浅谈郑州市海绵城市雨水收集利用的策略研究

浅谈郑州市海绵城市雨水收集利用的策略研究

畅真焦素玲徐静雅

畅真焦素玲徐静雅

郑州西亚斯学院河南省郑州市450000

王玲讲师

摘要：近年来，暴雨形成的内涝灾害污染等问题日益加剧，海绵城市就是在此条件下提出的。为了解决郑州建筑雨水问题，提出《郑州市海绵城市专项规划（2017-2030年）》处理相应问题。利用透水地面、雨水回收、排水管道等三大方面，有综合性的对海绵城市的“渗、蓄、净、排、用、滞”实行相应的方法。使得减少积水，清新空气，良好的雨水循环，为我们提供优越的生活、生态环境。笔者希望通过此研究让更多人了解海绵城市并提出更多解决方案。让雨水更有效的被回收利用。

Abstract：Inrecentyears，problemssuchaspollutioncausedbytorrentialrainshaveintensified，andspongecitieshavebeenproposedundertheseconditions.Thethreemeasuresofwater-passingground，rainwaterrecoverysystemandundergrounddrainagepipeareusedtocomprehensivelyimplementthecorrespondingmeasuresfor“seepage，storage，purification，drainageanduse”ofspongecity.Thismakesitpossibletoreducestagnantwater，freshair，andgoodwatercirculation，providinguswithagoodlivingenvironment.Letrainwaterberecycledmoreeffectively.

关键词：海绵城市透水地面雨水回用排水管道

1海绵城市的理论概念

“海绵城市”是基于城市雨水管理、循环利用下提出的一种新型可持续的城市建筑建设战略。是指当代城市可以像海绵一样对雨水进行“吸、蓄、渗、净、滞”来解决洪涝灾害。此外还可以通过其他系统装置设施吸收雨水并对其储存来进行水的循环利用，解决地面、沟渠大量积水和污水等问题实现水土平衡。

目前许多城市列入为试点城市，河南省郑州市将依据《郑州市海绵城市专项计划（2017-2030年）》实现海绵城市的建造。

2郑州市的雨水分析研究

2.1郑州市的背景

2.1.1地理位置

郑州市是河南省省会，中部偏北，占地面积约7446.2平方公里，占全省的4.5％左右。内有第二长河—黄河。

2.1.2降雨量

郑州市为北温带大陆性季风气候，春季干燥且伴有少量雨水，夏季高度集中降水。2000年-2018年平均降雨量620.7mm，其中2003年降水量最多为953.9mm，2013年降雨量最少为353mm。

2.1.3污水排放

郑州市污水总排放在2006年-2014年呈现逐年上升趋势，特别是在“十一五”计划和“十二五”计划期间排水量更是大幅度提升。“十一五”中由38092.9万吨升到46393.1万吨，提升21.8%。“十二五”中由47306.8万吨升到66176.9万吨，提升39.9%。城市周边水体污染严重，河流湖泊里散发着阵阵臭味，生物无法生存。

2.1.4水涝灾害

由于雨量逐年增加，普通的排水系统无法满足正常排水量。路面多为硬质铺装的水泥、混凝土、及石材不利于雨水的渗透和循环利用，导致大量雨水堆积。另外，路边花坛、树木、小草稀少，不能大量吸收雨水所以非常容易形成水涝灾害。

2.2现状问题

郑州市近些年来处于大量的雨水天气中，但雨水又来不及排放而形成积水以及大量的污水排放使得水涝灾害等问题加剧。大量场地没有绿化植被，地面铺装残破急切需要处理翻新，道路宽窄不一盲道被占等大小不一的问题。加上空气污染严重、灰尘乱飞，急需大量洒水。水资源缺乏也是其中的一个问题。“海绵城市”需投入到郑州市的建设发展中来。并且实施建设良好的排水系统、渗水铺装装置和雨水循环利用系统等需要建造实用起来。

3雨水的收集利用解决方法

3.1透水地面

3.1.1地面铺装

在道路广场上和马路上铺装透水性地面是雨水能够快速渗入，能够有效的减少暴雨时的地表面的水流量，不仅能缓解热岛效应，有的还能吸收城市噪音，减轻光污染。有以下几种铺装材料：

（1）聚氨酯透水路面：聚氨酯碎石（PorousPolyurethaneMixture，PPM）的特征—大孔隙，特别在冬季降雨过后的排水时，就算在结冰的时，冰晶也会根据大孔隙纹路进行发展，不会对聚氨酯透水碎石造成任何破坏。可长期在低至-60°或高至80°的环境中应用。其大孔隙方便了城市中雾霾、工业粉尘及雨水透过并进入地下，就解决了雨后积水等问题。

（2）透水地砖或混凝土石材：轻质多孔的混凝土用特殊配比合成，透水透气性好雨水收集充足，还具有降噪抗洪等功能。有效的对城市的热岛效应起到很大的减轻作用。

（3）透水性沥青进行铺装：用于车辆形式的路面，其构造又与平常的沥青铺装相同。实压后孔隙率20%，能很有效的解决道路积水、路面反光的问题。大空隙结构能让温度降低改善热岛效应。

3.1.2绿化带植物

针对路边有下沉式地块可建设成绿化带，种植吸水性的植物。在下暴雨时可吸收大量的雨水，可使雨水经过土壤直接透入至地底。绿化带对地形有一定的要求，要在由高到低坡度为2%的地面进行布置。这样可以使地面的雨水流入汇集被吸收渗透。

3.1.3屋顶花园

在建筑的屋顶设计花园，对雨水进行一定的拦截吸收。要设有一定的坡度方便雨水的汇聚，屋顶要设置多层保护结构。屋顶可分为密集型和低荷载坡屋顶。密集型屋顶承受的荷载能力强，可种植灌木、乔木，打造层次感多种多样的花园。但是低荷载屋顶不能满足屋顶花园的结构，其坡度大、抗风性低，所以可以添加屋檐上的排水槽、接雨桶等，进行低荷载屋顶雨水收集。屋顶花园不仅能对建筑物进行一定的保护，而且绿色植物能吸收热量还能够缓解热岛效应，提高城市的整体绿化率。

3.2雨水收集回用

雨水收集回用是通过最初的废弃雨水经过装置过滤、净化、储存、回用等一系列过程得到干净的用水。用于灌溉、喷泉水等。即能解决雨水过量问题又能解决水资源浪费等问题。

3.2.1雨水再利用灌溉

随着水资源不断地减少，水资源尤其珍贵。土地灌溉成了一个艰巨的问题，既要满足灌溉又要节约水资源，所以雨水再利用灌溉是一个可实行的政策。灌溉方面已经有了很成熟的技术。现将雨水用蓄水池收集起来，然后根据国家水质标准，将蓄水池收集的雨水经过过滤、吸附和净化后形成可灌溉的水。在灌溉时集体喷洒不仅方便还节约用水。

3.2.2喷雾系统

在建筑工地中会经常见到喷水的小喷头，用于清洁空气，压制灰尘。城市里的喷雾系统也是同样的。它不同于普通的造景喷雾。主要利用收集的雨水经过过滤、吸附和净化后用于喷雾系统。喷雾系统不但可以增加空气湿度，改善空气的质量还能降低空气中的灰尘。喷雾系统不但能改善空气质量还能降低温度，为人们提供了更清新的空气环境。

3.3.3造景景观

在城市景观中用水造景非常普遍如公园绿地、小区景观中的人造湖水喷泉。在中国古典园林中水景更是不可缺少的组成部分。如京、苏、杭三大古典园林雨水造景体系。水景造就了朦胧感，像李白、苏轼等诗人在湖水上诵出诗歌。如果水景中的水只用现有的水资源，那么水资源将匮乏甚至用尽。这时就需要雨水的回收利用来解决这一问题。下雨时可直接为湖水补充水量，也可将地面、屋顶的雨水收集起来用于造湖。

3.4地下管道

设置地下管道不尽不会影响市容而且雨水可以统一流径。当暴雨来袭时地下管道就发挥了巨大的作用，它可以排尽积水防止水涝灾害还能将雨水排进河流湖泊，形成大气水循环。日本和台湾运用了一种管道系统“综合管廊”，是在城市的地下建造一个空间，将电力、通信、燃气、供热、给排水同一的管道设施。是保证城市运转的“生命线”。当下暴雨时就可以通过管廊解决，还能解决城市积水多、排水难等问题。

4雨水收集利用的发展趋势

在未来的发展中雨水的收集利用会成为必然，在绿色建筑上建筑将会减少15%用水。建筑专家JerryYudelso提出“零用水”提倡利用保水、节水、雨水收集利用、污水净化等来实现建筑中的用水平衡。绿色城市、海绵城市中最主要的核心就是水怎样有效的利用，雨水的收集利用。雨水将会利用于更多的层次方面。雨水的收集利用还将与科学、经济结合用于更多的领域。

5结论

海绵城市已经逐渐在我国开展试点，有一些大城市已经完成相应建设，海绵城市的运用也渐渐成熟。要想达到预期的目标需要根据地形地貌、人文、水文等科学规划设计建设，做到因地制宜。这样城市的水污染及洪涝灾害能够进一步得到解决同时雨水的回收再利用以及水资源的可持续发展能够更进一步。

浅谈郑州市海绵城市雨水收集利用研究，本文先分析当地地形条件雨水量然后对雨水收集利用的方法展开详细分析，在透水地面、绿化带植物、屋顶花园这三方面对雨水的收集进行分析，然后在雨水的再利用灌溉、喷雾系统、造景景观三方面对于雨水的利用进行分析。有效的处理了道路积水、洪涝灾害、热岛效应等问题。秉承着低能耗、节约水资源再循环利用的原则为海绵城市的建设发展提供助力。让雨水更有价值的利用为城市美容，为人们提供一个美好的环境。从多方面维护城市系统，建立良好的生态系统。

参考文献：

[1]罗桂梅.“海绵城市”理论在城市规划建设方面的应用[J].住宅与房地产，2019-03-25

[2]李威，郭耀华，龚亚萍，袁香香，刘可佳.郑州市水污染物排放现状及分析研究[J].环境科学与管理，2016-08-15

[3]马鹏超.绿色建筑雨水收集与利用方法分析[J].居舍，2018-11-05

[4]张子豪.中国古典私家园林雨水造景研究[D].西北农林科技大学，2018-05-01

上接第355页

易造成断接螺栓漏装，造成质量隐患。

（1）安装位置要合适

断接螺栓的安放位置，应放在合适的地方，如建筑物的地下室、建筑物背面等，这样可以方便作业人员测量接地电阻时的接线，又避免一般人员容易碰及。

（2）安装高度

目前对安装断接螺栓的高度并无严格规定，图集JD里只规定安装高度应距离地面2.0m，但实际中也有只要求距离地面1.5～1.8m，因此，应结合工程具体情况进行合理安排。

（3）安装柱内主筋引导点

进行引出点安装时，要注意避免伤及柱内主筋。

（1）柱内主筋连接断接螺栓和接闪器时，要先弯曲钢件，使其呈现直角状后，再与主筋进行焊接，接焊注意避免呈现T字形状，引出线的高度一定要和避雷网一致，并与避雷网连接。

（2）柱内主筋在建筑结构顶部引出处，要控制好标高，达到方便美观的目的。为保证连接方便，在引出处应预埋钢板。

（3）柱内主筋引导安装断接螺栓，在引导处预埋钢板。

2.3安装避雷带

避雷带安装要横平竖直，紧密固牢，如需要对避雷带进行弯曲时，应控制其弯曲度，要达到90度以上，弯曲半径与圆钢直径之比要超过10∶1；连接避雷带时，要双面焊接，搭接长度与圆钢直径之比要超过6∶1。

3、建筑结构屋面防雷

建筑物竣工交付使用后，有部分使用者，出于各种原因，会装修屋面，装修过程当中，需要使用很多金属材料，这样就会增加建筑物的金属含量，当出现雷雨天气时，电荷会聚集在一起，造成雷击隐患。

如果装修图形呈现尖凸状或不规则时，也容易成为引雷的接闪器，为避免建筑物受到雷击侵害，当屋面装修完毕后，要对其进行检查，并做好相应的防雷处理措施。

（1）当建筑物屋面上存有金属护栏、铁塔、钢铁支架等金属物体时，必须要与建筑物的避雷系统进行相应的电气连接。

民用建筑中一般把避雷带设置在屋面女儿墙的顶部位置，遇到这种情况时，可采用镀锌圆钢，和避雷带进行焊接，值得注意的是，镀锌圆钢的直径不得小于10mm，焊接部位不得存有锈迹。

如建筑物已经采用屋面钢筋及女儿墙内筋作避雷网，柱内钢筋做引下线，应根据原有防雷设计图，凿开其中一处保护层，用相应圆钢与作为防雷系统的结构钢筋做电焊连接，并在屋面适当位置布置若干外露的防雷接线柱头。

（2）如屋面安放空调风机等设备及LED灯配电线路时，如建筑物已装有避雷带时，可在其下面安装灯具，以便得到保护，并将配线钢管与避雷带做电气连接。如建筑物未明装有避雷带，要采用带金属防护罩的彩灯，配线钢管同样需与作为暗式避雷带的结构钢筋做电气连接。要另外敷设单独的彩灯电源线，其所对应的配电箱还要安装电涌保护器，为了能及时把雷电波引入大地。

图3避雷带施工图

对于其它已安装在屋面的带电设施，也需要进行类似的防雷处理，处理原则是使屋面明露部分进行接地和屏蔽，电源引出处装设避雷器。

（3）如建筑物存在装修较乱或多种装修时，可不考虑采用接地方式，而采用消雷器，目前市场上有很多种类的消雷器，消雷器能在一定范围内实现防雷。要按照使用说明书的指引，对消雷器进行安装，安装时要和与其配套的铁架一起使用，也可以利用原有建筑物上已存有的铁塔之类物件进行安装，可节省成本。

4、内部防雷

除了在建筑物外部设置防雷装置以外，还应在建筑物内部，设置防雷装置，保护建筑物免受二次雷害。内部防雷包括有屏蔽、电位连接、加装电涌保护器以及合理布线和良好接地等，在进行具体施工时，必须按照有关图纸指引进行作业，一般情况下，要等到完成电气设备安装工作以后，还可以进行内部防雷装置的安装。

三、结束语

综上所述，做好建筑电气设备安装中防雷接地系统施工与质量控制工作，对保护建筑物免受雷害有着重要作用。因此，在进行具体施工时，

要严格按照有关规范和要求，并结合建筑物的实际情况，采用相应的防雷接地施工技术，并做好每道工序的质量和控制工作，提升防雷工程的质量，可让整个建筑物和建筑物内的电气设备等设施，在雷害发生时，不会受到侵害和干扰，最大限度保证建筑及建筑物内的设施及人员的生命安全。

参考文献：

[1]李弓，建筑电气工程中防雷接地系统的施工技术探究，江西建材，2017，22

[2]杨鹏飞，建筑电气工程中防雷接地系统施工技术探析，科技创新与应用，2016，16

[3]张金波，防雷接地系统施工技术在建筑电气工程中的分析，科技展望，2016，26