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發達國家雨水資源怎麼用

發布時間: 2023-07-23 00:02:19

❶ 城市雨水資源該如何利用

雨洪利用尤其是城市雨洪的利用是從20世紀80年代到90年代發展起來的。它主要是隨著城市化帶來的水資源緊缺和環境與生態問題而引起人們重視的。城市雨洪利用以減輕城市河湖防洪壓力、減少洪災 , 保障城市安全渡汛和充分利用雨洪資源、緩解水資源危機為目標。採取相應的生物、工程、 農藝和法規建設、調度管理的綜合措施 , 對雨洪資源進行深度開發利用。許多發達國家開展了相關的研究並建成一批不同規模的示範工程,使城市雨洪利用納入城市總體規劃,雨洪利用技術也進入標准化和產業化的階段。
1 城市雨洪利用國內外發展狀況
1.1國外城市雨洪利用發展簡介
由於全球范圍內水資源緊缺和暴雨洪水災害頻繁,近20年來美國、加拿大、義大利、法國、墨西哥、印度、土耳其、以色列、日本、泰國、蘇丹、葉門、澳大利亞、德國等五大洲約 40 多個國家和地區在城市和農村開展了不同規模的雨洪利用研究 , 並召開過十屆國際雨水利用大會。其中,美國和日本等經濟發達、城市化進程發展較早的國家,城市雨洪利用發展較快
日本於1963年始興建滯洪和儲蓄雨洪的蓄洪池,還將蓄洪池的雨水用作噴灑路面、灌溉綠地等城市雜用水。這些設施大多建在地下,以充分利用地下空間。而建在地上的也盡可能滿足多種用途,如在調洪池內修建運動場,雨季用來蓄洪,平時用作運動場。地下蓄洪池形式也是多樣的,如大阪市的隧洞式地下防洪調節池,可蓄水112萬m3。名古屋市的方形地下蓄洪池,可容納洪水10萬m3。近年來,各種雨水入滲設施在日本得到迅速發展,包括滲井、滲溝、滲池等,這些設施佔地面積小,可因地制宜地修建在樓前屋後。也有在屋頂修建蓄水系統、或修建屋頂蓄水和滲井、滲溝相結合的回補系統,雨水在屋頂集蓄後,逐步放入滲井或滲溝, 再回補地下。此類設施可將地面徑流就地人滲地下,在控制徑流匯集、減小洪峰流量的同時,使地下水得到補給,使遭到破環的地下水環境系統得以恢復,同時也起到阻止地面沉降的作用。1992年日本頒布了 「第二代城市下水總體規劃」正式將雨水滲溝、滲塘及透水地面作為城市總體規劃的組成部分,要求新建和改建的大型公共建築群必須設置雨洪就地下滲設施。
美國的雨洪利用是以提高天然入滲能力為其宗旨。作為土地利用規劃的一部分,在新開發區實施的極為成功。美國加州富雷斯諾市的「Leaky Areas」,地下水回灌系統,10年間(1971~1980年)的地下水回灌總量為 1.338億m3,其年回灌量占該市年用水量1/5。在芝加哥市興建了著名的地下隧道蓄水系統,以解決城市防洪和雨水利用問題。此外,還在眾多的州研究了屋頂蓄水和由入滲池、井、草地、透水路面組成的地表回灌系統。美國不僅重視工程措施,並制定相應的立法對雨洪利用給予支持。針對城市化引起河道下游洪水泛濫問題,美國的克羅拉多州(1974年)、佛羅里達州(1974年)和賓西法尼亞州(1978年)分別制定了雨洪管理條例。這些條例規定新開發區的暴雨洪水洪峰流量必須保持在開發前的水平。所有新開發區必須實行強制的「就地」滯洪蓄水。滯洪設施的最低容量均能控制5年一遇的暴雨徑流。除制定雨洪管理條例外,聯邦和各州還採取了一系列政策,如使用總稅收,發行義務債券,聯邦和州給予補貼、聯邦貸款、投資分扣方式鼓勵人們採用新的雨洪處理方法。
德國是歐洲開展雨洪利用工程最好的國家之一。目前德國的雨洪利用技術已經進入標准化、產業化階段,市場上已大量存在收集、過濾、儲存、滲透雨水的產品。德國的城市雨水利用方式有三種:一是屋面雨水集蓄系統,集下來的雨水採用簡單的處理後�達到雜用水水質標准主要用於家庭、公共場所和企業的非飲用水,如街區公寓的廁所沖洗和庭院澆灑。法蘭克福一個蘋果軋汁廠,把屋頂集下來的雨水作為工業冷卻循環用水,成為工業項目雨水利用的典範。二是雨水截污與滲透系統。道路雨洪通過下水道排入沿途大型蓄水池或通過滲透補充地下水。德國城市街道雨洪管道口均設有截污掛籃,以攔截雨洪徑流攜帶的污染物。城市地面使用可滲透的地磚,以減小徑流。行道樹周圍以疏鬆的樹皮、木屑、碎石、鏤空金屬蓋板覆蓋。三是生態小區雨水利用系統。小區沿著排水道修建有滲透淺溝,表面植有草皮,供雨水徑流流過時下滲。超過滲透能力的雨水則進入雨洪池或人工濕地,作為水景或繼續下滲。德國還制訂了一系列有關雨水利用的法律法規。如目前德國在新建小區之前,無論是工業、商業還是居民小區,均要設計雨水利用設施,若無雨水利用措施,政府將徵收雨水排放設施費和雨水排放費。

❷ 看發達國家怎樣利用雨水資源

讓雨水與城市共生
在日本東京都墨田區,大街上隨處可見名為「天水尊」的雨水桶和名為「路地尊」的地下雨水罐。「天水尊」的雨水平時用於澆灌花草、洗車、擦窗戶,「路地尊」里的水既可以利用壓水機抽出來,也可以與其他的水利設施連接,作為水循環的一部分,儲備水源。除了各家各戶的這些設施,在只有13.75平方公里的墨田區中,還有185處大型設施利用雨水,單是大型蓄水槽的容量在2008年4月1日就達到了12527立方米,相當於45個25米長游泳池(約275立方米)的儲水量。
在日本城市化的過程中,城市空間中的大部分小河也曾經被馬路「侵佔」。但是,上世紀90年代後,日本很多地方重新開挖河道,雨水重新成為潺潺溪流,而不再以汪洋之勢在公路上橫行。小河還與日本各個街道的「路地尊」連接,雨季雨水過多時,儲存槽里溢流出來的雨水可以像瀑布似的流進小河裡;旱季少雨時,小河裡的水又可以流回到雨水儲存槽。潺潺水流總是令人耳目一新。
「路地尊」的旁邊往往成為回收可再生材料和消防用水點,這種「生態街區」式的設計延續了日本歷史上特有的「井邊文化」的風貌,成為鞏固人們相互聯系的地方。因此,「路地尊」不僅確保了危機時期飲用水安全,而且在居民中培養了合作精神,鞏固了共同應對災難的信念。而「天水尊」的命名亦大有學問。用設計人德勇昌南的話說,「天水尊」有尊敬天上雨水的意思,之所以這樣命名,是希望人們尊敬自然,保護自然。
德國很多獨門獨戶的家庭一般也要將屋頂雨水通過雨漏管收集,通過分散或集中過濾除去徑流中顆粒物質,然後將水引入蓄水池儲存,再通過水泵輸送至用水單元,用於洗衣、沖廁或灌溉綠地等。
單門獨戶的家庭可以建立獨立的雨水收集罐,那麼對於已建成的居民樓怎樣收集雨水呢?日本一些專家在居民樓的落水管上做起文章。他們根據大多數雨水流下時都是沿著落水管內壁的原理,發明了放在雨落管接頭內部的一個有一定寬度的圓環。當內壁的雨水被圓環截住時,就會流入另外一根通往各層住戶的管子和雨水儲存箱,高層住戶的雨水箱裝滿後,雨水會繼續沿落水管往下流,使各層用戶都獲得了雨水。
通過這些設施和制度,日本越來越多的地方和墨田區一樣,告別了簡單排泄雨水的模式,通過雨水的收集、儲存、滲透以及利用,實現了雨水與城市的共生。
公共設施巧用雨水
位於東京都墨田區的兩國國技館是全國大型公共設施利用雨水的先驅。國技館屋頂可以收集1000立方米雨水,用於沖洗廁所,夏天還可以用於冷氣設備,冬季降雪的時候,還可以通過噴水把堆積在屋頂的雪融化掉。
同樣,墨田區在區政府辦公樓內也加裝了雨水利用設施,制定了對家庭和公司利用雨水提供補貼的制度,並且成立了雨水利用信息的發布中心。1995年10月,墨田區就實施了雨水利用促進補貼制度,一立方米以下的雨水罐可補貼一半費用,地下大規模儲水槽最高補貼100萬日元,中等規模的儲水槽可補貼30萬日元。
在墨田區帶動下,越來越多的日本地方政府開始對建設雨水利用設施提供補助。目前,日本全國3400座高層建築引入了雨水利用體系,包括東京都內的1000座高層建築。其中,日本各地的穹頂體育館是利用雨水的「大戶」。大阪穹頂體育館設置了最大能夠儲存3400立方米雨水的儲水槽,每年的雨水利用量達到約6000立方米,相當於該體育中心每年用水約35%。
無獨有偶,在德國,聯邦和各州有關法律也規定了新建區域必須配套雨水利用系統,否則將面臨高額的雨水排放費。為此,開發商大多採取建築物屋頂鋪設植被的方案,既可以延緩雨水徑流,又可以增加雨水蒸發量並增加空氣濕度。一些不適合鋪設植被的屋頂則仿照日本的做法,建起容量較大的蓄水池,或通過落水管導入地下蓄水池,並因地制宜地建設噴泉等水景觀,把雨水利用與周圍環境融合起來。
在慕尼黑國際展覽中心,設計人員將展覽大廳屋頂的雨水收集至總庫容為2500立方米的地下蓄水池,經泵站輸送至水面近2.5萬平方米的人工湖內。湖內設高大噴泉,湖周圍種植水生植物,水鳥在湖面飛翔,與高大的展覽廳群交相輝映,更顯現出展覽中心的氣派與輝煌。
同樣,在有「低地之國」之稱的荷蘭,約有1/4國土低於海平面,包括全球最大港口城市之一DD鹿特丹。依水而生,雖然為鹿特丹帶來了商機,卻加劇了水位升高與海水倒灌的威脅。鹿特丹不得不採取全新策略,不斷更新治水「武器庫」。
2010年世博會上廣受關注的「水廣場」就是鹿特丹的秘密武器之一。「水廣場」由幾個形狀、大小和高度各不相同的水池組成,水池間有渠相連。平時,這里是市民娛樂休閑的廣場;一旦暴雨來臨,廣場就變成一個防澇系統,吸納四面八方的雨水。廣場中的雨水不僅可在不同水池循環流動,還可以被抽取儲存作為淡水資源。今後幾年,鹿特丹計劃建造超過25個「水廣場」。有了足夠的「水廣場」,再大的暴雨與洪水也可以被水廣場輕松「笑納」。
雨水資源收集再利用的理念和技術,也是上海世博會上最靚麗的景色之一。比如倫敦案例館中的「零碳館」,整個建築北向的屋頂被綠色的景觀植被覆蓋,下雨的時候屋頂的雨水收集系統開始工作,對屋頂植被自動灌溉,這些植物不僅僅是作為裝飾,還是中和碳排放不可缺少的角色。
雨水利用的生命力
德國、日本和荷蘭都是水資源較為充沛的國家,不存在明顯的缺水問題,卻依然能夠大規模地推廣雨水利用技術。究其原因,不外乎以下幾個方面。
第一,重新認識雨水的價值。日本東京都每年的降水量超過了當地自來水的用水量,若能將東京都內的雨水都收集利用起來,日本東京都就不必再依賴150公里外的水庫,也不用再和其他城市一樣擔心因地下水採集超標而地面沉降。同樣,近年來福岡和名古屋等地發生的都市洪水,以及大阪因降雨減少、水庫水位降低而面臨的缺水困境,都會迎刃而解。
第二,通過立法和經濟手段,徵收雨水排放費用,推動人們從經濟角度選擇採取雨水利用措施。2010年3月正式實施的《德國水資源管理法》規定,下雨時屋頂流入下水道的雨水與生活用水一樣屬於污水,因此也要繳納污水處理費。且這種處理費費率非常高,通常為自來水費率的1.5倍。而一旦住戶裝上雨水利用設備,就可以省下這筆費用。政府以此鼓勵企業、社區以及私人家庭安裝雨水利用設施。
東京都在2001年7月制定了《東京都雨水滲透指針》,在促使雨水下滲,避免都市洪水的同時確保地下水的及時補給。通過透水性路面、側溝、透水池、地表建設綠地等設施,將降落在屋頂、庭院、運動場、停車場的雨水收集起來,滲入地下。同時,政府對施工方法和所用材料也都進行了嚴格的規定,目標是使每年降水量的80%都能滲透到地下。印度尼西亞爪哇島上的一個城市為了保護城市地下水資源,也對雨水回灌土地做了類似的強制性規定。
第三,推動社會力量參與,提升人們的雨水資源意識。日本有大量民間組織通過普及雨水利用技術,召開研討會,舉行宣傳活動等,大力推進雨水利用。位於墨田區的市民組織「雨水市民之會」就是全國性的組織。眾多類似的公益組織、學術組織分布在日本各地。多家大學也都在研究雨水利用項目。這些組織不僅在日本推進雨水利用,還會到其他發展中國家推廣雨水利用經驗。
正如位於日本東京都墨田區的世界第一家雨水資料館內鐫刻的標語:「問題在水,解決在雨水」。雨水流走就是洪水,留下來就是資源。把雨水利用起來不僅有助於緩解城市發展面臨的「水危機」,解決都市洪水的問題,而且有助於培養民眾的資源意識,營造親水的城市空間,讓城市生活更加美好。

❸ 唯一建在沙漠上的發達國家,他們是如何解決水資源問題的

這個國家就是沙烏地阿拉伯,沙烏地阿拉伯領土面積超過220萬平方公里,是世界第12大領土大國,占據整個阿拉伯半島的大部分。 沙特雖然沒水但是有石油,有石油就有錢,沙特投入大量的錢,進行海水淡化,每年沙特海水淡化的量,占據全世界的四分之一,以滿足沙特百姓的吃水問題。