Сбор ливневых вод - Stormwater harvesting

Сбор ливневой или повторное использование ливневой является сбор, накопление, обработку или очистку и хранение ливневых для его возможного повторного использования. В то время как сбор дождевой воды собирает осадки в основном с крыш домов, сбор ливневой воды связан со сбором стока из ручьев, оврагов, эфемерных ручьев и других наземных транспортных средств (труб). Он также может включать зоны охвата застроенных поверхностей, таких как дороги или автостоянки, или других городских сред, таких как парки, сады и игровые поля .

Вода, которая контактирует с непроницаемыми поверхностями или насыщенными поверхностями, не способными впитать больше воды, называется поверхностным стоком . По мере того, как поверхностный сток проходит большее расстояние по непроницаемым поверхностям, он часто загрязняется и собирает все большее количество загрязняющих веществ . Основная проблема сбора ливневых вод - удаление загрязняющих веществ, чтобы сделать эту воду доступной для повторного использования.

Проекты по сбору ливневых вод часто преследуют несколько целей, таких как сокращение загрязненных стоков в чувствительные воды, содействие пополнению подземных вод и непитьевые применения, такие как смыв туалетов и орошение. Сбор ливневых вод также практикуется в некоторых районах Соединенных Штатов как способ удовлетворить растущие потребности в воде по мере роста населения. На международном уровне Австралия известна своей активной деятельностью по сбору ливневых стоков.

Система наземного водосбора

Системы

Системы наземных водосборов направляют воду из подготовленного водосборного бассейна в хранилище. Эти системы часто рассматриваются в районах, где дождевой воды мало, а другие источники воды недоступны. При правильной конструкции грунтовые водосборные системы могут собирать большое количество дождевой воды. На засушливых землях ранчо можно построить водосборник или резервуар для скота в неглубоких эфемерных промывках для сбора и сбора того небольшого количества ливневой воды, которое там действительно образуется. Эта неочищенная вода легко доступна и используется домашним скотом. Для повторного использования ливневой воды людьми необходимы более сложные системы сбора и обработки.

Захват ливневой воды

Недавно построенный инфильтрационный бассейн для сбора ливневых вод.

Пять основных шагов: конечное использование, сбор, обработка, хранение и распространение

  • Конечное применение
    • Водные ресурсы становятся все более дефицитными по мере роста населения. Населению необходимо создавать системы и методы для минимизации потребления воды на всех уровнях, одновременно разрабатывая новые методы повторного использования воды. Для целей непитьевой воды с более низким качеством воды люди могут использовать ливневую воду для смыва туалетов, садоводства, тушения пожаров , ирригации и т. Д. Для использования питьевой воды более высокого качества ливневые воды должны быть тщательно очищены перед окончательным использованием. Последний редко использовался во всем мире. Некоторые системы сбора ливневых вод стремятся просто уменьшить количество ливневых стоков, которые попадают в близлежащий водоток. Преимущества этих систем включают снижение загрязнения ручьев, озер и прибрежных прибрежных территорий, а также содействие пополнению запасов подземных вод. Предполагаемое конечное использование системы определит уровень очистки и обработки собранных ливневых вод.
  • Коллекции
    • Сбор ливневых вод - это процесс направления воды в хранилище от сбора ливневых вод, например городских стоков . Как правило, есть два типа: онлайн-хранилища и автономные хранилища. Онлайн-хранилища - это обычный способ сбора ливневой воды непосредственно из водотоков или канализаций. Например, городская дренажная система каналов и труб отводит ливневые воды в хранилища, часто с обработкой во время или непосредственно перед хранением. Одним из недостатков этой конструкции коллектора является необходимое техническое обслуживание, которое может потребоваться системам для обеспечения структурной целостности, чтобы предотвратить повреждение трубопровода, приводящее к утечке ливневой воды. Водосберегающее городское проектирование, или WSUD , - это комплексный процесс планирования и проектирования, который включает онлайн-хранилище ливневых стоков в модели городского развития. Автономные хранилища требуют дополнительных сооружений для косвенного отвода воды из водных путей и могут служить хранилищами ливневых стоков до очистки. Например, водосливы отводят потоки в ограждение ливневых вод и составляют значительную часть водосбора ливневых вод для города, где они затем хранятся для будущей очистки и распределения. Сбор ливневых вод также широко применяется для целей уменьшения городских стоков и уменьшения наводнений.
  • Уход
    • Очистка растворенного воздуха от флотации на предприятии по переработке городских стоков в Санта-Монике
      Очистка ливневых вод - самая большая проблема при сборе ливневых вод. Процессы очистки воды зависят от предполагаемого конечного использования и водосборного оборудования, которое определяет уровень загрязняющих веществ, подлежащих фильтрации и удалению. Например, в строительстве может потребоваться только непитьевая вода, если обработка воды включает только фильтрацию и дезинфекцию . Однако для питьевого использования воды более высокого качества процесс очистки требует просеивания, коагуляции, фильтрации , адсорбции углерода и дезинфекции .
  • Место хранения
    • С точки зрения хранилища следует учитывать три фактора: функцию, местоположение и емкость. Планировщик отвечает за определение конечного использования накопленных ливневых вод, например, тушение пожаров, промышленное водоснабжение, сельское хозяйство и орошение, отдых, смягчение последствий наводнений , пополнение запасов грунтовых вод и т. Д. Что касается расположения системы и ее хранилища, резервуара для воды в близость к конечному использованию воды может быть лучшим дизайном. Если система сбора предназначена для замедления стока и / или подпитки водоносного горизонта, можно рассмотреть возможность использования подземных систем инфильтрации на месте. Выбор между оперативным и автономным хранилищами может повлиять на окружающие природные водные системы и привести к различным затратам на техническое обслуживание и эффективности смягчения последствий наводнений . Емкость системы хранения будет определяться типом конечного использования в конкретном климате или периоде времени.
  • Распределение
    • Как правило, существует два типа систем распределения ливневых вод. Первый - это системы орошения открытых пространств. Это приложение использует очищенную ливневую воду для орошения открытых пространств, таких как парки, городские зеленые насаждения, поля для гольфа и т. Д., И может быть реализовано в гиперлокальном масштабе (т.е. водосбор и повторное использование происходит в одном парке). Другая система - это непитьевая распределительная система, которая распределяет очищенную ливневую воду для использования в таких целях, как смыв в туалете, пожаротушение и некоторые промышленные цели. Эта система может потребовать дополнительной инфраструктуры, такой как сеть третьего трубопровода для распределения.

Обеспокоенность

Основные проблемы для проектов по сбору ливневых вод включают рентабельность, а также качество, количество и надежность рекультивации, а также существующую инфраструктуру управления водными ресурсами и характеристики почвы . По некоторым проектам, сбор ливневых вод в расчете на единицу воды вдвое дороже (включая эксплуатационные расходы) по сравнению с другими альтернативами питьевой воды . Новое строительство сетей третьего трубопровода в городских условиях может быть непомерно дорогостоящим; поэтому в идеальном проекте будет производиться переработанная ливневая вода питьевого качества, чтобы использовать преимущества существующей распределительной инфраструктуры. Получение качественной, а также полезной воды в результате сбора ливневых вод создает проблемы с эффективностью фильтрации, а также с надежностью и предсказуемостью источника. Однако другие ценные (и трудно поддающиеся расчету) выгоды включают сокращение эрозии почвы за счет снижения скорости потока и снижения нагрузки на местные водоносные горизонты , а также сокращение загрязнения местных водотоков.

Смотрите также

использованная литература