雨水收集

随着我们的资源逐渐枯竭，我们应该考虑可持续的生活方式。其中一种方法就是收集雨水。雨水径流是由于没有足够的开放土壤来吸收它而产生的。另一种方法是收集并储存这些雨水以供即时使用。如果你想收集雨水，最好在建造房屋时就包含所需的 инфраструктура。地表径流收集和屋顶收集是收集降水的两种方式。我们将在本文中更详细地讨论雨水收集。

雨水收集的含义

雨水收集（RWH）是指收集和储存雨水，而不是任其流失的做法。

雨水从类似屋顶的表面收集，并导入渗滤水库、含水层、深坑（井、竖井或钻孔）、水箱或蓄水池，以便其渗入并补充地下水位。雨水收集与雨洪收集不同，因为屋顶和其他表面的径流通常用于储存和后续再利用。它的应用包括浇灌花园、牲畜、灌溉、经过适当处理的家庭使用和家庭供暖。

此外，收集到的水还可用于地下水补给或长期储存。雨水收集在南亚及其他国家已使用数千年，是家庭自给自足供水最简单、最传统的方法之一。安装可以规划为服务于各种规模，如家庭、社区和社群，以及医院、学校和其他公共设施等机构。

雨水收集的应用

1. 家庭使用

将收集到的雨水用于家务是一种经济且可持续的方法，可以减少家庭对公共供水的依赖。为了大幅降低您的水费，您可以预留清洁的水用于烹饪、饮用和淋浴等通常需要饮用水的活动。使用经过净化的收集雨水洗涤衣物是家庭省钱的好方法，因为洗衣机是家庭中自来水消耗最大的设备之一。

花园雨水收集系统可用于灌溉草坪、植物和花坛。它们将减少您对市政供水的依赖，并在干旱时期为您的花园提供可靠的护理解决方案。如果您是一位狂热的园丁，并且打理您的园艺是您的首要任务，那么雨水收集系统就是您的答案。

雨水对植物非常有益。由于雨水的pH值低于自来水或任何其他来源的水，植物（无论是室内还是室外）实际上更喜欢它。雨水不含地表水和地下水中常见的矿物质、盐分和污染物，因此它确实有助于滋养和生长您的植物！

2. 农业用途

雨水收集对可持续农业至关重要。农民可以通过这种技术减少对灌溉和外部水源的依赖。除了提高作物产量，它还有助于保护水和土壤资源。此外，雨水收集有助于保护作物免受洪水和干旱等与天气相关的灾害。城市环境中的雨水收集减少了城市农业中洪水和径流的影响。研究发现，在城市“绿色”屋顶上增加雨水收集装置可以将建筑物温度降低1.3摄氏度以上。

最常见的用途是补充灌溉，用于在缺水或植物受胁迫时补充降雨。RWH作为补充灌溉，其主要目标是收集来自偏远或未充分利用区域的径流，储存起来，并在水资源稀缺时提供。因此，由于径流事件的间歇性，在雨季尽可能多地保留雨水，以便以后使用至关重要。

雨水收集是一种廉价可靠的获取清洁水的方法，在许多国家，特别是在干旱地区，都有使用。土壤垄是为了拦截和阻止降水从山坡和斜坡上流失而设计的，从而改善干旱地区的灌溉。即使在干旱时期，也有足够的水供作物生长。为了有足够的雨水灌溉作物，即使在降雨量很小或没有降雨的日子里，也可以从屋顶收集水并建造水坝、池塘和其他可以容纳大量降水的结构。

3. 工业用途

德国最大的雨水收集系统位于法兰克福机场。该系统每年可节约约一百万立方米的水。1993年，该系统耗资150万德国马克，即6.3万美元。该系统利用26,800平方米的新航站楼屋顶收集水。六个总容量为100立方米的水箱用于在机场地下室储存水。

水的主要用途是空调系统清洁、植物浇灌和冲洗厕所。在伦敦奥运公园的自行车馆，实施了雨水收集以提高建筑的可持续性。该公园的饮用水需求预计将下降73%。尽管如此，最终决定该公园的黑水回收计划在促进可持续性方面比雨水收集更有效地利用了财政资源。

雨水收集方法

水资源保护对可持续环境有着明显的影响，尤其是在全球面临日益紧迫的气候变化问题时。满足国家不断增长的工业、农业和住宅部门需求的主要淡水来源是地下水。

随着时间的推移，人们注意到，由于需要利用地下水资源满足各种日常需求，包括饮用水、农业、卫生和洗涤，以及工业过程和不断变化的现代生活方式，导致大量水资源浪费。雨水收集主要有两种方法，具体如下：

1. 地表径流收集

地表径流雨水收集是指有意收集和集中降水和径流，以抵消灌溉需求并降低洪水和侵蚀的风险。为了增加地下水补给，它涉及收集未被利用的地表径流。有几种收集地表径流雨水的方法，例如地下水和屋顶收集、洪水收集以及微观和宏观集水系统。

微集水系统的主要功能是在根区供水和保水，而宏集水系统则从大面积收集径流。地表径流雨水收集能力取决于几个方面，包括水资源可用性、渗透条件以及水文建模和多标准分析的应用。屋顶面积影响径流雨水的数量和质量，并且可以使用基本的水处理系统来保证收集雨水的纯度。

在城市地区，屋顶雨水和雨水径流可以通过以下方法收集：补给坑、补给沟、管井和补给井。在地表径流雨水收集中，雨水被收集、蓄积、处理或净化，并储存起来以备将来使用。它还可能包括来自人造表面（如街道）或其他城市环境（如游乐场、花园和公园）的额外集水区。从地表径流收集的水是许多应用中饮用水的极佳替代品。

如果设计得当，地表径流收集系统可以收集大量雨水。收集地表径流雨水的主要障碍是去除污染物，以便水可以再次使用。使用从水库内部挖掘出的材料建造土堤或堤坝来管理径流或河流流量，以建造小型水库。当储存容量超过时，溢洪道或堰允许控制溢流。这些水库的大小从一公顷到十二公顷不等。

2. 屋顶雨水收集

屋顶雨水收集是一种从住宅或商业建筑的屋顶集水区收集雨水并将其储存在水箱中的技术。为了满足家庭和企业的需求，收集到的雨水可以储存在水箱中，也可以输送到人工补给系统。这是一种简单、经济、环保且非常有效的解决方案。将落在建筑物屋顶上的雨水重新定向、补充或储存，称为屋顶雨水收集方法，或RRH。

屋顶雨水收集的主要目标包括改善地下水质量、储存水以备后用等。这是一种在降水地点收集降水的方法。通过屋顶收集，建筑或房屋的屋顶充当雨水收集的集水区。收集到的雨水可以引向人工补给装置，也可以储存在水箱中。

如果使用得当，这种低成本且非常有效的技术可以提高该地区的地下水位。任何建筑物，无论大小，都可以使用屋顶雨水收集，前提是所有以下内容都包含在RWH结构中。集水区、输送、冲洗和过滤介质（沙砾/木炭）构成了RWH系统的大部分。从屋顶收集的雨水储存在水箱中或直接用于补充地下水位。通过各种结构，确保雨水渗入地下而不是从地表流失，从而将从屋顶收集的雨水用于补充地下水含水层。

雨水收集的优点

在发达国家，雨水收集常用于增加主要供水并提供独立水源以应对区域水资源限制。它有助于防止低洼地区发生洪水，在干旱期间供水并减轻水井的压力，这可能使地下水位保持稳定。雨水收集提高了干涸的水井和钻孔的水位，从而增加了旱季可用水量。

雨水收集的好处如下：

1. 积极的环境影响

雨水收集可以防止雨水损害土壤，这是一种有利的环境影响。雨水聚集在地表，侵蚀沉积物并导致土壤团聚体分解和土壤颗粒分离。土壤侵蚀是影响生态系统质量和农业生产力的环境因素，这三种影响都在其中发挥作用。

2. 省钱

由于雨水桶以及其他地上水储存系统的维护成本极低，因此系统初始成本占其整个生命周期成本的很大一部分。如果您经常将水用于户外用途，雨水收集可以显著降低您的水费。

3. 干旱期间供水

雨水收集系统对生活在干旱多发州的人们非常有帮助，例如加利福尼亚州、蒙大拿州、北达科他州和南达科他州。城市环境中的雨水收集减少了水资源浪费，因为城市地区的道路和人行道阻碍地下水进入的程度高于农村地区。此外，它还可以防止进入地下水的水在流经道路和人行道时收集垃圾和污染物。

4. 理想的户外用途

雨水不仅适用于户外用途，在某些情况下，比经过处理的城市自来水更有效。例如，使用雨水而不是自来水洗车对车漆更温和。雨水洗车通常优于自来水，因为它不含处理过的水中存在的化学物质、盐和矿物质。如果您所在的地区烟雾或空气污染严重，雨水可能不如净化水适合户外使用。

雨水收集的缺点

在出现干旱迹象的国家，雨水收集是一种流行的蓄水技术。大量研究已经为选择合适的雨水收集地点制定了各种标准和方法。雨水收集的缺点如下：

1. 初步成本高

雨水收集系统的前期成本确实很高，但从长远来看可以为您省钱。购买和安装雨水收集系统的成本可能从几百美元到几千美元不等，具体取决于您选择的水箱类型和尺寸。如果您搬家或因其他原因无法使用您的系统，您将无法收回您的初始投资。

2. 维护费用高

正确安装的水箱需要每六个月到五年清洗一次。但是，如果安装不正确，更换或维修水箱的成本可能会很高。由于应力，在地面不平或不稳定的情况下，地上水箱的外部可能会出现裂缝。尽管裂缝可以修复，但它们确实会影响水箱的结构完整性，并可能造成更大的损害。

3. 污染风险

有些屋顶含有铅和其他在特定应用中可能有害的材料。虽然大多数情况下雨水对植物非常有益，但含铅水对植物有害，不应用于园艺。如果您担心铅污染，可以使用PurTest铅测试套件测试您的雨水。如果您将水用于烹饪和饮用等可食用目的，您应该安装水过滤系统以去除这些杂质。例如，反渗透系统可以去除大多数杂质并产生饮用水。

4. 储存限制

雨水收集系统的有效性取决于它们能够从多大的水箱中收集水。平衡对更大水箱的需求与不同尺寸之间的价格差异可能具有挑战性，因为大容量水箱的购买和安装成本更高。

总结

近年来，雨水收集受到了广泛关注。雨水收集是一种安全、经济、环保的方式，用于从相对清洁的表面（如屋顶）收集、运输和储存雨水，以备后用。通常，雨水箱用于储存水。在水资源短缺时，它提供了一个替代水源。收集到的雨水还可用于家庭、商业或农业用途，例如灌溉、户外清洁、冲洗厕所、洗衣，甚至饮用。

雨水收集有能力应对水资源短缺。在正确的指导和技术下，高质量、高效的雨水收集系统可以收集和储存水以备后用。雨水收集有诸多好处。主要好处是，如果收集和储存得当，它将提供优质水并有助于缓解水资源短缺。通过建造雨水收集系统，可以大大减少自来水的用量。

它还可能能够阻止类似干旱的情况。该系统包括收集表面、排水沟、落水管、初次冲洗或预过滤系统、储水罐和分配系统。根据您计划将雨水用于何种目的，分配系统还可能包含净化功能。