[印度] S.艾哈邁德 等
地球表面能被利用的水資源有限,因?yàn)橹挥胁坏?%的水資源是以河流、水庫(kù)和湖泊形式存在。印度每年大約有4萬(wàn)億m3的降水(包括降雪和雨水),但只有1.87萬(wàn)億m3是可利用的,而印度只利用了其中的1/3。在其總降水量中,產(chǎn)生的徑流占比為85%,滲透為7%,蒸散發(fā)占5%,有效利用占3%。大約1.18萬(wàn)億m3的水流進(jìn)了海洋。近幾十年來(lái),城市化進(jìn)程與人口的迅速增長(zhǎng)導(dǎo)致水體污染,影響了水的有效利用。印度作為發(fā)展中國(guó)家之一,對(duì)水的需求日益增長(zhǎng)。從降水情況來(lái)看,大部分都集中在1 a中的幾個(gè)月,絕大部分水量為過(guò)境流;時(shí)間分布上也極不均勻,進(jìn)而導(dǎo)致局部地下水補(bǔ)給情況較差,在水資源利用與水需求上存在明顯的空間不均衡性。如今,盡管修建了大量的水利工程,但水資源匱乏仍不可避免地加劇著部分地區(qū)的饑荒、疾病和貧困。而雨水收集不失為一種良好的自給自足方式,不僅經(jīng)濟(jì)可行,而且還節(jié)約了水資源。
(1)收集雨水的必要性。①地表水難以滿(mǎn)足對(duì)水的需求;②快速的城市化、工業(yè)化、人口增長(zhǎng),衛(wèi)生狀況與生活水平的改善;③補(bǔ)給地下水并恢復(fù)地下水位;④改善灌溉與生活用水水質(zhì);⑤雨水中幾乎不含溶解性礦物質(zhì)、鹽、砷和其他重金屬;⑥收集雨水資源為需水季節(jié)作儲(chǔ)備。
(2)目的。①作為一種備用方案或緊急供水,滿(mǎn)足不斷增長(zhǎng)的人口用水需求;②補(bǔ)充地下水位;③最大限度地避免低洼區(qū)域和道路上發(fā)生淹水;④可作灌溉用水,有效改善雨水灌溉系統(tǒng)的功能,解決土壤沖刷之類(lèi)的環(huán)境問(wèn)題;⑤實(shí)現(xiàn)河流、雨水和廢水的聯(lián)合利用;⑥防止地下水含水層的過(guò)度開(kāi)發(fā);⑦通過(guò)流域和行政區(qū)的協(xié)調(diào)管理,保障用水的有效性、經(jīng)濟(jì)性和公平性。
收集到的雨水可儲(chǔ)存或直接使用??梢詮奈蓓?見(jiàn)表1)和地表徑流中收集。
假設(shè)某建筑物平臺(tái)面積為125 m2,該地區(qū)年均降水是1000 mm,不考慮平臺(tái)表面的降水損失,那么1 a降落在平臺(tái)表面的雨水深應(yīng)為1000 mm。雨水深1000 mm,則雨水總量為125000 L。假定只有80%的收集率,則可收集到100000 L雨水。如果一個(gè)4口之家每年需用約87600 L水(按每人約需60 L/d計(jì)),則已足夠。
表1 屋頂可收集的雨水總量
工業(yè)用水需要保證水體不含化學(xué)廢物、燃油、潤(rùn)滑油等雜質(zhì)。水體中的物理和生物雜質(zhì)可以通過(guò)沉淀和過(guò)濾方法較易去除,但化學(xué)雜質(zhì)卻比較難。
雨水可通過(guò)洪水、盆地或滲透箱、河流匯入、溝渠系統(tǒng)等直接補(bǔ)給地表水;也可通過(guò)下述方式直接補(bǔ)給淺表層:各類(lèi)井、補(bǔ)給坑或井、滲透坑(浸泡)、補(bǔ)給渠、改良的注水井、含水層儲(chǔ)量與恢復(fù)。
此外,還有其他一些間接補(bǔ)給方式。當(dāng)然,也存在著多種影響雨水收集能力的因素,包括:區(qū)域地理與局部地形結(jié)構(gòu)、氣候和生態(tài)條件、局部可降水量、降水形式、當(dāng)?shù)亓饔蝾?lèi)型和徑流系數(shù)。
在雨水收集系統(tǒng)的普及方面也可能會(huì)受到多種因素的影響:
(1)經(jīng)濟(jì)和技術(shù)。為提高雨水收集系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性而進(jìn)行的研究與設(shè)計(jì),如:系統(tǒng)規(guī)模的經(jīng)濟(jì)優(yōu)化;盡量減少儲(chǔ)存某一水量所需的材料量及降低材質(zhì)的要求;尋求新型水箱、排水溝和集水池的設(shè)計(jì);開(kāi)發(fā)有助于雨水收集系統(tǒng)管理的測(cè)量?jī)x器;消除抽取遠(yuǎn)距離水源作為生活用水的狀況,提高環(huán)境與經(jīng)濟(jì)效益。
(2)水質(zhì)和健康。雨水水質(zhì)與人類(lèi)健康有著密切的聯(lián)系,如果雨水水質(zhì)較差,應(yīng)找出可能的原因(物理、化學(xué)和生物方面的),并評(píng)估對(duì)健康的影響。應(yīng)考慮實(shí)際雨水水質(zhì)與用水習(xí)慣、系統(tǒng)設(shè)計(jì)和環(huán)境條件等相關(guān)因素,構(gòu)思減少水的濁度和病原體的新途徑,提高飲用水水質(zhì);了解雨水收集系統(tǒng)與疾病流行之間的聯(lián)系,尋求高效益、可持續(xù)控制疾病的措施。
(3)相關(guān)政策及法規(guī)。從更廣的視角看,影響雨水收集實(shí)施的因素還包括與關(guān)鍵利益有關(guān)的策略、優(yōu)惠措施、規(guī)章及關(guān)注點(diǎn),以及雨水收集系統(tǒng)的普及與傳播技術(shù)
正確保護(hù)、維持和精心利用水資源,同時(shí)也開(kāi)發(fā)更多的可用水源,就可以大幅減少發(fā)生水荒的可能。應(yīng)強(qiáng)制推行雨水收集技術(shù),盡可能早作規(guī)劃,有序利用(廢水重新利用、恢復(fù)以及循環(huán)),從而減輕對(duì)淡水的需求負(fù)荷。