| 标题 | 郑州市雨水资源化利用潜力及可行性研究 |
| 范文 | 时晓蒙+武金勇+吴贞奇 摘 要：概述现郑州所面临的严峻水资源现状，并通过从降水条件，集水水质，经济可行性与技术可行性、年均雨水资源总量、年均可收集雨水量等方面来分析郑州市雨水利用的必要性和可行性以及计算出城市雨水利用潜力，说明城市雨水资源合理的收集利用具有十分广阔的发展前景。 关键词：雨水资源；水资源利用；可行性；利用潜力；郑州市 随着我国经济和社会的发展，工业化和城市化的进程不断加快导致了一系列城市水环境问题的产生，人口的持续增长大大的增加了水资源的需求量。如何让水资源短缺问题不会影响国计民生，更不会阻碍我国经济社会可持续发展的前进步伐，已成为亟需解决的重要问题。雨水是自然界水循环中的重要组成环节，其特点决定了它将成为解决水资源问题的一项重要途径。 1 郑州雨水收集利用可行性分析 雨水资源化利用可行性是指在对城市开发利用潜力及降水径流过程进行论证与分析的基础上，然后对所在特定区域的雨水资源化利用所应当具备的社会经济和自然地理条件进行综合评价和分析，论其是否合理[1]。对郑州市的雨水利用可行性将从降水条件、集水水质、年均雨水资源总量、年均可收集的雨水量、经济可行性以及技术可行性几个方面来分析。 1.1 降水条件分析 受北温带大陆性季风气候影响，郑州的降雨量时空分布多集中于夏季，7至9月的降水量已达全年60%。按照郑州市多年年均降雨量629.9mm标准，全市年均降雨总量约为46.96亿m3，单考虑雨水的蒸发渗透就会使每年高达12.26亿m3的水资源白白流失。如果能把这些雨水利用起来并运用于人们的生产生活农业灌溉及其他方面的用水需求，将会大大的缓解水资源短缺带给我们的压力。通过分析郑州气象条件以及降雨特点可以发现鄭州雨水资源的利用具有巨大的潜力及充分的必要。 1.2 集水水质分析 雨水水质是决定雨水是否值得回收利用的重要因素。城市雨水径流水质的好坏与降雨所在区的环境因素和受污染程度有着较为密切的关系。雨水污染物主要有两部分组成：一部分是由降水时通过淋洗空气中污染物所产生；另一部分来源于城市地表，建筑垃圾碎屑，沥青油毡屋面以及车辆原油泄漏等众多面源污染通过降水的冲刷而引起雨水水质的变化。 郑州市雨水径流具有复杂的水质条件，从水质的时间变化上来看，多雨季节时的雨水污染物波动程度明显小于少雨季节，且降雨初期雨水的污染程度最严重，随着降雨时间的增加污染程度趋减并逐渐恢复稳定。因此可以采取源头截污，初期弃流等方式先对雨水进行处理，把经过简单处理过的雨水用于城市景观用水、冲洗路面、绿化灌溉、冲厕等生活杂用也可用于工业冷却水。 1.3 经济可行性分析 郑州市正处于经济的快速发展时期，我们应该高瞻远瞩用长远的眼光来引导未来的经济走向。雨水的回用工程将会给我们的生活带来直接间接的效益：（1）雨水回用可以减少政府对城市污水处理和建立防洪排涝工程等方面的投资。通过将雨水有措施的涵蓄回灌地下，可在一定程度上减少雨洪季节的污水溢流，有利于城市水环境的整体改善，同时还可以减轻城市的排水管道的承载力，分解排水压力，节省城市排水设施建设。（2）为居民和市政用水节省经济开支。以郑州市第一中学为例，2006年起通过校人工湖收集雨水用于学校全年的绿地浇灌，通过雨水的回收灌溉进而节省了每年所需的4.2万吨自来水相当于10万余元水资源费用。（3）作为新型国民经济增长点，其产业前景十分广阔。从产业的角度出发，发展城市的雨水收集利用可以带动其他俱备广阔发展前景的新兴产业的发展和进步，如生产雨水收集设备产业的发展不仅可以推动整个科学技术行业，促使产生更多的雨水利用投资公司，广泛的吸收在雨水利用方面的社会资本来投资，在吸纳职工就业、减少政府财政支出、促使城镇建设和加快国民经济增长等方面都将发挥积极作用。 1.4 技术可行性分析 最近20年，全世界大约40多个国家和地区已经不同程度的开展了雨水回收利用工作，其中美国、德国和日本已形成了一套独立完整的雨水利用处理体系，具有丰富的经验可供我们借鉴学习；目前我国的雨水利用技术还处于发展阶段，一些城市和地区已进入工程实施和快速推广阶段。现国家已确定南宁、重庆、武汉等16个海绵城市试点，试点的推行大大推进了雨水回用技术的发展研究。2016年郑州市成功入选河南省海绵城市建设试点城市后，现已划定市民公共文化服务区和郑东新区龙湖地区作为海绵城市试点区，总面积76.7平方公里，未来3年郑州市力争使海绵城市试点区域建设达到预期目标，形成可推广复制的示范区，为今后雨水利用技术的发展提供宝贵的理论经验。 2 郑州市雨水资源可利用潜力研究 城市雨水资源潜力分析是城市雨水利用的基础，通过潜力分析可以了解到郑州市可利用的雨水资源量及在时间和空间上的分配，为城市雨水资源的合理利用提供有效的依据。 2.1 郑州市雨水资源总量计算 郑州市的城市发展建设水平日新月异，从1948年郑州市成立之初历经风雨近70年，郑州市的城市格局无时不刻的发生着变化，因此雨水资源总量也是相对变化的数值。降雨总量可采用公式[2]：Q=A×P 其中：P为年降雨量，取郑州城区年均降雨量（mm） A为汇水面积，即为郑州城区的面积（km2） Q为理论上的郑州雨水资源总量（m3） 据郑州市统计局数据显示，郑州市2015年底建成区面积437.6km2，依据郑州市1958年至2010年间降水统计取多年年均降雨量约626.1mm，可计算出郑州城区的降雨总量Q=P×A=437.6km2×626.1mm=2.740×108。 2.2郑州市年均可收集的雨水量 城市年均可收集的雨水量不仅受雨水水质，气候条件，不同季节的降雨量等自然因素的影响，同时也受建筑物布局，汇水面积等其他因素影响。对于郑州市年均可收集雨水量的估算可采用公式[3]：Q=ψαβAH 其中α=hf/ H β= 1-qnp/ H 式中： Q为城市年均可收集雨量，m3；β为初期弃流系数；α为季节折减系数； hf为汛期平均降雨量，m；q为初期降雨量，m；np为年平均降雨次数；A为集雨面积，m2；ψ为平均径流系数，可通过对各汇流单元的径流系数加权平均求得；H为年平均降雨量，m。 利用公式可计算郑州市可收集雨水资源，其中不透水地面比率为0.698，建成区面积437.6km2，集雨面积为235.7km2，平均径流系数取0.80，年平均降雨量为0.641m，初期弃流系数取0.87，季节折减系数取0.83，经过计算，年均可收集雨水资源约0.863亿m3。 3 结语 随着雨水利用技术的不断深化与发展，城市的雨水利用将踏上与环境保护、城市可持续发展和水土保持相辅相成的生态之路，我们要充分利用雨水这一大自然的馈赠更好的为我们的生产生活服务，坚定不移的向建设美丽，和谐，生态、文明的魅力中原的目标迈进。 参考文献 [1]李俊奇，张洁，车武等住宅区雨水利用与景观水体水质保障工程设计实例中国给水排水，2006，22（24）：24-26. [2]车伍，李俊奇.城市雨水利用技术与管理[M].北京：中国建筑工业出版社，2006，13-14. [3]吴普特，冯浩.中国雨水利用[M].河南：黄河水利出版社，2009. 作者简介 时晓蒙（1990-），女，河南南阳人，华北水利水电大学2014级硕士研究生，研究方向：生态水利与景观艺术。 |
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