雨水回用系统毕业论文案列

雨水收集的历史非常悠久。4000年前，在异常干旱的中东地区，人们就收集雨水用于生活和灌溉。在美洲，3000多年前的印第安村居就成功地利用不同地形，修筑台地种植玉米，在沟底种植水稻。2000年前，阿拉伯闪米特部族的纳巴泰人发明了利用少量雨水浇灌庄稼的纳巴泰方法。在印度西部的塔尔沙漠，人们通过水池、石堤、水坝、水窖等多种形式收集雨水，获得足够的水量来支持世界上人口最稠密的沙漠(60人/km2)。几百年前，美国亚利桑那的印地安人用漏斗状的长堤，把雨水集中到几公顷的土地上，种植玉米、甜瓜等。 从19世纪末、20世纪初开始，随着现代地下水开采技术和水库等地表水开发技术的普及推广，供水量很小而分散的雨水利用技术被忽略了。近30年来，随着常规地表水、地下水开发利用程度提高，缺水问题越来越突出，随着城市化水平提高而带来到城市防洪问题的突出，雨水利用技术又重新进入研究者和管理层的视野。 第一届国际雨水利用会议（英文先叫International Conference on Rain Water Cistern Systems，后来改为International Rainwater Catchment Systems Conference）1982年在美国夏威夷举行。在1989年第四届菲律宾马尼拉会议上，成立了国际雨水利用协会（International Rainwater Catchment Systems Association）。从国际雨水利用会议举行的地点的广泛性：1982年夏威夷、1984年维京群岛圣托马斯、1987年泰国孔敬（Khon Kaen）、1989年菲律宾马尼拉、1991年台湾基隆、1993年肯尼亚内罗毕、1995年中国北京、1997年伊朗德黑兰、1999年巴西彼得罗利纳（Petrolina）、2001年德国曼海姆（Mannheim）、2003年墨西哥 特斯科科（Texcoco）、2005年印度新德里、2009年澳大利亚悉尼、2011年马来西亚吉隆坡，从多雨地区（马尼拉、基隆、吉隆坡）到少雨地区（德黑兰、特斯科科）、从热带到温带、从大陆到海岛、从大国到小国，就可以看出雨水利用受到了各类不同国家和地区的普遍重视。 1983-1993年，美国国际开发署资助了一项面向全球的雨水收集系统计划（RWCS），以后又建立了雨水收集信息中心（RWlC）和一个通讯网。 联合国居住区计划（UN-HABITAT）2005年出版了三卷本的《蓝滴系列：雨水收集与利用》 （Blue Drop Series: Rain water harvesting and Utilisation），一、二、三卷分别针对决策者、受益者和实施者。 国际上雨水利用比较好的国家和地区有很多，以下介绍几个典型国家的案例： 德国对城市雨水的排放有明确的法律规定。雨水在进入污水管道之前必须经过就地入渗消纳，或收集处理后再回用，只有超量部分和污染程度较高的部分才允许排入污水管，并利用经济手段鼓励用户采用雨洪利用技术。例如若用户实施了雨水利用技术，即可减免雨水排放费。德国的雨水排放是收费的，而且收费标准很高，污水排放的收费标准相同，通常为自来水费的倍左右。 新加坡也对城市开发提出了严格的雨水利用要求。公用事业局在1976年就推出了地面排水系统准则（Code of Practice on Surface Water Drainage），要求发展商从源头着手，负起一部分防淹水的责任。2013年4月第六次修订该准侧，并于6月实施，要求占地面积大于公顷的新建设项目都修建雨水径流减缓设施，除了储蓄水池，也可以包括屋顶花园、生态滞留池、湿地、垂直种植箱，或者符合该局提出的“活跃、优美、清洁”（ABC）理念的水道。在准则修订之前，遇到暴雨时，80%-90%降落在钢筋水泥建筑的雨水会变成地面径流排掉，这对沟渠造成负担。准则修订后，发展商装置的储水或“吸水”设施能“困住”25%-35%的地面径流，让雨水缓缓流走。该准则还要求有地下设施的建筑地面层须超出路面一定高度，否则就得安装防淹水闸门。 日本是在城市中开展雨水利用规模最大的国家，所集蓄的雨水主要用于冲洗厕所、浇灌草坪，也用于消防和发生灾害时应急使用。尤其提倡在房前屋后因地制宜修建占地少的雨水入渗设施，例如在屋顶修建蓄水系统、或修建屋顶蓄水和渗井、渗沟相结合的回补系统，雨水在屋顶集蓄后，逐步放入渗井或渗沟，再回补地下。 美国的雨洪利用结合了回补地下水、防洪、排水河道的抗冲保护和水质改善等多种要求，并作为土地利用规划的一部分。马里兰等州都有雨水利用的法规，要求包括道路、商业区、住宅区在内的所有建设项目，都要满足洪水管理要求，并包括水量和水质两个方面。降雨初期产生的径流很脏，冲洗了地面很多废物、泥沙以及污染物，因此最初1英寸的降水的径流被禁止直接排入排水系统，而必须经过过滤处理。新建项目必须能够蓄纳一年一遇的洪水量，对于更大的洪水，必须有足够的排洪设施并不能加大下游的洪水风险。 泰国是农村利用雨水规模较大的国家。20世纪80年代以来开展的“泰缸”(Tai jar)工程。在泰国东北部地区，一栋房子如果没有积存雨水的缸子就不成为一个家。用水泥混凝土浇制的泰缸替代早期的陶缸，成本下降到十分之一。泰缸既可就地浇制，也可以在加工场集中批量制造。泰缸已被推广到非洲、加勒比海等许多地区。在澳大利亚和新西兰，不能集中供水的偏远地区，生活用水几乎都是靠收集雨水。 加勒比海岛国巴巴多斯于1996年要求所有新建的大于3000平房英尺的住宅、大于1000平房英尺的商用建筑，都必须建造雨水存贮设施。 国外城市地区的雨水利用经验，除了具体的技术，主要有三条：一是树立建设项目的低影响设计理念，原则上所建设的项目不能加重周围地区的洪水排泄负担；二是有严格的法规，规定建设项目必须建设雨水利用设施；三是采取经济手段来进行激励和调控，例如收取雨水排放费、对开展雨水利用的用户则减免雨水排放费、对雨水利用设施的建设进行补贴，等等。

城市雨水收集利用系统主要完成对雨水的收集、处理、存蓄和利用工作，进而达到对城市雨水进行有效控制的大目标。

所有基于降雨初期雨水收集利用的雨水收集利用系统都由三个基本组件构成：(收集装置)-(传输装置)-(存蓄装置)，在组件基本功能基础之上，这些装置又会增加雨水初期弃流、渗透、净化、利用等其他复合功能。

如近年流行的雨水渗透排放技术，其主要技术就是在雨水传输装置，存蓄装置中同时增加渗透功能。

收集装置

收集装置是雨水从系统外部进入内部的介质。按收集装置安装位置可分为屋面雨水收集系统和地面雨水收集系统。

1、屋面雨水收集系统

按管内水流状态可分为重力流和压力流两类。

压力流又可细分为半有压流和虹吸流两类系统。其核心装置是雨水斗。

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不同收集系统使用不同类型雨水斗

目前市场较为流行的是虹吸式雨水收集系统，是在设计条件下利用雨水斗至排出管之间的有效位差为动力，使系统内部产生负压的雨水排水系统。

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其原理就是依靠特殊的雨水斗的设计，实行汽水分离，从而使雨水立管中为满流状态，当立管中的水达到一定的容量时，虹吸作用就产生了。

在降雨过程中，由于连续不断的虹吸作用，整个系统得以令人惊奇的快速排除屋顶上的雨水。

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虹吸雨水斗结构图

2、地面雨水收集系统

形式更加多样，可利用透水铺装，雨水口，线性排水系统等地面设施收集雨水，部分收集装置可以完成初期简单净化。

透水铺装按照面层材料不同可分为透水砖铺装，透水水泥混凝土和透水沥青混凝土铺装，嵌草砖、园林铺装中的鹅卵石、碎石铺装等也属于渗透铺装。更多透水铺装介绍请阅读海绵城市内容。

雨水口指的是管道排水系统汇集地表的设施，在雨水管渠或合流管渠上收集雨水的构筑物，由进水箅、井身及支管等组成。

线性排水系统属于雨水口一种，具有场地汇水找坡长度小，进水断面大等特点，因而具有更大排水量，不宜堵塞等优点。

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线性排水系统

传输装置

传输装置负责将雨水传送至存蓄装置并连接外部排水系统。

雨水传输过程较长，因此经常在管道等传输装置中增加额外设备，实现雨水净化，渗透等功能。常见的传输附加设备包括初期雨水弃流设施、渗透渠管、净化处理设备等。

雨水管截污过滤设施

利用滤网、滤布或介质过滤雨水径流中的泥沙及悬浮物从而实现低影响开发面源污染控制目标的附属设备。截污过滤设备结构较简单，常见设施包括集水槽防护网、雨落管过滤器、截污栅格和挂篮和较复杂的外置过滤器等。

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几种常见截污设施

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雨水截污挂篮

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外置过滤器

初期雨水弃流设施

在降雨初期收集的雨水中污染物含量较高，水质差，这部分雨水通常需要被舍弃不进入雨水收集系统内部。

初期雨水弃流指通过一定方法或装置将存在初期冲刷效应，污染物浓度较高的降雨初期径流予以弃除，以降低雨水的后续处理难度。

常见的初期弃流方法包括容积法弃流、小管弃流(水流切换法)等，弃流形式包括自控弃流、渗透弃流、弃流池、雨落管弃流等。

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初期雨水弃流设施典型构造

渗透渠管

雨水渗透是合理利用管理措施雨水资源有效方法之一。渗透渠管是指具有渗透功能的雨水管/渠，可采用穿孔塑料管、无砂混凝土管/渠和砾(碎)石等材料组合而成。在雨水传输过程中通过渗透渠管向四周土壤渗透。

雨水渗透渠可线路铺设，也可两只渗透渠堆叠成管道状线路铺设，可以灵活地适应特定的条件和系统存蓄容量要求，进行产品的设计及安装。其优点是占地面积小，有较好透水能力。

存蓄装置

存蓄装置通常为小型封闭式雨水箱或较大型的蓄水池，根据雨水回用的不同用途，配套雨水处理装置如沉淀、过滤、消毒等设备做净化处理。

雨水罐

雨水罐也称雨水桶，为地上或地下封闭式的简易雨水集蓄利用设施，可用塑料、玻璃钢或金属等材料制成，适用性适用于单体建筑屋面雨水的收集利用。

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典型地埋家用雨水罐

蓄水池

蓄水池指具有雨水储存莫鼓鼓囊囊的集蓄利用设施，同时也具有消减峰值流量的作用，主要包括钢筋混凝土蓄水池，砖，石砌蓄水池及塑料蓄水模块拼装式蓄水池，用地紧张的城市大多采用地下封闭式蓄水池。

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一体化埋地净化系统

是指在单元雨水收集系统末端整合过滤、消毒、反冲洗等设备，组合成成套雨水处理设备。一体化埋地净化系统通常会同时接入雨水与生活污水，形成一体化污水处理回用系统。

其优点是不影响景观，全地埋式安装，占地面积小，出水效果好，出水水质能满足客户的使用水需求，系统净化部分采用多介质净化方式，具有截污、去味能力强、出水水质稳定、反冲洗耗水量低、净化周期长等优点。

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一体化埋地净化系统

城市雨水收集利用系统存在的争议

雨水收集利用系统建设对城市水循环及生态系统具有重要作用，但是关于城市雨水收集利用系统的使用，目前仍存在较大争议。最大的争议在于雨水收集利用系统建设工程量大，设备费用高，后期维护麻烦，而产生的水只能用作不与皮肤直接接触的一般生活用水，这部分用水只占小区用水很小一部分，效益有限并不一定能覆盖投资成本。