專利名稱：一種源頭雨水低碳滯消方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于給水排水、環(huán)境保護技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及源頭雨水收集與回灌、水系統(tǒng)溫室氣體減排。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的城鎮(zhèn)雨水系統(tǒng)是，源頭降雨到下墊面后，盡快將雨水進行收集，然后排入市政雨水管網(wǎng)排出城鎮(zhèn)，以保障城鎮(zhèn)安全。在這種傳統(tǒng)的城鎮(zhèn)雨水收集、輸送與排放系統(tǒng)中，雨水需要通過長距離的輸送，在這過程中會產(chǎn)生大量的雨水提升能源消耗、市政排水管網(wǎng)日常運行維護等資源能源消耗。 因此，傳統(tǒng)的城鎮(zhèn)污水處理與雨水收集與處理系統(tǒng)是一種二氧化碳高排放的運行方式。對于城鎮(zhèn)雨水系統(tǒng)，在源頭上進行溫室氣體減排控制，實現(xiàn)低碳建設(shè)與運行，目前尚未見相關(guān)報道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對傳統(tǒng)城鎮(zhèn)雨水收集、輸送與排放系統(tǒng)中溫室氣體高排放的問題，發(fā)明一種源頭雨水低碳滯消方法，減少溫室氣體排量、工程投資和運行費用。本發(fā)明的技術(shù)方案如下
一種源頭雨水低碳滯消方法，所述方法包括以下步驟
(1)減小產(chǎn)流量控制下墊面透水面積比例40%以上，使雨水降落到下墊面后，盡量滲入到下墊面，減少產(chǎn)生的降雨徑流。控制下墊面透水面積比例40%以上的主要措施是以綠化、透水鋪裝、景觀水體等透水下墊面的面積占總匯水面積的比例在40%以上。(2)減少匯流量在降雨形成徑流后，使匯流徑流通過低洼式生態(tài)植物截留池，延長徑流途徑，提高雨水下滲量，提高雨水徑流污染負荷削減量，增大地面集水時間。低洼式生態(tài)植物截留池是在綠化的基礎(chǔ)上進行改進具體的設(shè)置位置和平面布置上，主要滿足綠化及環(huán)境景觀設(shè)計要求，可以異形布置；高程布置上，低洼式生態(tài)植物截留池標高低于下墊面20-30cm，池內(nèi)種植有美人蕉、風(fēng)車草等植物；低洼式生態(tài)植物截留池的占地面積按照總匯水面積的5%-10%控制。當降雨徑流形成時，由于低洼式生態(tài)植物截留池標高較低，降雨徑流流入該池，大部分降雨蓄積在池體內(nèi)并入滲。特大暴雨時，低洼式生態(tài)植物截留池蓄積滿雨水后，來不及入滲的雨水溢出外流。(3)特大暴雨雨水貯存當發(fā)生特大暴雨(降雨強度超過120mm/h)時，低洼式生態(tài)植物截留池蓄積滿雨水后，來不及入滲的雨水溢出外流，將利用小區(qū)的地面水體進行貯存。 由于旱季時，地面水體的貯存水需回灌到低洼式生態(tài)植物截留池，因此控制旱季時地面水體的水位低于洪水位30-40cm，特大暴雨時，利用地面水體的貯存空間進行雨水的蓄積。地面水體的面積不小于總匯水面積的10%。地面水體可以是人工湖、池塘、湖庫或截留的河溝。(4)旱季雨水回灌在旱季不降雨期間，將地面水體貯存的雨水，用水泵抽回到低洼式生態(tài)植物截留池，一方面補充旱季時低洼式生態(tài)植物截留池內(nèi)植物的水分，另一方面，促進儲存雨水的旱季入滲。本發(fā)明的主要優(yōu)點為溫室氣體減排量大，工程投資和運行費用低等，具體如下 1、雨水外排量降低，將少了雨水輸送與排放過程，因雨水提升等能源消耗，降低了溫室
氣體減排。2、雨水洪峰削減，減小了市政雨水管網(wǎng)的管徑，降低了市政雨水管網(wǎng)工程投資與運行費用，相應(yīng)地降低了溫室氣體減排。3、雨水徑流污染物負荷得以截留削減，相對傳統(tǒng)雨水排入市政污水處理廠進行生物處理時，污染物通過高耗能供氧轉(zhuǎn)化為二氧化碳排放，該系統(tǒng)的污染物采用生態(tài)植物系統(tǒng)進行截留削減，其中的一部分有機物被植物吸收而未以二氧化碳排入大氣中，該系統(tǒng)降低了溫室氣體排放。4、旱季貯存雨水回灌低洼式生態(tài)植物截留池。一方面，減少了傳統(tǒng)源頭雨水收集、 輸送、處理、排放等過程中的工程投資、日常運行等過程產(chǎn)生的溫室氣體排放；另一方面，因源頭污水進行了回用，減少了日常市政供水在取水、凈化、配水、輸送等方面的資源能源消耗而產(chǎn)生的二氧化碳排放。5、工程投資低。該系統(tǒng)可結(jié)合建筑與小區(qū)的綠化進行，幾乎不需要增加額外的占地，雨水的產(chǎn)流和匯流過程采用的植物同時具有營造小區(qū)綠化景觀的作用，因此工程投資低。6、運行費用低、管理簡單。該系統(tǒng)動力能耗投入低，相對傳統(tǒng)的雨水收集、輸送、處理與排放系統(tǒng)，減少了雨水提升輸送，以及市政污水處理過程的高能耗處理，采用植物處理為主的雨水收集處理工藝，大大減少了傳統(tǒng)市政雨污水處理的機械設(shè)備，運行操作管理簡單方便。


圖1.本發(fā)明實施的流程圖2.本發(fā)明具體實施的工程示意圖； 圖3.本發(fā)明具體采用的低洼式生態(tài)植物截留池的剖面圖。附圖標記1、雨水立管，2、地面徑流，3、透水下墊面，4、低洼式生態(tài)植物截留池，5、 地面水體，6、循環(huán)水泵，7、洪峰外排雨水管，8、循環(huán)雨水管，9、填料，10、生態(tài)植物。
具體實施例方式本實施例以本發(fā)明內(nèi)容為基礎(chǔ)進行具體設(shè)計和施工，但本發(fā)明的應(yīng)用范圍并不局限于此實施例。圖1為源頭雨水低碳滯消方法的流程圖，包括通過控制滲入下墊面的雨水，減小產(chǎn)流量；通過采用低洼式生態(tài)植物截留池減少匯流量，通過利用地面水體解決對特大暴雨時的雨水貯存，并解決旱季的雨水回灌。本發(fā)明具體可采用圖2所示的工程布置，源頭降水總匯水面積120000 m2，下墊面的透水面主要為綠地3，綠地面積為50000 m2，匯水面積內(nèi)產(chǎn)生的屋面雨水和路面雨水等， 根據(jù)地形先通過綠地3進行下滲和截留，剩余的雨水再引入低于下墊面35cm的低洼式生態(tài)植物截留池4，低洼式生態(tài)植物截留池的面積為8000 m2，溢流雨水流入地面水體5，地面水體的面積為10000 m2，當特大暴雨時，洪峰從洪峰外排雨水管7排出。旱季時，用循環(huán)水泵 6抽取地面水體5內(nèi)的貯存雨水，通過循環(huán)雨水管8回灌到低洼式生態(tài)植物截留池4。
圖3中，低洼式生態(tài)植物截留池內(nèi)的高程低于地面35cm，池內(nèi)的生態(tài)植物10為風(fēng)車草和美人蕉，根據(jù)景觀需要在水平空間上進行圖案組合。低洼式生態(tài)植物截留池填料9 總厚度為0. 7 m，從上到下分為三層，分別為粗砂(粒徑l_3mm)、碎石(粒徑4-8mm)、卵石(粒徑12-20mm)，底部輔設(shè)了隔水材料。
權(quán)利要求
1.一種源頭雨水低碳滯消方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟(1)減小產(chǎn)流量控制下墊面透水面積比例在40%以上，使雨水降落到下墊面后，盡量滲入到下墊面，減少產(chǎn)生的降雨徑流；其中控制下墊面透水面積比例40%以上的措施是以綠化、透水鋪裝、景觀水體作為透水下墊面的面積占總匯水面積的比例在40%以上；(2)減少匯流量在降雨形成徑流后，使匯流徑流通過低洼式生態(tài)植物截留池，延長徑流途徑，提高雨水下滲量，提高雨水徑流污染負荷削減量，增大地面集水時間；所述低洼式生態(tài)植物截留池的標高低于下墊面20-30cm，池內(nèi)種植有美人蕉、風(fēng)車草等植物；低洼式生態(tài)植物截留池的占地面積按照總匯水面積的5%-10%控制；(3)特大暴雨雨水貯存當發(fā)生特大暴雨，即降雨強度超過120mm/h時，低洼式生態(tài)植物截留池蓄積滿雨水后，來不及入滲的雨水溢出外流，利用地面水體進行貯存，地面水體的面積大于總匯水面積的10% ；(4)旱季雨水回灌在旱季不降雨期間，將地面水體貯存的雨水用水泵抽回到低洼式生態(tài)植物截留池，一方面補充旱季時低洼式生態(tài)植物截留池內(nèi)植物的水分，另一方面，促進儲存雨水的旱季入滲。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的源頭雨水低碳滯消方法，其特征在于，所述地面水體可以是人工湖、池塘、湖庫或截留的河溝。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的源頭雨水低碳滯消方法，其特征在于，控制旱季時地面水體的水位低于洪水位30-40cm。
全文摘要
本發(fā)明公開一種源頭雨水低碳滯消方法，包括減小產(chǎn)流量，使雨水降落到下墊面后，盡量滲入到下墊面，減少產(chǎn)生的降雨徑流；減少匯流量，在降雨形成徑流后，使匯流徑流通過低洼式生態(tài)植物截留池，延長徑流途徑，提高雨水下滲量，提高雨水徑流污染負荷削減量，增大地面集水時間；特大暴雨雨水貯存，當雨水匯集后，將雨水徑流引入地面水體，利用地面水體的水位浮動空間貯存雨水，將少雨水外流量；旱季雨水回灌，旱季不降雨時，將地面水體貯存的雨水，用水泵抽回到低洼式生態(tài)植物截留池，促進儲存雨水的旱季入滲。該系統(tǒng)具有雨水收集與處理的低成本投資與運行，溫室氣體減排，以及雨水徑流污染負荷削減等優(yōu)點。
文檔編號E03B3/02GK102418379SQ20111030889
公開日2012年4月18日 申請日期2011年10月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月13日
發(fā)明者何強, 侯改娟, 劉洪達, 劉立, 周健, 康威, 李更生, 楊世琪, 柴宏祥, 魏志文 申請人:重慶大學(xué)