将径流流 量进行减少,并且对雨水进行收集,改善内涝情况,而且这个系统的应用对环境和社会 的可持续发展都具有非常大的意义。 3.杭州小区C的雨水利用方案设计可知:雨水系统年收集初期雨水量为75800m3, 每年雨水系统可节约219820元/年。通过雨水资源的合理利用,可以有效地减轻城市排 水管负荷,减少杭州城市污水处理厂、收集污水管线和扩建城市排洪设施,间接经济效 益显著。所以通过此方案可见,该小区的雨水系统运行费用低,管理维护简单,有效利用 I浙江大学硕士专业学位报告 摘要 雨水,景观水可进行循环利用,解决了小区景观水体和绿地灌溉耗水大的问题,降低小 区环境运行维护成本。 关键词:城市内涝;雨水资源;雨水渗透;水文循环;雨水利用; II浙江大学硕士专业学位报告 Abstract Abstract Rainisanaturalresource,comparedwithurbansewage,whichisalowdegreepollution, hardness,processingandeasypurification.Inrecentyearsinvariouscountries,therainshavealso gotmoreandmoreattention.Theresearchesofrainwaterresourcesarefocusedonrainwater infiltration,slowrowandtheuseofthedirectionofdevelopment.Wearealsoconstantlystudying foreignadvancedtechnologyandexperience.Thankstothelocalconditions,wearegradually exploringtheappropriateuseoflocalrainwatertechnology. Ontheonehandthecollectionandutilizationofrainwatercanprovidemorecleanresources formankind,reducethecostofsewagetreatment,improvetheefficiencyofsoilpenetrationof＊ rainandreduceordelaythepeakflow.Ontheotherhand,thecollectionandutilizationof rainwaterisbecomingmoreandmoreimportantinsolvingurbanwaterlogging,watershortage andpromotingeconomicdevelopmentandsocialharmony. Domesticandforeigntechnologiesandpoliciesarecomparedinthispaper.Basedonthe actualphysicalgeography,geology,meteorologyandsocialconditionsinHangzhou,the rainwaterandwaterlogginginHangzhouareanalyzed.丁hroughtheresearchesofthe phenomenonofwaterlogginginHangzhouinrecentyears,theannualaveragerainfallin HangzhouisanalyzedandtheannualaveragerainfallandcharacteristicsofHangzhouare analyzed.Itcanbefoundthattherainmustbecollectedandutilized,andtheideaisfeasibleand practical.TheconclusionscanbegotformthecaseofLowImpactDevelopmentarethatthe actualcostofrainwaterprojectis191,200yuanandthecostoflow-impactdevelopmentofthe projectis240,000yuan.However,fortheunitusingthepenetrationofrainwatercost,thecostof directrainfalleffluentis212,000yuanandthecostoflowimpactdevelopmentis137,500yuan. Itcanbefoundinthecaseofrainwaterdesignprogramthatrainwatersystemintheearly collectionofrainwateristhe75800m3andannualrainwatersystemcansave219,820yuan/ year.Throughthisprogram,itcanbeseenthattherainwatersystemofthedistricthaslowrunning cost,simpleandeffectivemanagementandefficientuseofrainwaterandlandscapewater recycling,whichsolvestheproblemofwaterconsumptionandwaterconsumptioninthe residentiallandscapeandgreenarea.Theresultsshowthattherainwaterharvestingandutilization systemcanreducetherunoffflow5collecttherainwaterandimprovethewaterlogging.The applicationofthesystemisgreatimportanttothesustainabledevelopmentoftheenvironment andsociety. in浙江大学硕士专业学位报告 Abstract ThedesignoftherainwaterutilizationschemeinHangzhouCommunityCshowsthat:The rainwatersystemcollects75,8〇〇ni3ofrainwateratthebeginningoftheyear,andtherainwater systemcansave219,820yuanperyear.Inadditiontothis,throughtherationaluseofrainwater resources,itispossibletoeffectivelyreducetheloadonurbandrainagepipes,reduceurban sewagetreatmentplantsinHangzhou,collectsewerlines,andexpandurbanflooddischarge facilities,resultinginsignificantindirecteconomicbenefits.Therefore,itcanbeseenthatthe rainwatersysteminthecommunityhaslowoperatingcosts,simplemanagementand maintenance,effectiveuseofrainwater,andrecyclingoflandscapewater,solvingtheproblem oflargewaterconsumptionforirrigationoflandscapewaterbodiesandgreenbeltsin communities,andreducingthecostofoperationandmaintenanceofresidentialcommunities. Keywords:urbanrainwater;rainwaterresources;rainwaterinfiltration;hydrological cycle;rainwaterutilization;LowImpactDevelopment; IV浙江大学硕士专业学位报告 目录 目录 m.mi mm i 目录v 第i章绪论i i.i雨水管理技术与理论在国内外的发展 1 l.i.i国外雨水管理技术与理论的发展进程 1 1.2城市雨水利用系统与绿色建筑 5 1.2.1雨水收集与利用系统与绿色建筑的概念 5 1.2.2国外雨水管理技术的发展现状 6 1.2.3国内雨水管理的发展现状 8 1.3课题的研究目的、内容、技术路线及来源 1〇 1.3.1课题的研宄目的 1〇 L3.2课题的研宄内容 11 1.3.3课题的技术路线 14 1.3.4课题来源 14 第2章杭州市雨水资源开发利用的重要性探宄 15 2.1杭州市城市概况 15 2.1.1杭州城区区位布局 15 2.1.2杭州市自然环境 15 2.2杭州市雨水资源开发利用的探宄 17 2.2.1杭州市内涝现象及分析 17 2.2.2杭州市内涝现象问题诊断 18 第3章雨水资源开发利用系统的构成 22 3.1绿色屋顶22 3.1.1绿色屋顶的构造 22 3.1.2绿色屋顶的机理和功能 24 v浙江大学硕士专业学位报告 目录 3.1.3绿色屋顶的设计与应用 25 3.1.4杭州市实践绿色屋顶的建议 26 3.1.5杭州市实践绿色屋顶的建议 27 3.2透水铺装 : 29 3.2.1透水铺装的构成 29 3.2.2透水铺装的机理和功能 30 3.2.3透水铺装的设计与应用 31 3.2.4杭州市实践透水铺装的建议 32 3.2.5杭州市实践透水铺装的经济分析 33 3.3植草沟33 3.3.1植草沟的构成 34 3.3.2植草沟的机理和功能 34 3.3.3植草沟的设计与应用 36 3.3.4杭州市实践植草沟的建议 36 3.3.5杭州市实践植草沟的经济分析 37 3.4雨水花园37 3.4.1雨水花园的构成 37 3.4.2雨水花园的机理和功能 38 3.4.3雨水花园的设计与应用 39 3.4.4杭州市实践雨水花园的建议 40 3.4.5杭州市实践雨水花园的植物选择 43 3.5下沉式绿地 45 3.5.1下沉式绿地的功能 45 3.5.2下沉式绿地的设计与应用 46 3.5.3杭州市实践下沉式绿地的建议 47 3.5.4杭州市实践下沉式绿地的经济分析 48 3.6雨水收集与利用的其他技术措施 48 3.6.1蓄水池 48 VI浙江大学硕士专业学位报告 目录 3.6.2湿塘 48 3.6.3渗管/渠 48 3.6.4植被缓冲带 49 3.6.5初期雨水弃流设施 49 3.6.6渗透塘 49 3.7雨水收集与利用措施的比选 49 3.7.1雨水收集与利用不同措施的优缺点 49 3.7.2适合杭州的雨水收集利用措施的比较 50 第4章雨水收集与利用工程案例探究 53 4.1小区A雨水收集利用的工程案例 53 4.1.1小区A雨水收集利用的意义 53 4.1.2小区A雨水收集利用的基本原则 53 4.1.3小区A雨水收集利用系统的分类 54 4.1.4小区A雨水收集利用案例 55 4.2小区B低影响开发案例 58 4.2.1小区B概况 58 4.2.2小区B的水量平衡分析 58 4.2.3小区B的方案分析 60 4.3杭州小区C雨水利用设计方案分析 63 第5章结论与建议 69 5.1结论69 5.2建议70