在城市化进程不断加快的今天,硬化路面作为城市基础设施的重要组成部分,其面积日益扩大。然而,硬化路面在带来交通便利的同时,也引发了一系列环境问题,其中之一便是雨水难以有效渗透,导致城市内涝频发、地下水位下降等问题。因此,硬化路面的雨水收集利用成为了一个亟待解决的重要课题。本文将从雨水收集、处理、利用等多个方面,探讨硬化路面的雨水收集利用措施。

一、硬化路面雨水收集的重要性
硬化路面如水泥路、柏油路等,由于其表面不透水,雨水在降落后往往迅速汇集形成径流,无法有效渗透到地下。这不仅加重了城市排水系统的负担,导致城市内涝,还减少了地下水的补给,对生态环境造成了不利影响。此外,硬化路面上的雨水往往携带大量污染物,如汽车尾气排放物、轮胎磨损颗粒、燃油和润滑油残留等,这些污染物若直接排入水体,将严重污染水质,影响水生生态系统和人类健康。
因此,硬化路面的雨水收集利用具有重要意义。一方面,通过收集利用雨水,可以减轻城市排水系统的压力,缓解城市内涝问题;另一方面,经过适当处理的雨水可以用于绿化浇灌、景观补水、道路冲洗等多种用途,节约淡水资源,促进水资源的可持续利用。
二、硬化路面雨水收集的方法
透水铺装材料
在承载能力要求比较低的地方,如人行道、自行车道等,可以使用透水铺装材料。这些材料具有多孔结构,雨水落在地面上时能够迅速下渗,减少雨水在地面的堆积。同时,透水铺装材料还能有效去除雨水中的悬浮颗粒和污染物,提高雨水的水质。然而,需要注意的是,透水铺装材料的选择应根据实际情况综合考虑其透水性、承载能力、耐久性等因素。
排水沟与雨水井
在承载能力要求较大的道路两侧,如机动车道等,可以设计排水沟和雨水井。排水沟的尽头与雨水井相连,雨水通过排水沟流入雨水井中,再经雨水管道排入收集系统。为了进一步提高雨水的收集效率,可以在雨水井中设置沉沙装置,去除雨水中的砂砾等杂质。
下凹式绿地集水
在城市绿地中,可以设计下凹式绿地来收集硬化路面的雨水。下凹式绿地通过其低于周围路面的地形设计,使雨水能够自然流入其中。绿地中的植被和土壤能够过滤和净化雨水,去除其中的污染物。同时,下凹式绿地还能起到滞蓄雨水、减缓径流流速的作用,有助于减轻城市排水系统的压力。
三、硬化路面雨水的处理
收集到的硬化路面雨水往往含有较多的污染物,如悬浮颗粒、有机物质、重金属离子等。因此,在利用之前需要对其进行适当的处理。
沉淀处理
沉淀是解决雨水泥沙与悬浮颗粒的最常用方法。可以采用平流式沉淀池,其易于建造且沉淀效率较高。对于硬化地面的雨水,停留时间最小不应小于5分钟,这样能有效去除60%~80%的污染物。沉淀后的雨水需进一步过滤处理,以去除更细小的颗粒和悬浮物。
过滤处理
过滤处理是在沉淀处理之后进行的,以去除雨水中比重很小、过细的颗粒。砂砾层简易过滤法是一种常用的过滤方式,它利用滤料表面的黏附作用截留悬浮固体。过滤介质主要是砂、砾石等粒状材料,能够截留较小的胶体类杂质。此外,还可以采用人工湿地、生物滤池等高级过滤方式,进一步提高雨水的处理效果。
消毒处理
为了保障雨水的安全利用,在特殊情况下还需要对雨水进行消毒处理。消毒处理可以采用紫外线消毒、氯消毒等方式,有效杀灭雨水中的病原微生物,确保雨水的卫生安全。
四、硬化路面雨水的利用途径
经过适当处理的硬化路面雨水可以用于多种用途,实现水资源的可持续利用。
绿化浇灌
绿化浇灌是硬化路面雨水利用的主要途径之一。处理后的雨水可以用于公园绿地、城市道路绿化带、居住区绿地等的浇灌。这不仅能节约淡水资源,还能减少化肥和农药的使用量,降低绿化成本。
景观补水
在城市景观水体中,如人工湖、喷泉等,可以利用处理后的雨水进行补水。这不仅能保持景观水体的水位和水质,还能节约淡水资源,降低景观水体的运营成本。
道路冲洗
在城市道路清洁中,可以利用处理后的雨水进行道路冲洗。这不仅能节约淡水资源,还能减少道路清洁过程中的扬尘污染,改善城市空气质量。
其他用途
除了上述用途外,处理后的雨水还可以用于冲厕、洗车、消防等多种用途。这些用途的拓展将进一步提高雨水的利用价值,促进水资源的可持续利用。
五、硬化路面雨水收集利用的挑战与对策
在硬化路面雨水收集利用过程中,还面临着一些挑战。例如,雨水收集系统的建设和维护成本较高;雨水的水质波动较大,处理难度较大;雨水的收集和利用需要与城市排水系统、供水系统等相协调等。
为了应对这些挑战,可以采取以下对策:一是加大政策扶持力度,鼓励和支持雨水收集利用技术的研发和应用;二是加强雨水收集利用技术的研发和创新,提高雨水收集和利用的效率和质量;三是加强雨水收集利用与城市排水系统、供水系统等的协调与衔接,实现水资源的统筹管理和利用;四是加强公众宣传和教育,提高公众对雨水收集利用的认识和参与度。
六、结语
硬化路面的雨水收集利用是一项具有重要意义的工作。通过科学合理地收集、处理和利用雨水,可以减轻城市排水系统的压力、缓解城市内涝问题、节约淡水资源、促进水资源的可持续利用。未来,随着技术的不断进步和政策的不断完善,硬化路面的雨水收集利用将会得到更加广泛的应用和推广。同时,我们也应该认识到雨水收集利用工作的长期性和复杂性,需要政府、企业、公众等多方面的共同努力和持续推动。