什么叫做雨水收集系统
雨水收集是用于从屋顶,地表或岩石集水使用简单的技术,如罐和壶,以及更复杂的技术如地下淤地坝收集和储存雨水的技术。通常是在亚洲和非洲发现的技术由这些区域内的古文明所采用的方法和产生的仍然作为农村地区饮用水供应的主要来源。常用的系统被构造三个主要组成部分;即,集水区,所述收集装置,和传送系统。
A)集水区
屋顶集水:在该技术中的最基本的形式,雨水是在屋顶的边缘收集在简单的船只。这个基本方法的变化包括在排水沟雨水收集其中通过为此目的构造向下的管道排放到收集容器中,和/或雨水从排水沟导流到容器被输送到存储容器的前沉降微粒国内使用。作为屋顶是主要集水区,所述量和收集雨水的质量取决于区域和屋顶材料的类型。相当纯的雨水可以从镀锌瓦楞铁,铝或石棉水泥板,地砖和石板建造屋顶收集,虽然茅草屋顶用竹子沟捆并奠定了在适当的坡度可以生产几乎径流等量的更便宜(古尔德,1992年)。然而,竹屋顶是最不适合的,因为可能的健康危害。同样,不推荐用金属涂料或其他涂层的屋顶,因为它们可赋予味道或颜色,以收集水。屋顶集水区也应定期清洗,以去除灰尘,树叶和鸟粪,从而保持产品水的质量(见图1)。
地表流域:雨水收集利用地面或地表集水区的雨水收集不太复杂的方式。它涉及提高通过各种技术,包括径流收集与排水管和收集蓄水地表径流的能力。相比屋顶集水技术,地面集水技术提供了从较大的表面积收集水更多的机会。通过保留小溪流的小水塘成本低(例如,土)水坝产生的流量(包括洪水流量)和流(在地表或地下),该技术可满足在干旱时期的用水需求。有由于渗透到地下,而且,由于所收集的水的常边际质量失水率很高的可能性,这种技术主要适用于储存水用于农业用途。可用于提高地面集水区内径流的各种技术包括:ⅰ)清除或改变植被覆盖,二)提高土地坡人工地面覆盖,以及iii)由土壤板结和化学品的应用降低了土壤的透气性(见图2 )。
清除或改变植被覆盖:从地面植被结算可以增加地表径流也能吸引更多的水土流失。利用茂密的植被如草通常建议,因为它有助于双方保持径流的高速率和减少水土流失。
增加坡度:坡度越陡可以让雨水快速径流收集器。然而,径流率已经得到控制,尽量减少集水场水土流失。塑料板,沥青或沿坡瓷砖的使用可以通过降低蒸发损失和水土流失进一步提高效率。使用镀锌铁木构架,以防止腐蚀的平张的建议,并在澳大利亚维多利亚州,大约65年前的国家构建(肯扬,1929年;环境规划署,1982年引用)。
通过物理手段土壤板结:本使用的设备,如平地机和压路机涉及平滑和土壤表面的压实。为了增加地表径流和减少土壤侵蚀,保护台地沿坡面垂直于径流构成。该台地是由倾斜收藏家分离,经费,用于为表流穿过田野条均匀分布径流进行。过量流被路由至一个较低的集电极并存储(环境署,1982)。
通过化学处理土壤板结:除清除,塑造和压实流域面积,这样的土壤处理钠化学应用可以显著降低土壤通透性。硅氧烷基水防护剂的水溶液的用途是用于增强土壤压实技术的另一种技术。虽然土壤通透性可通过化学处理可减少,土壤板结可诱发水土流失率较高,可能是昂贵的。的钠基的化学物质的使用可能会增加在所收集的水,这可能不适合既饮用和灌溉目的的盐含量。
B)收集装置
储罐:储罐收集利用雨水檐槽可能高于或低于地面收获。在使用储罐需要注意事项包括提供足够的外壳,以尽量减少人类,动物或其他环境污染物,和从紧的盖子,以防止藻类生长和蚊子的滋生污染。打开容器不建议饮用用途取水。各种类型的雨水储存设施可以在实践中发现的。其中有圆柱形钢丝网坦克和迫击炮罐。钢丝网的坦克包括在其上搭建起一个圆形垂直缸10毫米钢铁基地轻轻一钢筋混凝土基础。该气缸还包在光丝网两层以形成罐的框架。砂浆罐从钢丝加固砂浆构建大罐子形状的容器。所需要的存储容量应计算考虑到任何干旱的长,降雨量,人均耗水率。在大多数亚洲国家,冬季是干的,有时长达数周,年平均降雨量可以在短短几天内发生。在这种情况下,存储容量应足够大以覆盖两到三周的要求。例如,一个三人家庭应该有3个(人)的最小容量×90(L)×20(天)= 5400湖
降雨水的容器:作为一种替代储存罐,陶器制作,钢丝网或聚乙烯的电池舱(即互联的坦克)可能是合适的。聚乙烯坦克是紧凑,但有一个大的存储容量(约1 000〜2 000 L),易于清洁,并有许多孔,可安装有配件连接管道。在亚洲,做土的材料或钢丝网水泥罐的罐是常用的。在80年代期间,利用雨水集水技术,特别是屋顶集水系统,在一些地区的迅速扩大,其中包括泰国,十几万2立方米钢丝网雨水罐的建造和之间构建了许多数以万计的大钢丝网水泥罐1991年和1993年的罐子设计初期问题很快用随手可得,标黄铜固定装置包括一个金属盖处理。 jar程序的巨大成功的事实弹簧,该技术遇到的实际需要,是经济实惠,并邀请社区参与。该方案还抓获不仅是公民的想象力和支持,而且在地方和国家层面以及社区组织,企业规模小和捐助机构的政府。引进和迅速推广竹增强坦克,然而,是不太成功的,因为竹子是由白蚁,细菌和真菌的攻击。超过50 000辆坦克被1986年和1993年之间建造(主要在泰国和印度尼西亚)前的数量开始失败,并且,在1980年代后期,竹加强坦克的设计,这曾答应提供了一个绝佳的低成本替代品钢丝网水泥罐,不得不放弃。
C)输送系统
输送系统来传送收集在屋顶上的储罐的雨水。这通常是通过向一个或多个下行管连接到屋顶排水沟连接来完成的。当选择一个输送系统,应当考虑到一个事实,即,当它第一次开始下雨,从屋顶和排水沟污垢和碎屑将被冲成的向下管。因此,相对干净的水将只提供一段时间后,在狂风暴雨之中。有几种可能的选择,以选择性收集清洁水储存罐。最常见的是向下管道瓣。与此襟翼能够通过下行管以引导水流的第一齐平,而后来的雨量被转移到存储罐中。当开始下雨,翼片留在关闭位置时,引导水的向下管,并且,以后,在打开时相对干净的水可被收集。使用这种类型的输送控制系统的一大缺点是需要观察径流水质和手动操作瓣。另一种方法是如下文所述的自动化的瓣的开口。
漏斗形刀片被集成到向下管道系统。由于漏斗的上边缘不与向下管的侧面直接接触,并且向下管壁与漏斗之间存在一个小的间隙,水是自由地既围绕漏斗,并通过漏斗流动。当它第一次开始下雨,水向下流过管的体积小,且*脏*水向下穿过管子的壁,围绕漏斗和作为是通常与雨水檐槽的情况下被排出到地面。然而,随着降雨量的继续,水的体积增加和*清洁*水充满的向下管。在此放量,漏斗收集干净的水,并将其重定向到一个储存罐。用于雨水,尽可能的收集管,应该由塑料,PVC或其它惰性物质,如雨水的pH值可以是低的(酸性),并可能导致腐蚀,以及金属的动员,在金属管。
为了安全地填充雨水储存箱,有必要确保过量的水可以溢出,并在水的管或污垢堵塞不会导致供水损坏或污染。漏斗系统的设计中,与漏管比所述雨水箱进料管大,有助于确保供水是通过使过量的水绕过贮罐保护。这种设计的修改示于图5,其示出了一个简单的溢出/旁路系统。在这个系统中,它也能够从市政饮用水源填充槽,所以,即使在长期干旱罐可以保持充分。注意应然而采取,以确保雨水不会进入饮用水分配系统。
使用范围
雨水收集在亚洲的历史可以上溯到大约第9或10世纪,并在南亚和东南亚的农村屋顶和简单的刷大坝建设雨水小规模的集合。从屋顶或者通过简单的排水沟进入传统的罐和壶屋檐雨水收集已在泰国(Prempridi和Chatuthasry,1982年)一直追溯到近2000年。雨水收集早已在中国的黄土高原地区使用。然而最近,约40 000以及储罐,以各种不同的形式,分别在1970年和1974年间使用的存储雨水,雨水径流在不同大小的池塘技术构建。红土薄薄的一层一般铺设在池塘的底部,以尽量减少渗漏损失。树,种植在池塘边,有助于降低从池塘(UNEP,1982)蒸发损失。
参与和技术水平
在亚洲不同地区的雨水收集技术的发展,政府和社区参与的各级指出。在泰国和菲律宾,政府和家庭为基础的举措,扩大使用这种技术发挥了重要作用,特别是在缺水地区,如泰国东北部。
文化可接受
雨水收集是一个公认的增加淡水的技术在亚洲。虽然从地面集水区收集的雨水的细菌学质量差,从保养得当屋顶集水系统,配备了具有良好盖和水龙头储罐,一般适合饮用,并经常符合WHO饮用水标准。尽管如此,这些水通常是更高质量的比大多数传统,许多发展中世界中发现的改善,水源。与流行的信仰,而不是成为过时了扩展存储,雨水往往质量提高的细菌和病原体逐渐死光(Wirojanagud等,1989)。屋顶集水,雨水储存罐可以提供良好的水质,不够干净的饮用水,只要屋顶是干净的,防渗,和无毒材料(铅涂料和石棉屋顶材料应避免)制成,且位于远离超稳固的树木,因为鸟类和动物在树上可以在屋顶上大便。
规范
维护通常限于罐和水槽和下管的定期检查的年度清洁。维护通常包括去除污垢,树叶等积累材料。这样的清洁应主要雨季开始前,每年举行。然而,在储存罐裂缝可以创建主要问题,应该立即进行修复。在地面和岩石集水区的情况下,需要额外的小心,以避免由人和动物损坏和污染,并且需要适当的防护。
优点
雨水收集技术的安装和操作简单。当地居民可以很容易地训练来实现这样的技术,建筑材料也一应俱全。雨水收集是方便的,因为它在消费点提供的水感和家庭成员都有自己的系统,从而大大降低了运行和维护的问题进行全面控制。运行成本,另外,几乎可以忽略不计。从屋顶集水区收集的水通常是住宅用途可接受的质量。因为它是使用为目的不专门构造现有结构收集雨水收集已几个负面环境影响相比其他供水工程技术。虽然区域或其他局部因素可以修改当地的气候条件,雨水可以是供水为农村和差的连续源。根据家庭能力和需求,无论是水的收集和存储容量为所需要的可用的服务范围内可以增加。
缺点
雨水收集技术的缺点主要是由于供应有限和降雨的不确定性。这一技术的采用需要一个*自下而上*方法,而不是更常见的*自上而下*其他水资源开发项目采用的方法。这可能使雨水收集与发展中国家提供供水任务的一些政府机构缺乏吸引力,但当地政府和非政府组织的筹集可以服务于基于雨水计划的开发作为水资源开发机构相同的基础性作用更大,更传统的公共供水计划。
适应性
与集雨市政供水的增强是适合于城市和农村地区。水泥罐或提供排水沟的建设并不需要很高技术工人。
开发成本
雨水收集系统的资本成本是高度依赖于所用的集水区,运输和储存箱材料的类型。不过,相比于许多非洲国家(Lee和Vissher,1990)集雨在亚洲的成本,这从$ 0.17至$ 0.37立方米蓄水的变化,是比较低的。
相比深深浅浅管井,雨水收集系统是更符合成本效益,尤其是在最初的投资不包括屋顶材料的成本。在泰国东北部雨水储存罐(罐)的初始单位成本估计为约$ 1 /升,每罐可以持续十几年。所报告的操作和维护费用是微不足道的。
技术Effectivness
雨水收集在某一特定地区的可行性在很大程度上取决于降雨量和降雨强度。其它变量,如集水区和集水表面的类型,通常可根据家庭需要进行调整。由于降雨通常是不均匀全年分布,雨水收集方法可以作为家庭用水的,因为只有补充来源。雨水收集系统的生存能力也是一个函数:数量和从其他来源获得的水质;家庭规模和人均用水需求;和预算提供。决策者必须权衡现有预算项目的总成本,包括节约其它来源供水的经济效益。同样,可用的替代来源的发展相关联的物理和环境恶化的成本也应计算并添加到经济分析。
假定雨水收集已被确定为可行的,二种技术 - 统计和图形的方法 - 已开发在确定储罐的大小来辅助。这些方法适用于只屋顶集水系统,以及用于这些储罐的设计细节指导原则可以在古尔德(1991)和佩西和库里斯(1986,1989)中找到。
大病挂雨水用品账户是少数,这表明雨水收集技术,是许多家庭用途供水的有效来源。这样看来,从偶尔的鸟粪屋面径流的轻度污染的可能性并不代表一个重大的健康风险;尽管如此,将抽头至少10厘米的雨水储存罐的底部之上允许进入罐沉降在底部,在那里它不会影响储存水的质量的任何碎屑,只要它仍不受干扰。理想情况下,储罐应每年清洗,并应筛安装在水槽和下水管,以进一步减少微粒污染。一个粗筛应在向下管所在的排水沟安装。此类分子筛可制成塑料涂覆的钢线或塑料的,并且可以在上面的楔形和/或内槽和向下管附近。另外,也可以以适合的向下管本身内的细筛,但是这必须是可移动的用于清洁。的细过滤器也应装配在向下管的粗筛在系统中位于较高的出口可以通过小颗粒如叶碎片等的简单且非常便宜的方法是使用一个小的,织物袋子,其可以固定在进料管在其进入储罐。
如果雨水用于提供家用电器如洗衣机,甚至污垢的微小颗粒可能会导致对机器和洗涤的损坏。为了最大限度地减少这种损坏的发生,最好是安装其在器具的供给线上游饮用水系统中所用的类型的细过滤器。对于在洗涤盆或浴缸用,最好是使用氯剂量泵进行消毒的水。
技术的进一步发展
雨水收集似乎是在水资源日益匮乏和需求不断升级,面对供应淡水最有前途的替代品之一。与新项目相关的农村供水的压力,更大的环境影响,以及非政府组织增加了反对新的地表水源的开发,以及在已建成地表水库水质恶化,限制了社区,以满足需求的能力从传统来源的淡水,以及使用该技术的水供应的增强本的机会。