雨水利用潜力研究论文

国外发达国家城市雨水利用的主要经验是： 1.建立了完善的屋顶蓄水和由人渗池、井、草地、透水地面组成的地表回灌系统；制定了一系列有关雨水利用的法律法规；收集的雨水主要用于冲厕所、洗车、浇庭院、洗衣服和回灌地下水。 2 我国雨水利用情况评述 我国的农民在长期的抗旱实践中，积累了丰富的利用雨水的经验，创造了水窖、水窑、水池等小型和微型蓄水工程形式，用于解决生活饮水问题。真正意义上的雨水利用研究与应用开始于20世纪80年代，发展于90年代。雨水集蓄利用工作从试点示范到规模发展，大致经历了以下4个阶段: (1)试验研究阶段。2O世纪8O年代，通过对相关技术的试验研究，论证了雨水集蓄利用工程的可行性和可持续性，提出雨水集蓄利用的理论与方法，取得了一批实用成果，为雨水集蓄利用工作的开展奠定了理论和技术基础。 (2)试点示范阶段。2O世纪9O年代，甘肃、宁夏省区在试验研究的基础上，进一步开展试点示范工作，使雨水集蓄利用从单项技术发展为农业综合集成技术；从单一的利用模式走向高效综合利用；从理论探讨、技术攻关走向实用阶段，找出了一条干旱山区农业和社会经济发展的新路子。 (3)推广应用阶段。1997~1998年，财政部、水利部联合组织的雨水集蓄利用试点工作带动了西北、西南、华北地区雨水集蓄利用工作迅速发展，工程建设开始从零散型向集中联片型发展。 (4)蓬勃发展阶段。2000年，水利部编制了《全国雨水集蓄利用“十五”计划及2010年发展规划》。2001年7月，中国水利学会雨水专业委员会成立大会暨雨水利用国际学术交流会在兰州市隆重召开。2001年9月，水利部农村水利司在广西百色市召开了全国雨水集蓄利用现场会。雨水集蓄利用工作进入一个崭新的阶段。 3 我国雨水集蓄利用取得的成效、存在的主要问题及其对策 ： (1)雨水集蓄利用是改善山丘区农业生产条件，增强抗御自然灾害能力的有效措施。就农村而言，雨水集蓄利用主要用于缓解水资源紧缺、解决农村生活用水问题，实施补充灌溉，提高农作物产量，改善群众的生活生产条件，促进农村经济发展。据不完全统计，到2001年，全国共建成水池、水窖、小塘坝等小微型水利工程0．12亿处，蓄水容积160亿m。，解决了0．36亿人及0．25亿头牲畜的饮水问题，发展抗旱保苗补水灌溉面积264．67万hm。，为0．3亿人创造了较稳定的水利条件，使得干旱缺水地区群众温饱问题的解决有了坚实的物质保障。开展雨水集蓄利用工作，是干旱、半干旱地区，在非常缺水的状况下，解决人畜饮水和发展灌溉的重要途径。 (2)雨水集蓄利用是促进农业结构调整、增加农民收入的有效措施。雨水集蓄利用的实施，使得许多缺水地区农民有条件种植蔬菜、瓜果等高效经济作物。不少干旱地区兴建雨水集蓄利用工程后，有些农户办起了养猪场、养鸡场及生产酱油、醋的作坊，农民生活、生产条件有了大的改善，取得了良好的经济效益。 (3)雨水集蓄利用是改善生态环境的重要内容。雨水集蓄利用工程在基础设施建设、改善生态环境方面都能发挥重要作用，并且能够逐步使西部干旱缺水山丘地区的农业产业结构从单一的种植业向农、林、牧、副、渔等各业全面发展，有效地减少了毁林开荒，推进了坡改梯等生态保护措施。雨水集蓄利用工程使农民由广种薄收逐步走向精耕细作，合理开发利用水土资源，有利于在水土流失区实施退耕还林还草，遏制对生态环境的破坏。 雨水集蓄利用目前存在的主要问题如下： (1)资金紧张。投入不足是影响这些地区发展集雨工程的主要制约因素，国家、集体和个人应多渠道筹集资金。目前每年能发展的雨水集蓄利用面积不足2O万hm2，与发展要求不相适应。加大投入是搞好雨水利用的一项关键措施。国家财政的投资比例应适当增加，尽可能安排专项资金予以扶持。同时现行的扶贫、农业综合开发等项资金可考虑向这方面倾斜。还可以制定一些激励政策，鼓励个人、私营企业和社会各界筹资或募捐兴建雨水集蓄利用工程。 (2)雨水集蓄利用工程的规划、设计与建设不规范。部分雨水集蓄利用工程由于规划布局不合理出现蓄不上或蓄不满水的现象。从全局出发对当地水资源状况及开发利用情况、可建工程的潜力、布局和工程形式，进行深入地调查，针对不同地区的自然、社会、经济等条件，因地制宜地搞好工程的规划布局，选择好工程形式，确定技术标准，分步实施。既要发挥雨水效益；又要量力而行，保证雨水集蓄利用可持续发展。制定适合当地的雨水集蓄利用技术规范，根据技术规范和当地的实际情况，加强技术指导、人员的培训与技术交流，及时总结经验，使得雨水集蓄利用向规范化和科学化方向发展。 4 几点建议 借鉴发达国家的经验，为了合理、充分地利用雨水资源，实现西部干旱缺水地区水资源的可持续利用，使雨水资源化，特提出 如下建议： (1)建立良性的雨水利用运行机制。各级政府要深化产权制度改革，对于户建工程，按照“谁建设，谁所有，谁受益”的原则，由政府颁发产权证；对于联户兴建的工程，则由受益户共同制定管理公约，推举责任心强、懂技术、会管理的受益户进行管理。各级政府应尽早制定《雨水利用条例》。在《雨水利用条例》中规定新建小区，无论是工业、商业还是居民小区，均要设计雨水利用设施等内容。 (2)加强雨水利用的理论研究。尽管雨水利用历史悠久但实践超前理论，雨水利用的科学研究还很滞后，不能满足雨水利用的客观需求，今后应予以加强。 (3)提高雨水的利用率。只有雨水收集系统而没有雨水处理和回用系统是无法实现雨水资源的合理利用的，应将雨水集蓄利用工程与节水灌溉、水土保持及生态环境建设相结合，提倡一水多用，促进水资源的高效利用，使有限的水资源尽可能发挥最大的作用。要根据当地实际情况，采取不同形式雨水集蓄利用技术，能蓄则蓄，能拦则拦，以小、微型水利工程为主，充分利用当地的雨水资源。收集的雨水可以直接或经适当处理后用于冲厕所、洗车、浇庭院、洗衣服、浇绿地、消防和回灌地下水。

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水是生命的基础,城市的命脉。大连市是淡水资源紧缺的城市之一,随着城市化建设的发展,用水矛盾突出。 论文在调查了大量的国内外文献的基础上,对大连市1905-2001年的年、月的降雨资料,1951-2001年的日降雨量资料以及2003-2005年的短历时降雨资料进行了系统分析和研究。利用安置在大连理工大学校园内的虹吸式自计雨量计,监测了数十场降雨过程,分析了大连市降雨的特点,计算并绘制出频率曲线,尤其对造成危害性较强的暴雨进行了时间特性的分析,结果得出了大连市暴雨的年、月、日以及短历时的时间特性,同时对雨型特点也进行了初步的分析。在雨水资源化模式上提出了相关的理论和方法,最后以大连理工大学校园为背景实例,对校园的雨水提出利用规划,并且进行了雨水量的计算和蓄水池的设计,完善了雨水资源化的理论。 本文根据降雨资料分析、实验研究和数学分析以及实例的计算,主要得到了以下成果和结论: (1) 大连市多年平均降雨量为607mm,年内分布十分不均匀,在6-9月间多年平均降雨量占全年降雨量的,年降雨量最大、最小差值达到倍之多,说明大连市降雨量年、月间变化较大。 (2) 大连市年暴雨发生次数和暴雨量具有随机性,在多年年降雨量有所减少的情况下,暴雨的年降雨量却有明显增加的趋势。暴雨绝大多数发生在每年的6-9月份,具有明显的季节性。暴雨雨型中,均匀分布的雨型很少,绝大多数都是非均匀雨型,且以单峰雨为主,双峰或者多峰所占比例很小。在单峰雨中雨峰偏前的较多,雨峰在中间或者偏后的较少。暴雨在短历时内产生较强的降雨,而且暴雨的间隔时间尺度越短平均雨强就越大。 (3) 以大连理工大学校园为典型试验区域,进行雨水资源规划,分别计算了各类用地类型收集雨水量,设计贮水池容积,按照不同的雨水利用类型计算校园冲厕、绿化、洒水等的需水量。

浅谈水污染的影响与防治 有人说，地球的颜色是绿色的，她孕育着生命，预示着人类的诞生和未来。我说，她是生命的摇篮，人类的母亲，她把全部的爱无私地奉献给人类的子子孙孙。她的确很大，幅员辽阔，但不是无边无际；她的确很美，山青水秀，但不是青春永远；她的确很富，资源广博，但不是取之不尽，用之不竭。 如今，地球生态环境已被人类活动严重破坏。尤其是水的污染更为突出。 首先让我们看一个可笑又悲哀的故事，一辆拖拉机在葛洲坝水库因没油而熄火，司机看见水库里成片浮油的水，便用水桶舀起浮油灌入油箱，拖拉机竟突突地开走了。由此可见，我国水污染的严重性，我市位于九龙江下游亚热带季风区，拥有丰富的淡水资源，10年前，走出家门几步就可以挑到饮用水，然而，随着经济的发展和人们生活水平的提高，水污染却日益严重，如今我市大部分河水已不能饮用，个别河流连供洗涤之用都不能，人们日常生活用水，只能靠自来水厂供应，一度水一块五毛钱，个别地方还超过二块钱，水污染已向人们敲响详尽。 水是地球上万物的命脉所在，水滋润万物、哺育生命、创造文明。中国水资源的分布极其不均匀。中国的人均水资源占有量低于500立方米，远远低于国际公认的人均所需1000立方米的临界值。北方许多大中城市因缺水造成工厂停产或限产，损失的年产值达1200亿元，南方一些城市也陆续出现水荒。目前全国600多座城市中，有300多家缺水，其中严重缺水的有108个，缺水量约为1000万吨/天左右。几百万人生活用水紧张…… 面对“滴水贵如油”的水资源，而人类对它的浪费和污染却是令人痛心的：据统计，全世界污水排放量已达到4000亿立方米，使万亿立方米水体受到污染，占全世界径流总量的14%以上。 水与空气，食品是人类生命和健康的三大要素。 人体的50%到60%的重量是水份，儿童体内水份多达80%。没有水，就没有生命。地球上的淡水资源只占地球水资源总量的3%，而这3%淡水中，可直接饮用只有。所以说，水是人类宝贵资源，是生命之泉。 然而，水污染在世界上相当普遍而又严重。当水中的有害物质超出了水体的自净能力，这就会产生污染。这些有害物质包括农药，重金属及其化合物等有毒物质，各种废气物和放射性物质等。 水污源的来源主要是未加工的处理的工业废水，生活废水。 死亡有机污染 它来源于未经处理的城市生活污水、造纸污水、农业污水及都市垃圾。死亡有机质能消耗水中溶解的氧气，危及鱼类的生存；还能导致水中缺氧，致使需要氧气的微生物死亡。而正是这些需氧微生物能够分解有机质，维持着河流、小溪的自我净化能力。它们死亡的后果是：河流和溪流发黑、变臭，毒素积累，伤害人畜。 有机和无机化学药品污染 这些化学药品来源于化工厂、药厂、造纸厂、印染厂和制革厂的废水，以及建筑装修、干洗行业、化学洗剂、农用杀虫剂、除草剂等。 绝大部分有机 品会积累在水生生物体内，致使人食用后中毒。被有机化学药品污染的水难以得到净化，人类的饮水安全和健康受到威胁。 人类生产活动造成的水体污染中。工业引起的水体污染最严重。如工业废水，它含污染物多，成分复杂，不仅在水中不易净化，而且处理也比较困难。 工业废水，是工业污染引起水体污染的最重要的原因。它占工业排出的污染物的大部分。工业废水所含的污染物因工厂种类不同而千差万别，即使是同类工厂，生产过程不同，其所含污染物的质和量也不一样。工业除了排出的废水直接注入水体引起污染外，固体废物和废气也会污染水体…… 农业污染首先是由于耕作或开荒使土地表面疏松，在土壤和地形还未稳定时降雨，大量泥沙流入水中，增加水中的悬浮物。 还有一个重要原因是近年来农药、化肥的使用量日益增多，而使用的农药和化肥只有少量附着或被吸收，其余绝大部分残留在土壤和漂浮在大气中，通过降雨，经过地表径流的冲刷进入地表水和渗入地表水形成污染。 城市污染源是因城市人口集中，城市生活污水、垃圾和废气引起水体污染造成的。城市污染源对水体的污染主要是生活污水，它是人们日常生活中产生的各种污水的混合液，其中包括厨房、洗涤房、浴室和厕所排出的污水。 世界上仅城市地区一年排出的工业和生活废水就多达500立方公里，而每一滴污水将污染数倍乃至数十倍的水体。 大量的污染物首先排入河流，造成内陆水域污染。80年代初我国对万公里的河段进行调查，水污染不能灌溉的约占，水质合乎饮水标准仅占14%。湖泊和海湾的污染也相当严重。就连地下水也难逃此劫。 水污染对人类健康危害极大。污水中的致病微生物，病毒可引起传染病的蔓延。水水中的一些巨毒物质可在几分钟使人畜死亡。最危险的是镉，铅等金属物质，进入人体后造成慢性中毒，一旦发现就无法遏止。 污染的水对人体的影响有很多不利的因素：人体中70%—80%是水分，因此长期饮用不良的水质，而导致体质不佳抵抗力自然减弱，则百病发生乃必然，再者长期累积之污染物到达身体无法承受时，再高明的医生、再有效的药物恐怕也难奏效，所以“水是百药之王”的说法一点都不假。 常见的饮用水水质项目对人体健康的影响： 铅: 对肾脏、神经系统造成危害，对儿童具高毒性，致癌性已被证实 镉: 对肾脏有急性之伤害 砷: 对皮肤、神经系统等造成危害，致癌性已被证实 汞: 对人体的伤害极大，伤害主要器官为肾脏、中枢神经系统 硒: 高浓度会危害肌肉及神经系统 亚硝酸盐: 造成心血管方面疾病，婴儿的影响最为明显(蓝婴症)，具致癌性 总三卤甲烷: 以氯仿对健康的影响最大，致癌性方面最常发生的是膀光癌 三氯乙烯（有机物）: 吸入过多会降低中枢神经、心脏功能，长期暴露对肝脏有害 四氯化碳（有机物）: 对人体健康有广泛影响，具致癌性，对肝脏、肾脏功影响极大 近年来美国环境保护署（EPA）针对1971-1994年间由水所引起的疾病进行一项调查，在740件案例中，其中因原生动物所引起共148件，共有448,486人因而致病，是所有原因中最高者。研究发现，原生动物种类中以隐孢子虫及梨形鞭毛虫二种需要特别注意，最常出现在游憩风景区及畜牧养殖地区，其中又以养猪、养鸭二种最多。统计也显示，23年内所造成的死亡病例共89件，而原生动物造成的死亡案例高达70件。 据世界卫生组织调查，世界上70%的人喝不到安全卫生的饮用水。现在，每年有1500万5岁以下儿童死亡，死亡原因大多与饮用水有关。据联合国统计，世界上每天有25万人由于饮用水而得病或由于缺水而死亡。 水污染不但危机人类，也给渔业带来了巨大损失。严重使鱼虾死亡，还干扰鱼类繁殖，渔产量和质量大大下降。污水还污染农田和农作物，使农业减产。水污染还造成其他环境的下降，影响人们的游览，娱乐和休养。 水不仅是生命之源，对人类极其重要，而污染又是这样厉害。因此我们更应该预防和保护好水资源，合理并利用好水。 对于污水采取的措施主要有： （一） 资金、行政、法律保障措施 1. 资金支持是必不可少的条件 显然，资金支持是污染治理重要的条件之一，没有资金，一切治理措施就无法实施。 2. 政府的支持是后盾 城市水系污染治理涉及面很广，不但涉及到居民，还涉及到外地人员，涉及到部队系统，涉及到少数民族，也会涉及到权利持有者的利益。因此，单靠水利部门是无法解决问题的，即使再加上环保部门，力量依然是苍白无力的。需要市政府的强力支持，市政府也需要中央政府的支持。没有一个强大政府的支持，许多强制性措施就难以行得通。 3. 污染治理需要法制 法律法规是人们共同遵守的准绳，应制定保护城市水环境的地方性法律，让水系管理部门有法可依，依法行政，这样一些事情做起来会容易一些。 （二）工程保障措施 1. 必须实施彻底截污、污/雨分流 根据实地调查结果，生活污水是水系最严重的污染源，将生活污水完全截留是治污的根本。另外，由于雨水管经常被用作排污管，所以实施污/雨分流也是重要措施。污水送入污水处理厂处理，雨水则可直接排入自然水体中，降低污水处理厂处理负荷，污水可以通过河道排放。 2. 对老平房区进行搬迁改造 一般来说，城镇新建居民区都有完备的下水道系统，都实施了污/雨分流。但是，老平房区房屋破旧，多数没有下水道系统，而且污/雨不分，是造成河流污染的主要来源。不管从污染治理的角度还是从城市建设的角度，都需要对老平房区进行搬迁改造。 （三）市政管理措施 1. 加强城市卫生综合管理 加强城镇的综合卫生管理，使街面保持干净，减少因风吹、雨水等因素将脏物带入河流。对自由市场、餐馆、外来人口聚居区进行严格的卫生管理，对建设工地卫生实行严格监督，对产生污染的路边小生意、洗车点或进行环境改造、或取缔。 2. 环卫部门应提高管理水平 鉴于环卫部门职工向河道倾倒所收集的垃圾、大粪的情况客观存在，环卫部门应提高管理水平，严格要求职工遵守规矩，教育职工明确自己的责任，对不守规矩、擅自污染环境的职工给与相应的处罚。 3. 合理布置垃圾处理站点、公共厕所 应健全垃圾处理站点网络（尤其是公共场所），让人们垃圾有处可弃，减少因无垃圾站（箱）而导致的垃圾随意丢弃。应在沿河设置一些公共厕所，让在外活动的人们感到方便，减少因为没有厕所而将河沿当厕所的现象。 4. 拆除一切造成污染的违章建筑 对一切形成污染的沿河餐馆、水上游乐厅等应取缔。 （四）水资源调控措施 加强水源调配方面的研究 水资源不足是影响水质的重要因素，河水不流，水质就会恶化。应加强水源调配方面的研究，如何既节约水源又保护水环境是必须研究的课题。建设一批污水处理厂，应加强处理水的应用，处理厂与输水管道应同时规划、同时设计，将处理后的洁净水引入河道，这样既节约水资源又可保护水环境。 （五）公众参与措施 1. 让公众参与河道环境管理 河道管理部门应建立与沿线居民的沟通渠道，定期访问居民，公布举报电话，让居民有机会参与对污染源的监督，及时发现问题，进行处理。也可以实行“门前三包”等措施，目的是充分发挥群众保护水环境的巨大热情，对水环境实行有效的监督和保护。 2. 搞好大众教育 对大众加强保护水质的教育，沿河树立一些警示牌，呼吁人们注意保护水质。另外，新闻媒体继续对大众进行环境保护的教育。 然而在此过程当中有几方面问题没有得到足够重视或未能有效执行： 首先，治理水污染的过程中要避免将水环境整治工作同行政强制措施完全等同起来。应该在整治的过程中更多地采用经济手段，调动排污单位的内部积极性，使污染物达标排放和综合治理成为企业主动的自发的自愿的行为。这样不仅能够减少行政强制执行的费用，而且可以减少以至杜绝企业弄虚作假、追求形式上的达标和保留实质上的污染行为的发生，从而有效地提高有关法律法规执行的有效性。在通常意义上的引进经济激励措施、奖励达标先进单位、为其提供政策优惠的做法之外，是否可以将水环境治理与清洁生产工艺技术的市场开发有效的结合起来，在停产、关闭数以千计的污染企业的同时创立和新建于环境保护有利的新企业新市场，使水环境整治工作同社会经济其它方面有机地联系在一起，使环保工作不再对于工业企业的发展只是一味的否定，而是肯定与否定相结合。从长远发展的角度看，工业走向环境健康化是世界发展的总体趋势，清洁生产工艺的开发利用将在不久的未来占据巨大的市场份额。因此我们应该把握时机，争取利用后进优势，在促进环境质量改善的同时获得经济的更大发展。 其次，水污染的治理过程中还应避免将水污染防治与工业企业达标排放等同起来。中国是一个农村人口占到70%的农业大国，且农业现代化程度较低。美国著名的化学家和环保主义者蕾切尔•卡逊在上个世纪60年代所关注的农业污染问题在今天的中国仍然具有极为现实的指导意义。当我们对于我国大多数流域污染情况寻根求源的时候都会发现干流和支流沿岸的农药化肥及其它农业废弃物肆意地向水体抛弃是构成水环境恶化的重要原因之一，而且往往正是这些不经任何处理就排向江河湖海的大量农业污染物在很大程度上须对水体的毒化问题负责。然而在水环境治理的实际操作中，我们几乎看不见有关治理农业面源污染的举措，更没有像“零点行动”那样富有广泛社会影响力的治污行为发生。当然并不否定工业企业污染治理与农业污染控制本身有着不可分割的联系，对于“15小”企业的治理一定范围内断绝了农业污染物的来源，然而从现实的角度来看，这还远远不够；也并不否认农业的面源污染较之工业企业通常情况下的点源污染而言，控制的难度大得多，甚至近乎不可操作，然而不能因为该问题解决起来有极大困难而视其不存在。这样只能造成对农业污染的默认，从而使问题扩大化。 水污染治理过程应当同生态环境的恢复和改善紧密结合起来。环境问题以其固有的全方位、多因子的特点区别于其它任何部门法所调整的对象，这就要求在整治水环境问题的过程当中首先要考虑到水污染问题的流域性，加强河流湖泊沿岸省市地区之间的协调和合作。这一点在淮河治理过程当中已经获得重要的实践经验，应该在全国范围内加以推广。其次，水资源作为生态环境的一个重要成分对于人类生产生活都具有不言而喻的重要价值，因而将水环境整治与水权概念的开发相结合，明确水资源使用的受益者和水环境问题的治理者无疑具有重要意义；与此同时对于水资源的开发利用要实行全流域统筹兼顾的方针 ，生产、生活和生态用水综合平衡，做到微观与宏观相结合，促进水环境问题的根本解决。 自古以来，人类就是在水的滋养下生存和繁衍，今后也将同样依赖于水资源而继续存在和发展。无论社会如何进步，时代如何发展，我们都不可以水环境的恶化为代价换取一时的经济发展，因为那将造成人类无法承受的恶果，并最终导致一切人类文明化为乌有。如果说过去的水环境问题是由于人类的无知导致的，那么今天，我们已经逐渐清醒地认识到问题的严重性；如果说已经造成的水污染及水生态环境的破坏是我们疏于管理的结果，那么今天，我们已经在水环境治理的道路上迈出了坚实的一步；如果说已经完成的治理工作在遏制水环境恶化方面起到了可喜的积极作用，那么今后的工作将更加艰巨和繁重，需要更完善的立法支持、更广泛的社会参与以及更持久的全方位投入。水环境的现状要求我们不懈地坚持治理工作，已取得的成绩激励我们更有信心地将治理工作开展下去。 水污染治理比防洪、抗旱难度更大，因为洪水的发生在时间上偶然性、在地域上有局限性，而水污染则是每时每地都存在。洪水、干旱是天灾，面对天灾，人类更能团结一致，更能吃苦耐劳，更能相互帮助，更能激起一股热情，1998年长江大水就是一个例证。水污染是人祸，是人引起的，治污会影响到部分人的利益，会涉及到社会中的方方面。 总之：节水从点滴做起！