新型城市绿地雨水收集系统方案设计

　　由于气候变化和人类活动的影响，水资源短缺问题日益严重。雨水的收集利用逐渐受到专家学者的重视。本方案基于“就地利用”的原则，以收集和利用雨水为目的，运用“下凹式”绿地、“穹顶式”广场的设计方法和“地下盲沟集水”的途径，设计出一种新型城市雨水收集的方案。该方案可行性高、利用前景广阔。

　　1.国内外研究现状

　　国外的雨水利用研究具有代表性的有德国、日本、美国以及其它一些典型的国家。其中德国是世界上雨水收集、处理、利用技术最先进的国家之一，德国城市雨水利用技术已进入标准化、产业化阶段，并逐步向集成化、综合化方向发展；美国的雨水利用发展迅速，涌现了波特兰雨水园等一大批雨水利用的优秀案例；日本特别重视雨水的渗透利用，包括渗井、渗池和渗沟等，由于这类设施具有占地面积较小、安装简易等特点，其在日本已经迅速发展。

　　国内的雨水利用研究历史久远，但相对来说发展缓慢。基于城市绿地的角度来分析，并没有形成雨水收集系统的理论指导。因此，如何对城市绿地做专项的雨水利用还值得更深层次的研究。

　　2.设计方案

　　本方案适用于城市公园、广场的绿地。采用“下凹式”绿地，配合“穹顶式”广场的设计，通过地下盲沟将广场和路面上的雨水导入绿地下的蓄水池，可将收集的雨水用于绿地灌溉。

　　方案有以下四个过程：

　　2.1雨水收集

　　其一，在道路立缘石“断接”处的草地上设置流水篦子，且流水篦子下设置渗水井，渗水井底部与就近盲沟渠道相连，道路雨水经过路面-流水篦子-渗水井-盲沟，最终流入蓄水池；

　　其二，在穹顶式广场四周边缘铺设鹅卵石层，且其底部与盲沟相连。为了减少雨水在到达鹅卵石层底部时沿竖直方向的下渗量（以收集更多雨水），在鹅卵石层底部设置一定的坡度，底部最低处连接盲沟。广场雨水经过广场-鹅卵石层-盲沟，最终也汇入蓄水池。

　　2.2雨水净化

　　2.2.1由于广场面较为洁净且四周的鹅卵石层有过滤净化作用，因此广场上的雨水通过鹅卵石层已经得到净化；虽然路面雨水中污染物较多，但经过渗水井（有滤料层）的过程中也得到了净化。

　　2.2.2同时，雨水从渗水井进入自主设计的滤料盲沟时，进行第二次过滤、净化，最终才进入到蓄水池中。

　　盲沟整体为非棱柱体渐扩式。下底面为有一定坡度的斜面，并最终与蓄水池相连；水平方向上向左右两边扩展（如图4）。

　　考虑到盲沟要对雨水进行过滤、净化，故按照水流流动的方向依次填充渗透系数依次减小的粗砾、砂砾、石英砂对来自地面的雨水进行过滤净化。

　　2.3雨水储蓄

　　为了不影响绿地的景观效果，在地下设置蓄水池，并要求其顶部与盲沟上缘平齐，蓄水池底部设置管道连接市政管水网。蓄水池的体积大小，根据蓄水有效面积（该蓄水池四周路面以及广场）、降雨量、蒸发量等因素来确定。

　　2.4雨水利用

　　水主要用于绿地的灌溉，因此在蓄水池下设水泵，当需要灌溉时将收集的雨水抽到地上再利用。同时在蓄水池上安装水位监控系统，若蓄水池水位过高，则开始排水，如用于公厕冲洗等；若蓄水池水位过低（不满足灌溉需求），则开始从市政管水网补水。在雨水被抽出蓄水池前会经过一个紫外线消毒装置，对雨水进行消毒，提高水质。

　　3.结语与讨论

　　本方案转变“以排为主”的传统理念，施工较为简单，成本低，无难以解决的技术问题，但可以从很大程度上收集雨水进行利用，同时还有排除路面积水的作用。我国是一个严重缺水的国家，特别是水资源匮乏的西北部地区。如果能把雨水资源合理利用起来，可一定程度上缓解缺水问题。