[實(shí)用新型]城市雨水收集及地下補(bǔ)水樁

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201520081751.0
• 申請(qǐng)日: 2015-02-05
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN204530841U
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-08-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馮峰;劉翠;靳曉穎;賈洪濤;耿會(huì)濤;楊毅;王烙斌;楊凱
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 黃河水利職業(yè)技術(shù)學(xué)院
• 主分類(lèi)號(hào): E03B3/02
• 分類(lèi)號(hào): E03B3/02;E03B3/34
• 代理公司: 鄭州中原專(zhuān)利事務(wù)所有限公司 41109
• 代理人: 喬玉萍

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及雨水處理收集系統(tǒng)，具體涉及一種城市雨水收集及地下補(bǔ)水樁。

背景技術(shù)

水是生命之源。隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人口增長(zhǎng)，水資源短缺日益成為人類(lèi)面臨的一種嚴(yán)峻的問(wèn)題。《中國(guó)21世紀(jì)議程—中國(guó)21世紀(jì)人口、環(huán)境與發(fā)展白皮書(shū)》中指出：“中國(guó)目前人均水資源量只有2500cm³，約占世界人均水量的1/4。隨著人口和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，更多的城市和地區(qū)出現(xiàn)了嚴(yán)重的缺水問(wèn)題。”為了滿(mǎn)足日益增長(zhǎng)的供水需求，一些城市盲目超采地下水，導(dǎo)致區(qū)域性地下水位下降，隨之可能產(chǎn)生地面沉降、地裂縫等地質(zhì)災(zāi)害，在沿海地區(qū)地下水位的大幅度下降可能引發(fā)海水入侵；而在干旱半干旱地區(qū)地下水位的下降還可能導(dǎo)致樹(shù)死草亡和土地荒漠化。據(jù)統(tǒng)計(jì)我國(guó)北方17個(gè)省市區(qū)的地下水開(kāi)采量占全國(guó)的88%，由此產(chǎn)生的后果是西安大雁塔產(chǎn)生不均勻沉降，塔身傾斜了1m多，聞名中外的敦煌月牙泉的“月牙”也在逐步枯萎。地下水不能及時(shí)得到補(bǔ)充還使得地質(zhì)結(jié)構(gòu)發(fā)生了顯著變化，由于北京市南郊的地下水位以1m/a的速度下降，自1966年以來(lái)北京市地面以10～20mm/a的速度下沉，而沈陽(yáng)市地下水的超采漏斗已經(jīng)達(dá)到285km²，并以13km²/a的速度向外擴(kuò)展。

與此同時(shí)，隨著城市建設(shè)的不斷發(fā)展，不透水面積逐年增加，使得許多水資源嚴(yán)重缺乏的城市，城區(qū)的大量雨水沒(méi)有得到充分的利用而白白流失，不僅是雨量的巨大浪費(fèi)，同時(shí)直接造成城市的洪澇危害。雨水徑流量的增大，流出時(shí)間的縮短，加大了排水系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)，許多城市雨季水澇現(xiàn)象嚴(yán)重，對(duì)城市的生產(chǎn)與生活造成極大的影響，并帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)損失。

因此，若能利用城市匯集的雨水回灌地下水不僅可以補(bǔ)充日益匱乏的地下水資源，適當(dāng)?shù)奶岣叩叵滤唬柚够驕p緩地面下沉，還可以通過(guò)分流部分雨水減少城市雨水管道和泵站的投資以及運(yùn)行費(fèi)用，避免或減小暴雨時(shí)洪澇災(zāi)害的發(fā)生。

關(guān)于地下水人工補(bǔ)給的理論和技術(shù)方法，我國(guó)學(xué)者早在30年前就作了論述，并進(jìn)行了一系列試驗(yàn)。雨水利用是水資源開(kāi)發(fā)最早的方式，有幾千年的歷史。公元前2000多年的中東地區(qū)，許多家庭就有雨水收集系統(tǒng)，存貯雨水用于灌溉、生活、私人洗浴和公共衛(wèi)生。公元前47年，埃及人使用集水槽供水，使用前加熱殺菌和防止氣味。公元8世紀(jì)，希臘人的房子備有儲(chǔ)水槽、淋浴室和衛(wèi)生間等，并且有陶土管建成的排水系統(tǒng)。作為四大文明古國(guó)的中國(guó)，也有著悠久的利用雨水的文明史，其中北方的窯水，南方的水塘和黃土地區(qū)的引洪淤灌都是十分成功的例證。

我國(guó)的真正意義上的城市雨水資源化利用研究和應(yīng)用開(kāi)始于20世紀(jì)80年代后期，它主要是隨著城市化帶來(lái)的水資源緊缺和環(huán)境與生態(tài)問(wèn)題而引起人們的重視。當(dāng)時(shí)，面對(duì)日益緊張的城市供水形勢(shì)，國(guó)內(nèi)個(gè)別城市開(kāi)始考慮雨水資源的收集利用問(wèn)題，嘗試著在一些建筑物上安裝雨水收集系統(tǒng)，但是，由于沒(méi)有配套的雨水處理和回用系統(tǒng)，實(shí)際利用成效不大。20世紀(jì)90年代后期，相關(guān)的研究和應(yīng)用進(jìn)入一個(gè)新時(shí)期。

????1998年，北京市節(jié)水辦推出了兩個(gè)研究項(xiàng)目，一是與北京建筑工程學(xué)院聯(lián)合開(kāi)展的“北京市城區(qū)雨水利用技術(shù)研究及雨水滲透擴(kuò)大試驗(yàn)”，二是與中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)合作進(jìn)行的“北京市城市建設(shè)中增加雨水蓄滲措施研究”。兩項(xiàng)研究為北京市的城區(qū)雨水資源化利用提供了理論和技術(shù)支持。與此同時(shí)，其他一些城市也開(kāi)展了一些類(lèi)似的研究。

進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，我國(guó)城市雨水資源化利用的進(jìn)程明顯加快，技術(shù)水平也迅速提高。2001年國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)了包含有雨洪利用規(guī)劃內(nèi)容的“21世紀(jì)初期首都水資源可持續(xù)利用規(guī)劃”，推動(dòng)北京市的城市雨水資源化利用走在了全國(guó)前列。2008年，北京奧運(yùn)會(huì)代表性建筑國(guó)家體育館（鳥(niǎo)巢）和國(guó)家游泳中心（水立方）雨水回收利用系統(tǒng)的正式啟用，標(biāo)志著我國(guó)的城市雨水資源化利用在某些方面達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平。

在滲透機(jī)理的研究方面，根據(jù)Horton公式和Green、Ampt公式等提出了適合地方特征的模型；在徑流雨水污染控制方面提出雨水人工滲蓄利用系統(tǒng)中實(shí)行雨水污染控制措施是很有必要的。實(shí)際上雨水滲透早在我國(guó)一些古城的建筑中已有體現(xiàn)，利用滲透井、滲透溝使雨水就地入滲，如曲阜孔府宅內(nèi)和后花園均設(shè)有滲透井。

????2001年汪慧貞、李憲法提出了適合北京市雨水滲透設(shè)施的計(jì)算方法與關(guān)鍵參數(shù)的確定方法，何巖在三江平原前進(jìn)農(nóng)場(chǎng)進(jìn)行了以放射性同位素為示蹤劑的人工回灌試驗(yàn)。

2003年吳興波，牛景濤等人做了玉符河人工回灌，確定了河道滲漏水能力、滲漏水區(qū)域、地下水影響程度與范圍，驗(yàn)證了濟(jì)南泉域水文地質(zhì)模型。