雨水集蓄利用技術

2015.03雨水集蓄利用技術的認識

主講人：雷成霞山西水利職業(yè)技術學院雨水集蓄利用技術的認識一、雨水集蓄利用技術的概念、發(fā)展現(xiàn)狀與成效1.雨水集蓄利用技術的概念

雨水集蓄利用技術是指通過多種方式，調(diào)控降雨徑流在地表的再分配與賦存過程，將雨水資源存儲在指定的空間，進而采取一定的方式與方法，提高雨水資源利用率與利用效率的一種綜合技術。它包括兩個方面的含義，其一是雨水集蓄技術；其二是集蓄雨水的高效利用技術。雨水集蓄利用技術的認識一、雨水集蓄利用技術的概念、發(fā)展現(xiàn)狀與成效1.雨水集蓄利用技術的概念

雨水集蓄利用技術的實質(zhì)是如何實現(xiàn)兩個調(diào)控：一是如何調(diào)控降雨在地表的產(chǎn)流過程，控制地表徑流量；二是調(diào)控地表徑流的匯流過程，控制地表徑流的匯流方式與匯流過程，并將地表徑流按照指定用途存儲在一定的空間。雨水集蓄利用技術的認識一、雨水集蓄利用技術的概念、發(fā)展現(xiàn)狀與成效2.雨水集蓄利用技術的發(fā)展現(xiàn)狀

我國自20世紀80年代末期開始對雨水集蓄利用技術進行系統(tǒng)研究，大致經(jīng)歷了試驗研究、試點示范、推廣應用三個階段。我們國家的研究主要集中在干旱半干旱地區(qū)生活飲水、集流節(jié)灌和生態(tài)環(huán)境建設等問題上，同時對集蓄雨水補灌地下水及城市集流等問題也展開了研究。雨水集蓄利用技術的認識一、雨水集蓄利用技術的概念、發(fā)展現(xiàn)狀與成效2.雨水集蓄利用技術的發(fā)展現(xiàn)狀目前，雨水集蓄利用已不單單是一項普通的微型水利工程，而成為干旱缺水地區(qū)人民改善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件，提高糧食單產(chǎn)，保護生態(tài)環(huán)境，發(fā)展經(jīng)濟脫貧致富的主要手段。雨水集蓄利用技術的認識一、雨水集蓄利用技術的概念、發(fā)展現(xiàn)狀與成效2.雨水集蓄利用技術的發(fā)展現(xiàn)狀國際雨水集流系統(tǒng)協(xié)會（InternationalRainwaterCatchmentSystemAssociation,IRCSA）和我國2001年頒布的《雨水利用工程技術規(guī)范》把雨水集蓄利用（RainwaterHarvesting）定義為：采取工程措施對降水進行收集、儲存和調(diào)節(jié)利用的微型水利工程。也就是說它有專門的收集雨水設施設備，有專門的儲存雨水工程或設施，有專門的高效利用方式。與傳統(tǒng)技術相比，此工程措施對雨水收集效率和調(diào)控能力會更高，可以說雨水集蓄利用是人們利用雨水的較高階段。雨水集蓄利用技術的認識一、雨水集蓄利用技術的概念、發(fā)展現(xiàn)狀與成效3.雨水集蓄利用技術的成效到目前為止，我國甘肅、寧夏、四川、貴州等10?。ㄗ灾螀^(qū)）到1998年底共投入各類資金近40億元，修建各類水窖、水池近400萬個，蓄水能力超過9億m3，發(fā)展灌溉面積113.33萬hm2，其中節(jié)水灌溉面積近53.33萬hm2,解決了約1800萬人的飲水困難和1350萬人的溫飽問題。在未來5~10年內(nèi)，國家計劃再新修集雨水窖500萬~900萬眼，集流面積200~600km2，需要新增集雨節(jié)灌面積約400萬~666.67萬km2。雨水集蓄利用技術的認識二、雨水集蓄利用系統(tǒng)的組成雨水集蓄利用系統(tǒng)一般由集雨系統(tǒng)、蓄水系統(tǒng)、輸水系統(tǒng)和灌溉系統(tǒng)四部分組成。雨水集蓄利用技術的認識二、雨水集蓄利用系統(tǒng)的組成1.集雨系統(tǒng)

集雨系統(tǒng)是雨水集蓄利用工程的水源部分，其功能是為整個系統(tǒng)提供滿足供水要求的雨水量，因而必須具有一定的集流面面積和集流效率。集流面的建設是集雨系統(tǒng)的主體之一，雨水集流面可分為天然坡面、現(xiàn)有人工建筑物的弱透水表面以及修建專用集流面等三種類型。為了降低造價，應優(yōu)先采用現(xiàn)有建筑物的弱透水表面作為集流面。雨水集蓄利用技術的認識二、雨水集蓄利用系統(tǒng)的組成2.輸水系統(tǒng)輸水系統(tǒng)是指輸水溝（渠）和截流溝。其作用是將集雨場上的來水匯集起來，引入沉沙池，而后流入蓄水系統(tǒng)。對于因地形條件限制離蓄水設施較遠的集雨場，應規(guī)劃建成定型的土渠，可建成U形或矩形的素混凝土渠。利用公路、道路作為集流場且具有路邊排水溝的，截流輸水溝（渠）可從路邊排水溝的出口處連接，修到蓄水設施。雨水集蓄利用技術的認識二、雨水集蓄利用系統(tǒng)的組成2.輸水系統(tǒng)利用山坡地作為集流場時，可依地勢每隔20~30m沿等高線布置截流溝，避免雨水在坡面上漫流距離過長而造成水量損失。利用已經(jīng)進行混凝土硬化防滲處理的小面積庭院或坡面作為集流場的，可將集流面規(guī)劃成一個坡向，使雨水集中流向沉沙池的入水口。若匯集的雨水較干凈，也可直接流入蓄水設施，可不另設輸水渠。雨水集蓄利用技術的認識二、雨水集蓄利用系統(tǒng)的組成3.蓄水系統(tǒng)

蓄水系統(tǒng)包括儲水體及其附屬設施，其作用是存儲雨水，根據(jù)用水需求進行調(diào)節(jié)作用。我國雨水集蓄系統(tǒng)通常采用的蓄水工程有水窖、水窯、地表式水池、塘壩、水罐以及河網(wǎng)系統(tǒng)等6種。

水窖和水窯是屬于地下埋藏式蓄水設施。地表式水池是修建在地面上的水池，可以是開敞或是有頂蓋的。塘壩是我國丘陵區(qū)普遍采用的蓄水設施，一般利用天然低洼地進行建造；水罐是預制的盛水容器，容積較小。雨水集蓄利用技術的認識二、雨水集蓄利用系統(tǒng)的組成4.灌溉系統(tǒng)灌溉系統(tǒng)包括首部提水設備、輸水管道和田間的灌水器等節(jié)水灌溉設備，是實現(xiàn)雨水高效利用的最終措施。由于各地地形條件、雨水資源量、灌溉的作物和經(jīng)濟條件的不同，可選擇適宜的節(jié)水灌溉形式。雨水集蓄利用技術的認識三、影響集流效率的主要因素1.降雨特性降雨對集流效率的影響體現(xiàn)在兩個方面即降雨量和降雨強度。

隨著每次降雨量和降雨強度的增加，集流效率也增大，因此當小雨量，小雨強的過程多時，其集流效率也較低。若降水量小于某一值時，可能不產(chǎn)流，而且集流面的吸水性、透水性越強，降雨特性對集流效率影響越明顯。雨水集蓄利用技術的認識三、影響集流效率的主要因素2.集雨面材料特性集流面材料的吸水率和透水性直接與集流效率相關。常見幾種集流面集流效率的大小依次為裸露塑料薄膜、混凝土、水泥瓦、機瓦、塑膜覆砂、青瓦、三七灰土、原狀土夯土、原狀土。

施工質(zhì)量好壞對集流效率也有重要影響。雨水集蓄利用技術的認識三、影響集流效率的主要因素3.集雨面坡度一般來說，集流面坡度較大，集流效率也較大。一般較大集流面坡度可減小降雨集流過程中的水層厚度，增加徑流速度，縮短匯流時間，因而可提高集流效率，為提高集流效率，一般建議土質(zhì)集流場縱坡宜不小于1/10。集流面面積對集水效率的影響，當其它條件相同時，集水區(qū)面積越大，尤其是匯流路徑越長，入滲以及滯留的水量就會越多，從而使集流效率越低。此外集流面積對吸水性、透水性強的集流面的集水效率影響會更嚴重。雨水集蓄利用技術的認識三、影響集流效率的主要因素4.集流面前期含水量

集流面前期含水量較高時，當次降雨的集流效率就高。集流面前期含水量對有吸水性、透水性的集流面的集流效率亦有影響，集流面在降雨前含水量越高、吸水性越弱，降雨集流效率就高。特別對土質(zhì)集流影響明顯，而對混凝土集流面