3.郑州市雨水资源利用的可行性分析
城市雨水利用具有三重效益,经济效益,生态效益和社会效益。雨水利用不但可以增加水源,在一定程度上缓解水资源的供需矛盾,同时还可以有效的减少城市雨期径流量,延滞汇流时间,减轻城市排洪设施的压力,减少防洪投资和洪灾损失。城市雨水利用存在几大优势:(1)资金投资渠道多元化。城市雨水利用工程涉及到各个部门,各个居民的利益,故可以申报专项资金,按基建项目程序办理。也可按“谁投资、谁兴建、谁受益、谁所有”的原则,采取多层次、多渠道、多行业、多元化投入的办法,广泛发动机关、团体、学校、宾馆、企业和千家万户,创造城市雨水利用的新局面[1]。(2)城市内硬化路面多,便于雨水的蓄存。(3)积雨源丰富,可以集蓄利用的水有路面水,广场水、屋顶水等。(4)地下水的严重超采,使其周围的水环境和水生态恶化,因此需要涵养地下水。但地下水一般利用雨水、自来水或中水补充,其中后两种方法造价偏高,且中水补充还有污染地下水的可能。利用雨水补充地下水资源是最经济的方法。(5)
城市中的屋顶排水一般为集中排水,使其具备了完善的收集条件。只要再配以相应的处理和回用系统,就可以实现城市雨水集蓄利用。(6)城市里的水厂一般从郊区水库里或者是遥远的地方调水,修渠费比较昂贵。而雨水是头顶上的水,可以直接加以处理利用,省去了大笔的修渠费。
郑州市降水量的主要特点,一是年内分配极不均匀,降水最少的是1月份,为5~9mm,最多的是7月份,一般140~160mm。降雨大部分集中在七、八、九三个月,年内实测多年平均汛期雨量约占全年的70%
以上,
且多集中在几次大的暴雨过程中,
降水过分集中使每年汛期有多余径流出境。二是年际间变化大,郑州市多年平均降水量为634mm,但各年份间差别较大,最大年降雨量1964年为1041.3mm比平均年降雨量640.9mm多将近60%。最小年降雨量1981年为375.9mm,只达到平均年降雨量的60%,两者相差683.4mm。国内资料表明,
一般年平均降水量在大200mm的地区都可发展集雨工程,
年降水300~
350 mm以上的地区经济效益更好[2],
郑州市的年平均降雨量为640.9mm. ,
属集水高效区,
因而雨水的利用是可行的。
3.1
城市雨水利用潜力分析
郑州市全市总面积7446.2平方公里,其中市区面积1010.3平方公里,建成区面积127.2平方公里;不透水面积比为
0.7,按多年平均降雨量为640.9mm.计算,可产水量为:
W
=Aβαρ =127.2×106×640.9×10-3×0.7×0.9
m3=5.136×107m3
式中A——
主城区面积(m2)
β——多年平均降雨量(m)
α——不透水面积比
ρ——径流系数,混凝土和沥青路面等不透水表面的径流系数一般取0.9
如果按60%的收集利用率,则每年可收集雨水3081.6万m3。