杨凌城区雨水资源化潜力研究
节水中心2009届硕士研究生吕玲,在导师吴普特研究员、赵西宁助理研究员的指导下,经过三年努力完成了杨凌城区雨水资源化潜力研究。
研究方向:水土资源利用
摘 要
水作为一种基础性的自然资源和战略性的经济资源,已成为我国经济社会发展的瓶颈因素,尤其是随着人口增长、城镇化和经济社会快速发展,这一瓶颈制约更加凸显,已引起一系列问题。一方面城市建筑面积不断扩大,不透水地面增加,城市暴雨径流产生的洪涝灾害不可忽视;另一方面城市淡水资源缺乏,迫切需要寻找新的供水资源。雨水资源从天而降,经过简单处理可用于城市生活杂用水、工业用水及环境用水,增加城市雨水资源利用量,提高城市雨水资源的利用率已成为缓解城市用水矛盾和洪涝灾害的有效措施之一。
本文以杨凌城区为例,以雨水资源为研究对象,在对国内外城市雨水资源利用理论与技术研究概述的基础上,对杨凌城区的雨水资源利用潜力进行了初步分析,探讨了城市雨水利用中存在的问题,并选择典型案例进行雨水利用规划,取得主要研究结果如下:
(1)通过分析对杨凌城区1955-2007年53年降水资料进行分析可知:杨凌地区多年平均降水量为590.6mm;4-10月份降水量占全年降水量的90.5%;降水保证率为25%、50%、75%时所对应的降水量约为680mm、560mm和470mm。通过对杨凌城区水资源利用现状分析可知:杨凌地区对雨水资源处理仍以排放为主;该地区对地表水的利用程度不够;地下水的开发面临超采问题,预计到2020年地下水可供水量仅可为城镇生活用水和工业企业用水量的37.04%,对该城区实行雨水利用措施十分必要,雨水利用将成为解决杨凌城区水资源短缺和城区洪涝灾害的有效途径之一。
(2) 以杨凌示范区为研究对象,应用径流系数法分析了雨水资源利用潜力:2007年可直接收集利用的雨水总量为123.91万m3,占该年杨凌城区总用水量的28.3%;可处理后回用的雨水总量为367.15万m3,但目前仅有占城区总面积1.98%的绿地利用雨水12.93万m3,其它均未予利用;预计到2020年,以枯水年计算,杨凌雨水资源潜力为3233.03万m3,其为地下水资源的1.04倍,是城区需水量的57.03%,可供的水资源的可处理后回用的雨水潜力巨大,杨凌城区实施雨水利用后可能产生的经济、社会和生态效益进行了评价分析。目前,杨凌雨水利用还面临许多问题,需要制定一系列发展对策来保证该地区雨水利用措施的顺利实施。
(3)对杨凌城区所处西北农林科技大学南校区进行了雨水利用的规划设计,提出了南校区雨水利用系统设计方案。以枯水年计,南校区2010年的雨水利用潜力为26.54万m3,是南校区年用水量的43.51%。南校区雨水利用方案主要是以下凹式绿地拦蓄入渗为主,多余的雨水通过学校已建成的排雨管网排放进入雨污处理厂。经过水利计算,2010年屋顶集雨系统储水箱总容积为1.5万m3,下凹式绿地的下凹深度为130mm。经分析,南校区雨水利用工程资金的投入,可望在工程运行后第7年收回成本。
关键词:杨凌城区;雨水资源;利用潜力;规划