关键词：雨水收集雨水回用城市杂用水
工程概况
本工程位于辽宁大连市，项目用地面积约25万平方米（约395亩），为大型仓储物流工程。本项目所在地大连属暖温带具有海洋性特点的大陆性季风气候，四季分明，夏季炎热多雨，春秋两季凉爽，冬季较长。因受季风影响，降水多集中在夏季，夏季降水量占全年降水量的65%左右，冬季降水量很少，仅占全年降水量的3%左右，属于半干旱少雨区。本工程用水量主要集中在绿化及道路浇洒用水上，其中绿化面积为37500m2（按2L/m2.d考虑，则用水量为75 m3/ d），道路面积76200 m2（按0.2L/m2.次，每天一次考虑，则用水量为15.24 m3/ d）。本着实现雨水资源化，节约用水，修复水环境与生态环境，本工程采用雨水收集-原水处理-雨水利用工艺流程处理屋面和路面雨水，作为厂区车辆冲洗和绿化、道路浇洒用水。
设计参数
以50平方公里范围的52年统计资料记载，平均降水量为695.4毫米，平均径流深为180毫米，年平均降雨次数为80.3次。设计重现期一年一遇日降雨量为34.9mm，水池计算容积计算取31.6mm，相当于重现期0.21年的降雨强度，此时雨水控制率为87.1%。
根据设计日降雨量计算储水池容积
根据项目实际情况划定雨水收集区域汇水面积为42754 m2，综合径流系数为0.4。按照0.21年一遇的降雨重现期计算，区域内可收集雨水量为：W=10ΨHF
式中W——可收集雨水量，m3；
Ψ——综合径流系数；
H——设计日降雨量，mm/d；
F——汇水面积，hm2。
区域内一场降雨共收集雨水量W为：
W=10*0.4*42754*10-4*31.6=540.4 m3
按设计规范要求，屋面雨水初期弃流可采用2-3mm径流厚度，道路雨水初期弃流可采用3-5mm径流厚度，本设计取4mm。初期雨水弃流量为：W1=42754*0.004=171.1m3
一次降雨实际可收集雨水量为：Q=W-W1=540.4-171.1=369.3 m3。
根据实际需水量计算储水池容积
浇洒绿地日用水量：Q1=75.0 m3；
浇洒道路日用水量：Q2=15.24 m3；
汽车冲洗日用水量：Q3=1.0 m3；
按照设计规范要求雨水回用保质周期宜为3-5d，结合大连地区多雨季节两场降雨间隔时间，本次设计雨水利用天数：T=4d，即W=(Q1+Q2+Q3)*T=（75.0+15.24.1）*4=364.96 m3。
本工程结合区域整体规划，采用雨水就近收集就近回用的方式。。项目在绿地下方设置一座410.4 m3雨水综合利用构筑物，规格为19*9*2.4（h），水池实际占地面积为184 m2，一次降雨可供回用总水量为389.9 m3，用于浇洒绿地、道路和车辆冲洗。
对于雨水回用水，较为经济、适用的是以用水量并结合两场降水的间隔时间来设计，既可以保证有足够的回用水，还可以节省投资和运行费用。本次设计雨水储水容积计算考虑到辽宁地区实际降雨频率及持续干旱时间的间隔，根据逐月平衡降雨量、雨水收集量和雨水用量，以及构筑雨水调蓄设备的经济性考虑，取雨水日用水量的 4倍，雨水最高日用水量为 91.24m3，则雨水储水池总容积设计 410.4m3，确保了技术经济的可行性。
年均雨水资源量分析
年均雨水资源总量为：42754×0.4×0.6954＝11892.5m3。
设备选用
初期雨水弃流系统
初期雨水水质检测表
通过以上测试结果可以看出在雨水的收集利用过程中，初期降雨水质较差，应该将初期降雨的雨水予以排除，收集较为洁净的中、后期降雨的雨水。能够实现这一功能的设备称之为雨水初期弃流装置。本工程雨水弃流采用弃流井，内置 LQL-200A型初期雨水弃流装置。弃流雨水进入路面雨水排放管线，洁净雨水进入屋面雨水收集管线，流向雨水储水池。
（3）路面雨水收集装置
1）PE路面雨水收集装置
PE路面雨水收集装置主要有 PE环保型雨水口(方形,圆形),PE雨水地沟,可去除降雨过程中初期较脏的雨水。主体有 PE滚塑而成,配以树脂塑料箅子。该装置属于机械式结构，一旦安装，不易损坏，只需定期清掏即可，适用于大型厂房的雨水收集系统。
2）雨水收集管网
雨水收集管网管材、检查井均采用PE材质。
PP模块储存净化雨水利用构筑物
用于收集雨水的储存装置，采用成品装配式 PP方块，可以采用不同数量的组合，而成不同的容积。该材质储水池便于安装施工，且容易保证储水池内水质。此类 PP储水方块可回收使用。主要材质及功能：以聚丙烯塑料模块相组合，形成一个地下水池，在水池周围根据工程的需要可以包裹防渗不透水和可以入渗透水的两种土工布，作成贮水型和渗透型的两种不同类型。塑料模块组合的水池安装方便，承载力大。同时内壁粗糙度为 0.009，比混凝土内壁光滑，内部结构不易附着杂质，更有利与保证水质稳定。水池上方可做为绿地，种植花草和树木等，起到美化环境的作用。PP模块组合式雨水利用构筑物优点：
1）土建规模小，施工简单、方便、快捷。
2）处理工艺简单，出水水质好。
3）机电安装简便，系统运行稳定性好。
4）系统自带排泥系统，且排泥效果好，系统使用寿命长。
5）设备检修方便，系统运行维护费用低。
雨水收集后使用
根据用途不同采用不同的处理方式，本项目的雨水主要用于绿化、道路浇洒，考虑屋面雨水的水质，以及对用水水质的要求，本项目所收集的雨水经雨水过滤系统后，可满足以下用水水质要求。
（1）雨水收集利用的价值和实用性
城市雨洪利用技术是针对城市开发建设区域内的屋顶、道路、庭院、广场、绿地等不同下垫面所产生的径流，采取相应的措施，或收集利用，或渗入地下，以达到充分利用资源、改善生态环境、减少外排径流量、减轻区域防洪压力的目的，系寓资源利用于灾害防范之中的系统工程。与缺水地区农村雨水收集利用不同，城市雨洪利用不是狭义的利用雨水资源和节约用水，它还包括减缓城区雨水洪涝，回补地下水减缓地下水位下降趋势，控制雨水径流污染、改善城市生态环境等广泛的意义。因此，城市雨洪利用是一项多目标综合性控制技术。
目前，水资源的缺乏已成为世界性的问题，在传统的水资源开发方式已无法再增加水源时，回收利用雨水成为一种既经济又实用的水资源开发方式。雨水利用是解决城市缺水和防洪问题的一项重要措施。雨水利用把从自然或人工集雨面流出的雨水进行收集、集中和储存利用，是从水文循环中获取水为人类所用的一种方法。雨水利用将会为解决未来水资源短缺问题做出重要贡献。
（2）雨水回用节约的经济价值
1）通过控制地表雨水径流，缓解地表雨水对河道水体的污染
初期雨水中夹杂着大量的泥沙和地表污染物，通过系统对地面径流的控制可以有效的缓解河道水体的面源污染。
2）通过有效的截留和控制雨水，可大幅减室外雨水排水管网的规模（约20%左右），同时可降低末端雨水提升泵站的投资。
3）与中水回用项目相比，雨水收集系统建设较简单，后期的运行管理也不复杂。雨水回用设备运行维护费用约为 0.16-0.19元/立方米。
参考文献：
[1]GB50400-2006《建筑与小区雨水利用工程技术规范》
人工降雨的注意事项：
1、人工降雨作业只有在一定的自然云的条件下才能获取所需的增加水量的结果，目前的技术条件还无法做到人工造雨。
2、对于不同条件的云进行同样的催化作用，可能会得出正、反两种不相同的结果。所以为了获得增雨效果，必须对自然云条件和降水过程进行更深入的探测研究。
3、自然降水量的变率很大，而人工增雨量又往往比较小，在一次降水过程中，很难把人工增雨和自然降雨区分开来。因此，评价人工降雨效果及其检验方法仍然是人工影响天气科学主攻目标。
关键词 人工增雨；数值模拟；效果评估；甘肃康县；2016年
中图分类号 P481 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2016）19-0246-03
人工增雨（雪）效果检验是一个极为重要而又复杂的科学技术问题。云作为检测对象，具有复杂多变又极不稳定的特点，因此对其进行有效检验是亟需攻克的难题。效果检验和评估是人工防雹增雨重要技术工作之一[1]。我国目前主要的效果检验和评估方法有物理检验、统计检验和数值模拟等[2-4]。
1 火箭增雨作业技术
由于人工增雨技术在时间、空间上跨度较大，催化剂用量小，指标较低，背景条件较宽，因此火箭作业系统也适用于人工增雨作业。由于火箭发射高度高，比较适用于海拔高度较低的地区或0 ℃层高度较高的春秋季，因此不论是我国南方还是北方，目前人工增雨作业广泛使用火箭作业系统。
开展火箭播撒人工冰核作业时，为了给火箭燃焰播撒高度层的确定作为参考，在作业区对-12～-6 ℃月平均等温线的平均高度进行统计[5]。设计火箭的发射运行轨迹时，在 -10 ℃维持准水平为最佳，播撒限定范围不能超过-15～-5 ℃的区间。箭运行轨迹顶应当与播云目标区中心位置尽可能接近，射击方法有梯形射击、平面射击等。
当达到雷达识别指标或出现满足宏观特征的目标云移入作业点有效作业距离时，即可按规定仰角实施火箭发射作业；当作业区上空目标云出现较强降雨、目标云处于明显减弱阶段或作业目标云移出火箭作业系统作业区时，可停止作业[6-9]。根据人工增雨目标云的实际情况，每隔10～20 min发射2～4枚火箭弹；发射方式采用同仰角水平扇扫，层状云的扇扫角度应大于90°，对流云或混合云可根据云层的实际宽度确定扇扫角度；孤立对流云视云体大小发射2～4枚火箭弹。发射方向应尽量选择云层移来方向[10-13]。
2 人工增雨效果评估
2.1 评估依据
为了有效检验和提升人工影响天气科技水平，应当对人工影响天气作业实际效果进行科学检验和评估，为之提供依据和标准，不仅是人工影响天气工作的重要组成部分，也可以推动人工影响天气进展，具有重要的作用[14-15]。选用探测手段和物理指标，要从本地条件出发设计效果评估方案。一般以市（地）雷达变化为主，可选择几项比较适用的雷达回波参量变化为主要依据（其它指标作为参考），或作为统计变量进行显著性检验[16]。
2.1.1 雨滴谱。在作业前和作业后分别对同一块云进行取样观测，分析雨滴谱的变化情况，针对雨滴谱是否变宽，结合与邻近同类云体比较，看雨滴增大，从而判断作业的有效性。通过多普勒雷达可以测量降水粒子垂直下落速度谱，反映粒子形态和谱宽度等特征的变化。如果作业后空中降水粒子变小，速度谱变窄，可视为作业有效；反之，则视为无效[17]。
2.1.2 雷达回波参量。对人工增雨（雪）作业前和作业后的雷达回波进行比较和分析，从而判断作业的有效性。通过观察云体的发展变化程度、雷达回波面积和强度的变化，结合降水则增加情况，评估作业有效或者无效。
2.1.3 数值模拟。在积云模式下进行作业前、后的数值模拟，并进行分析对比，为增雨效果评估提供佐证。
2.2 地面实况资料
2.2.1 增雨作业。炮位上风方、下风方及周围划分影响区与对比区内的雨量点，每隔10 km至少1个。重点是收集3～6 h雨量，并做好作业前后雨情记录。
2.2.2 作业影响区范围估算。由于作业对象云的强度、云体尺度、厚度、水汽含量、温度及背景系统的强度等不同，所以防雹增雨作业的受益面积难以精确计算。以高空风来向为上风方，作为引导气流，下风方为影响区；云的移速（V）可由雷达提供，也可由500 hPa或者700 hPa高空风推算；高炮控制范围（L）（射程半径3.5 km，含下游共7 km）；云过境持续时间（T）（可由雷达提供，也可用作业时间推算）；以上3项数值相乘可估算影响区面积，影响区面积：S=L×V×T[18]。
2.2.3 综合分析与显著性检验。作业前后影响区与对比区降雨量或雹灾灾情分布、严重程度等实况是进行分析和检验的主要依据。雷达指标对云中不同高度的物理参量变化是重要的评估指标[19]，应进行多样本显著性检验。
为了提高效果评估的可信度，可选用与云的降雹特征和造成降雹的云变化特征有关的物理参量作为统计量，进行多次样本的显著性检验，如两组样本差异显著，显著性水平α=0.05，可认为作业是有效的。各地可根据本地特点，也可采用其他统计方法进行统计分析，以改善和优化效果评估方法，使之更合理、客观。
2.3 增雨效果评估方法
以同一时段内，以订正后的省级预警落区及时间为背景，结合雷达回波变化情况，以3～6 h内雨量实况为基础，并根据上、下风方向，比较对比区与影响区雨量，综合判断，得出时空对比的效果图。最好能收集各地较为详尽的雨量历史资料，为了优化和改善效果评估方法和结果，可以结合似天气背景、历史样本、历史资料，尤其是时间、空间分布较密的雨量资料，采用统计分析或者同时段差值分析，比分析历史相关性。对试验区作业效果进行评估，可加密布设测雹板，获取雹谱分布或计算落地冰雹动能；有条件的地方或试验区可以进行雷达、探空加密观测；加密雨量网点或雨量自记，无人气象站等[20]。试验区如有周密设计的资料积累，30个样本以上可以进行多物理参量的统计分析与检验，来提高效果评估的可信度。
3 康县增雨效果评估实例分析
3.1 事件基本情况
甘肃省乡村旅游精准扶贫现场会将于2016年5月20―22日在甘肃省康县举行。根据兰州中心气象台、陇南市气象台和康县气象局综合预报，20―21日受大范围降水云团影响，康县境内将有阴雨天气。按照市委、市政府和组委会要求，陇南市气象局召开专题会议研究制定了全省乡村旅游精准扶贫现场会天气预报服务与人工消减雨作业实施方案，成立了气象保障服务小组，确定由陇南市气象局与康县气象局联合开展气象预报服务和消减雨作业。5月21日5：00―6：00，由陇南市人工影响天气办公室组织与康县人工影响天气办公室联合，分别在康县平洛镇团庄和城关镇黑马关2个作业点开展了火箭消减雨作业2点次（表1），共发射火箭弹16枚，取得了由阴雨天气转为多云天气的明显效果，保障了全省乡村旅游精准扶贫现场会各项活动的顺利开展。
3.2 作业风险
依据《人工影响天气管理条例》，在实施人工影响天气作业之前，应由当地人工影响天气主管机构和公安机关在作业点周围张贴公示，告知相关部门及群众，做好安全应急处置工作。因实施人工消减雨所使用的WR型增雨火箭弹可能会发生降落伞未拉出张开的情况（1%），出现火箭弹残骸砸坏房屋、森林等意外事故，导致人身伤害或财产损失。若出现上述意外，应当按照人工影响天气安全事故应急预案及时处置，并立即报告当地人民政府和上级气象主管机构，具体由批准该作业计划的人民政府依照有关规定处理。
3.3 作业影响力
人工消雨是通过在举办活动的上游地区进行大范围、大规模、密集的人工增雨作业，使天气系统的能量加速扩散，促使空中水滴提前快速形成，提前降落地面，从而保证举办活动地区不出现降水或减少降水量。就目前人工消雨的技术手段，对范围小、强度较弱的降水过程会取得比较理想的效果，但遇上大范围、强降水天气过程，影响力有限，还达不到完全消雨的效果。
3.4 天气实况
2016年5月19日经过对最新气象资料进行认真分析，气象台得出“康县境内5月20―22日以阴雨天气为主”的预报结论。同时，根据云的移动方向、速度等分析确定了作业地点、时间和发射仰角、方位及火箭弹数量，5月21日4：00作业人员及早赶往确定的2个作业点待命。分别于21日5：55和6：25在康县平洛镇团庄和城关镇黑马关2个作业点开展了人工火箭消雨作业，共计作业2点次，发射火箭弹16枚。
2016年5月22日8：00至23日8：00康县普降中雨，全县雨量均在10 mm以上。3个最大雨量观测点：杨河坝（18.9 mm）、迷坝（16.0 mm）、巩集村（15.5 mm），康县城区（12.4 mm）。
3.5 评估方法和资料选取
3.5.1 人工增雨区域历史回归统计与候降水量。对人工增雨效果检验中序列试验、区域对比试验、双比分析和区域历史回归试验4种常用统计方案，结果表明，评估结果准确度与作业样本数和历史样本数均有关联；相同条件下，区域历史回归试验较其他3种方案评估结果准确度更高；在规定显著度水平下，若要达到基本相同的评估结果准确度，区域历史回归试验所需样本数最少。作为一种经典的效果评估方案，区域历史回归试验在国内其他省市也经常被采用。其技术路线可简述为合理选取控制区和目标区，由2个区域自然降水历史序列建立起统计回归方程，假定作业期两区域的降水亦满足历史回归关系，则由作业期的控制区降水可推算出目标区降水期望值，并视为目标区自然降水估计值，与作业期实测降水相比，即可得到目标区作业期人工增雨净增加降水量和相对增雨率。
在选取控制区和目标区范围时，需综合考虑2个区域所处的地理地形、面积、天气气候背景等具有一定相似性与可比性，同时还需考虑区域内气象观测站的分布与资料代表性，保证历史资料长度和持续性。为避免催化作业给控制区造成影响，控制区一般选位于目标区上风方或侧方，两区相隔一定距离。以高空500 hPa风向作为引导气流来向统计分析陇南降水日（全市9个一般气候站任意一站出现降水日）的天气系统主要来向。从武都高空站降水日探空500 hPa风向统计中可以看出，引导气流来向主要集中在95.0～105.0°之间，日数分别占总降水日数的72.0%和86.1%，即本地降水系统主要来自偏西方向，并以自西向东影响为主。
经过对2007―2014年造成本地区域性降水天气系统的统计，高原槽、高原切变线、低层低涡切变线和西风槽是最主要的影响系统，分别占影响本地的天气系统总数的28.5%、16.0%、24.3%和32.2%。
陇南市降水主要天气系统包括高原槽、高原切变线、低层低涡切变线和西风槽等。基于以上基本天气背景，结合5月21―22日康县气象观测站分布与康县人影消雨区域、地面消雨作业站点分布情况，将成县的黄陈镇、索池乡、苏元乡、小川镇和鸡峰镇5个乡镇中所包含的毕河口、黄陈、锁池、苏元、新兴村和鸡峰山6个气象站所涵盖的无作业区域设为控制区的主要范围，而将开展地面火箭消雨作业较为集中的平洛、望关、长坝、碾坝、玄麻湾和香子坝6个气象站所涵盖的区域设定为目标区主要范围（图1、表2），2个区域内气象站间距15～45 km。影响陇南地区的大型降水天气过程一般可持续1～3 d，由此，在增雨效果评估中选取逐候降水量作为催化单元，即统计变量。考虑到北方气旋、锋面等不同天气系统的云系、云带和降水时空分布很不均匀，对控制区、目标区内分别涵盖的6个气象观测站的候降水量进一步作平均处理。
图2为2014―2015年控制区和目标区的平均年降水量变化。可以看出，2个区域平均年降水量的相关性很大，2014―2015年控制区和目标区年内各年的平均候降水量变化特征非常相似。降水量均主要集中在5―9月。
3.5.2 人工增雨效果评估情况。作业期降水概况及人工增雨效果统计，基于上述方案，对2016年康县人工消雨效果进行统计评估，通过临时新选取的2个地面火箭作业点，并于5月21日凌晨实施了人工增雨作业，使得所选控制区受催化影响增加降水量，而目标区由于受上游降水影响，其实际降水量明显减少，针对降水天气积极组织开展地面消雨作业，最大限度降低降水天气对活动的影响，为甘肃省乡村旅游精准扶贫现场会的成功举行提供了有利的天气条件。
从图1可以看出，实施人工增雨作业之后，整个目标区没有降水产生，而控制区大多站点产生了较大的降水，尤其是小川镇的新兴村降水1.2 mm。这表明，此次人工消雨作业效果比较显著。
准确及时的气象预报服务和有效的人工消减雨作业，全力完成气象保障服务任务，为甘肃省乡村旅游精准扶贫现场会的成功举行提供了有利的天气条件，为确保甘肃省乡村旅游精准扶贫现场会的圆满成功做出了积极贡献，得到了市委、市政府领导和大会组委会的高度赞扬，赢得了社会各界的一致好评。
3.6 存在的问题
（1）要取得更准确的评估数据，控制区和目标区的选取通过月或旬、候历年平均降水量来确定，其相关性会更客观一些。
（2）由于区域气象站目前只有2014―2015年的统计资料，样本量过于小，对评估周期性影响很大，以后随着乡镇区域气象站资料的积累，样本数的增加其评估效果会得到提高。
4 参考文献
[1] 黄彦彬，姚展予，游积平，等.基于“.NET”的华南区域人工增雨效果统计检验共享平台的设计与实现[J].气象，2011（6）：727-734.
[2] 王婉，姚展予.2006年北京市人工增雨作业效果统计分析[J].高原气象，2009（1）：195-202.
[3] 王婉，姚展予.人工增雨统计检验结果准确度分析[J].气象科技，2009（2）：209-215.
[4] 马占山，刘奇俊，秦琰琰，等.利用TRMM卫星资料对人工增雨云系模式云微观场预报能力的检验[J].气象学报，2009（2）：260-271.
[5] 唐仁茂，向玉春，叶建元，等.多种探测资料在人工增雨作业效果物理检验中的应用[J].气象，2009（8）：70-75.
[6] 耿树江，班显秀.辽宁省人工增雨效果检验实施方案设计[J].安徽农业科学，2009（29）：14258-14261.
[7] 黄彦彬，李天富，李春鸾，等.2004年春夏季海南火箭人工增雨效果检验[J].广东气象，2006（1）：50-53.
[8] 蒋年冲，吴林林，曾光平.抗旱型火箭人工增雨效果检验方法初步研究[J].气象，2006（8）：54-58.
[9] 周德平，宫福久，王吉宏.东北冷涡云系人工增雨作业效果的检验和分析[J].高原气象，2006（5）：950-958.
[10] 周亦凌.山东泰安地区人工增雨作业天气条件及物理检验个例研究[D].北京：中国气象科学研究院，2015.
[11] 刘晴.人工增雨效果统计检验方案优选及个例分析[D].北京：中国气象科学研究院，2013.
[12] 唐仁茂，袁正腾，向玉春，等.依据雷达回波自动选取对比云进行人工增雨效果检验的方法[J].气象，2010（4）：96-100.
[13] 冯宏芳，隋平，蔡英群，等.蓄水型人工增雨效果检验[J].气象科技，2010（4）：510-514.
[14] 张中波.湖南省人工增雨统计检验系统设计与实现[J].安徽农业科学，2010（31）：17623-17624.
[15] 德力格尔，汪青春，周陆生，等.1997―1999年黄河上游玛曲地区人工增雨生态效应的检验[J].高原气象，2005（3）：442-449.
[16] 王婉，石玉恒，李宏宇，等.对流云人工增雨效果检验技术方法及应用[J].气象科技，2014（6）：1131-1136.
[17] 房彬，肖辉，王振会，等.聚类分析在人工增雨效果检验中的应用[J].南京气象学院学报，2005（6）：739-745.
[18] 徐冬英，张中波，唐林，等.几种人工增雨效果检验方法分析[J].气象研究与应用，2015（1）：105-107.
天宇花园项目由昆明神州天宇置业有限公司开发建设，建设地点位于昆明市盘龙区联盟街道办事处小厂村万华路。
1.昆明是全国14个水资源严重短缺的城市之一，随着城市化进程的加快，城市建设与经济持续高速发展，水的需求大幅增长。而城市发展和规模扩大带来的大量的硬化地面又减弱了雨水的渗透，雨季降雨量大时容易形成洪峰，导致城市部分区域淹水，同时城市绿化面积的增加也使水资源短缺形势严竣，供需矛盾日益尖锐。为充分收集利用雨水资源，实现雨水资源化、涵养地下水、降低面源污染、减轻城市洪涝和排水系统压力、改善和修复城市水环境，昆明市出台了《昆明市城市雨水收集利用的规定》，将雨水收集起来再利用是发展循环经济，治理和保护滇池及入湖河道，实现水资源持续利用的一项重要措施。
针对昆明市雨量较充沛的特点，本项目拟设计配套雨水收集利用设施。雨水收集处理后主要用于灌溉绿地、环境卫生、景观环境用水、补充河道景观水、入渗等。该项目结合国内雨水收集和雨水处理的先进经验和丰富实例，根据实际地形地貌的特点，设计兼具节水、节能、环保、景观功效的绿色生态示范工程。
本项目通过深入系统地研究污染物去除机理和优化运行策略，并通过示范工程的建设与推广，达到水资源有效和循环利用的目标。
2.设计参数
2.1工程概况
天宇花园项目由昆明神州天宇置业有限公司开发建设，建设地点位于昆明市盘龙区联盟街道办事处小厂村万华路。项目净用地面积为24462.54㎡，总建筑面积202875.59㎡，建筑物占地6139.89㎡，硬化路面面积为6646.09㎡，绿地面积10876.78㎡。
2.1.1地形地貌
工程区域地势较为平坦，主要为建筑、道路广场和绿化草坪，景观水体，建设条件良好。
2.1.2气候特征
昆明四季温暖如春，全年温差较小，市区年平均气温在15℃左右，最热时月平均气温25℃左右，最冷时月平均气温3℃左右。
历史上年极端气温最高30.4℃，最低-7.8℃。
由于温度、湿度适宜，日照长，霜期短，所以鲜花常年不谢，草木四季长春，昆明“春城”的美誉由此得来。
昆明日温差较大，紫外线强度较高，一天之中有四季，有遇雨变成冬之说，在冬、春两季，日温差可达12-20℃。
昆明气候的主要特点有以下几点：1.春季温暖，干燥少雨，蒸发旺盛，日温变化大；2.夏无酷暑，雨量集中，且多大雨、暴雨，降水量占全年的60%以上，故易受洪涝灾害；3.秋季温凉，天高气爽，雨水减少。秋季降温快，天气干燥，多数地区气温要比春季低2℃左右。降水量比夏季减少一半多，但多于冬、夏两季，故秋旱少见；4.冬无严寒，日照充足，天晴少雨。5.干、湿分明。全年降水量在时间分布上，明显地分为干、湿两季。5~10月为雨季，降水量占全年的85%左右；11月至次年4月为干季，降水量仅占全年的15%左右。
2.1.3 雨水资源
昆明市降雨量见表2.1-2
依据昆明市2007、2008年降雨资料，年平均降雨量为882mm，6、7、8、9月份降雨量较大，均超过150mm。
对可直接取得的降雨资料进行分析。每次15mm以下的降雨次数较多，但总降雨量很少；而针对每次150mm以上的降雨进行收集会大大增加储存池的容积，但收集概率又很小；选择一年期24小时降雨量作为降雨量核算储水池容积，降雨量约为50mm。
同时，由于初期降雨的污染物含量较高，考虑初期2~5mm降雨的弃流，再加上降雨过程及收集汇流过程的蒸发、入渗、淤积等因素，每次15mm以下的降雨基本上是收集不到的，因此，雨水收集、储存系统所需要考虑的主要是针对每次15mm以上至每次50mm以下的降雨，按雨量厚度25.5mm计算。
雨水分配不均匀性是全国性普遍的情况，比起北方城市和南方大部分城市，昆明市的雨水分配相对均匀并且比较适合回收利用，另外此方案中充分考虑雨水分配不均匀性及如何提高利用率的问题。
表2.1-2 昆明市降雨量统计表 单位（mm）
2.2雨水水质
2.2.1雨水水质
初期雨水水质检测表
通过上表可以看出在雨水的收集利用过程中，初期降雨水质较差，应该将初期降雨的雨水予以排除（使用雨水初期弃流装置），收集较为洁净的中、后期降雨的雨水。雨水经过初期弃流后的水质为：CODcr70~100 mg/L；SS20~40 mg/L。
2.2.2雨水收集后使用水质
根据用途不同采用不同的处理方式，本项目的雨水主要用于绿地浇洒、景观和冲洗用水，水质指标见下表。
考虑收集下垫面雨水的水质，以及对用水水质的要求，本项目所收集的雨水经雨水处理系统后，可满足以上用水水质要求。
3.雨水收集利用工艺流程
3.1工艺流程图
说明：经处理后的洁净雨水可与中水有效连接，作为中水补水。
3.2工艺流程说明
屋面雨水首先经过弃流装置完成对初期污染严重雨水的排放。按设计规范要求，屋面雨水初期弃流量考虑为1-3㎜。
经过初期雨水弃流后的屋面雨水通过雨水收集系统进行收集。
收集到的雨水经雨水处理系统，出水水质达到观赏性水景用水要求，处理系统以过滤、消毒为主。
渗透式铺装铺设于人行道、广场，降雨时，雨水可迅速渗入地下。
雨水收集与利用系统与中水处理系统进行衔接。当降雨时中水站停止进污水。雨水弃流后进入中水站的中间池进行深度处理。
4.雨水收集利用系统的设置及用途
4.1小区内雨水总体规划
按照规范要求小区内建筑物屋顶雨水经雨水管、初期雨水弃流装置后，进入中水处理站进行处理，处理后引入人工湖储水；绿化带雨水直接吸收雨水，多余部分通过绿化带雨水口进入市政雨水管网。小区人行道和广场等部分铺设透水材料，通过渗透式铺装直接入渗回补。雨水收集与利用系统与中水处理系统进行衔接。当降雨时中水站停止进污水。雨水弃流后进入中水站的中间池进行深度处理。
4.2雨水收集设计计算
《昆明市城市雨水收集利用规定》中规定，昆明市日设计降雨厚度约为25.5㎜，按照规范要求屋面雨水径流系数为0.8路面雨水径流系数为0.8，绿地雨水径流系数为0.15，规定中计算公公式为：W=10 -3× b ×（A1×a1+A2 ×a2）。
项目净用地面积为24462.54㎡，总建筑面积202875.59㎡，建筑物占地6139.89㎡，硬化路面面积为6646.09㎡，绿地面积10876.78㎡。：
通过计算，小区需设置雨水收集设施的规模为：
WA区=10-3×25.5×[(6649.09+6139.89)×0.8+10876.78×0.15)]
=302.49m3
4.3雨水综合利用计算
雨水利用方式主要有三种：储存处理直接利用，入渗回补和调蓄排放。
本项目建有景观池，作为处理后雨水的储水池，供景观绿化等取用。小区建有一座中水处理站，用于绿化和冲洗道路用水由中水供给。雨水可与中水互为备用水源。
所有绿地要求做成下沉式绿地，绿地比道路低5-10Cm，确保雨水顺利入地，雨水入渗量大于小区设计径流总量的三分之一。
考虑本项目硬化面积较大，在道路硬化时，尽量考虑采用透水材料，保证雨水的入渗回补。
小区内建设有完整的雨污分流系统，为保证小区内正常的生产经营，雨水调蓄暂时不考虑。
5.雨水综合利用水量平衡图
6效益分析
6.1环境效益
本工程建成后，将处理后的雨水引入绿化、环境卫生、景观补水等工程，建成节水生态设施。不但节省了水资源，也体现了生态、环保，自然的理念。具有较高的环境效益。通过控制地表雨水径流，缓解地表雨水对景观水体的污染
初期雨水中夹杂着大量的泥沙和地表污染物，通过系统对地面径流的控制可以有效的缓解景观水体的面源污染。
6.2经济效益
若按一次25.5mm降雨计算，雨水收集与利用系统可以利用的雨水量为302.49m³，按昆明市每吨自来水3.85元计算。
302.49×3.85=1164.58元。
若每年有80天的25.5mm的雨天
则每年可以节省
1164.58×80=93166.4元
则项目建成后每年可以节约自来水用水9.31万元。
本工程雨水收集经过初雨弃流、收集，处理、消毒后，完全可满足景观用水的补充和绿化用水及环境卫生用水的要求等。本工程建成后，利用所收集的雨水，将大大节约原本消耗市政自来水的开支。
6.3社会效益
雨水利用工程是一项节能保护环境、节能减排、建设文明卫生城市，实现雨水资源化、节约用水、修复水环境与生态环境，减轻城市洪涝，具有明显的社会效益。
摘要：本文从人工增雨的概念、方式及其对农业的影响几个方面入手，分析了我国目前人工增雨在农业生产生活中的应用，并对人工增雨存在的几个问题提出个人见解。
关键词：人工增雨农业生产
我国是自然灾害频发的国家之一，干旱是我国最主要的一种自然灾害。例如，2006年，重庆遭遇了百年一遇的特大干旱；2009年，我国许多地方遭遇50年一遇的大旱，安徽、河南等地灾害严重；2010年春，云南、广西等省遭受严重春旱等。干旱所造成的损失十分严重，越来越受到政府和公众的关注。人类对如何充分利用空中水资源、人为增加降水的认识和研究在不断提高，人工增雨已成为抗旱救灾、水库蓄水的一种重要手段。
一、什么是人工增雨
云是由微小的水滴或冰晶组成，由于空气的浮力作用而成了悬浮于空中的“水资源”，只有当云的体积增大到一定程度，空气的浮力“托不住”它时，才会成为雨滴而下落到地面。人工增雨就是选择有利于降水的云团，用人工的方法（飞机或火箭或高炮）将“催化剂”送入云层，促使或增加降水量。人工增雨能够有效地进行农田抗旱或解决人畜用水以及森林防火的问题，目前，它是气象部门直接开展抗旱的重要科技手段。
据了解，人工增雨的服务对象主要有以下几个方面：农田、农作物、蔬菜、果园等土壤提墒抗旱；库区蓄水发电、灌溉；林区森林防火、灭火等，人工增雨的实施，对持续多日的雾霾天气也会起到一定的净化作用。
二、人工增雨的方式
呼风唤雨曾经是人们的美好愿望，随着现代科技的进步，这一梦想已变成了现实，人工增雨便是其中一种实用的方式。炎热的夏天，一场大雨滂沱而至，温度下降，空气湿润又凉爽，该是如何的惬意，同理，冬季里人工降雪，即可以水土保墒又可以净化空气，减少细菌的产生，还可以给人们带来雪中的情趣。我国的人工增雨始于1958年，当时吉林省遭遇百年未遇的大旱，国家和吉林省的有关科学家们在地方政府的支持下开展了第一次飞机人工增雨试验。目前我国的人工增雨方法有三种，一种是利用飞机把冷却剂干冰、液氮等化学药剂播洒到云中，使云层温度下降，同时，细小水滴冰晶迅速增多、加大，最后形成降雨；另一种是利用火箭、高炮等人影作业工具向云中播洒吸湿性强的凝结核，如食盐、氯化钙、碘化银、硫化铜等无机盐，使云滴增大为雨滴而降落下来。同时，向云层发射的人雨弹轰击产生强大的冲击波，使云与云发生碰撞合并，增大成雨滴降落下来。
三、人工增雨与农业的关系
1、实施人工增雨可向天要水，有效缓解旱灾。由于科技的发展由过去的旱季作业扩展到雨季作业，从单纯农业抗旱转向水库蓄水、用以改善水资源生态。专家介绍，实施人工增雨作业后回波强度会增大5dBZ左右，出现小到中雨对于增加地表蓄水改善生态环境十分有利。据测算一片约30立方千米的云块若按每立方米含水量为1.74克计算这片云大约有5.2万吨降水量，对干旱地区而言可谓是“液体黄金”。每年我国都有大部分地区出现干旱，特别是云南、广东、台湾等省纷纷遭遇严重旱情。面对干旱形势，人工增雨几乎成了具有立竿见影之效的最后一道法宝。2004年7月9日下午至11日凌晨，河南南阳上空向东北方向飘过一片携带丰富水汽的云块，让干旱达一个多月之久的河南省平顶山、驻马店、漯河、许昌、周口5市欣喜若狂，竞相发射增雨炮。据悉，这次实施人工增雨的豫中南5个市，旱情均得到不同程度的缓解。
为了解决农田干旱灌溉问题，北京市也利用飞机在密云和官厅水库上游羊河、桑乾河、潮河、白河流域5万平方公里进行了22次液氮人工增雨作业，创造了1.7962亿元的产值。工作人员乘安—26专用飞机飞赴北京西部和河北怀来、宣化等地进行增雨作业。三小时内在北京上风方向4000米高空处共播洒液氮400升。北京喜降入夏以来头一场通透的大雨。人工增雨缓解了旱情庄稼“喝”得过瘾。目前北京市已在海淀、延庆、平谷、昌平等区县设立19个作业点拥有高炮37门、火箭发射器6部，地面作业人员150余人。北京市还将积极实施人工消雾、消雨的影响天气作业。各省气象部门陆续成立了人工增雨办公室，浙江省今、借助热带风暴实施了两次增雨。浙江省气象局消息说人工增雨的效果明显对缓解浙江全省性的干旱和高温天气起到了一定的作用。飞机从杭州笕桥机场升空飞往绍兴、台州、温州、丽水东部、金华、杭州南部等。据气象部门监测，在实施人工增雨作业。后浙江的温州、台州地区下了中到大雨，局部暴雨，绍兴及丽水东部、宁波南部的部分地区下了小到中雨金华局部地区下了阵雨。
2、消除或减轻冰雹、雾雾、霜冻对农业的影响。在冰雹形成期间人工增雨会使冰雹变成雨水，当天空大雾弥漫，实施人工增雨会使雾气结成雨滴，很快消散。当霜冻来临，人工增雨会迅速化解霜冻。
3、人工增雨的功能其它功能和价值。人工增雨可以缓解涝灾。我们知道，雨水在同一个地方降落太多就容易引发水灾。通过人工驱云，或者在云朵尚未进入该领域时即人工催降，那么同样可以缓解涝灾。其次，人工增雨可以为农业许多大型户外活动提供有利条件。
四、人工增雨存在的问题
1、首先应该明确，无论实施哪种方法进行人工增雨，有利的气象过程是必必须条件，如果届时天空万里无云或云层不多、不厚，人影部门也无法实施人工增雨作业。
2、目前，人工增雨的成本相对较高，有时与所产生的效益不能成正比。
3、空中航线越来越密，人工增雨作业空域时间越来越短，只靠人工增雨产生的降雨量，根本不能满足农业生产、生活的需要。
4、催化环境会受到一定的限制，降水概率有待提高。
参考文献：
[1]邓海峰.人工增雨法律问题研究.法商研究.2010.5
关键词：人工降雨；技术；生态化；生态文明；新课题
人工降雨生态化，对于生态文明建设的意义是重大而深远的。生态文明要求我们从维护社会、经济、自然系统的整体的角度出发，尊重自然，维护自然，实现人与自然的共同进化。因此，提倡人工降雨生态化，确保人与自然的协调发展是极其必要的。
一、人工降雨生态化的内涵
人工降雨生态化是指人们在实施人工降雨技术过程中在不断满足人类对自然资源需求的同时，以不破坏自然的生态环境为前提，努力实现人工降雨技术与生态环境相对和谐的一种状态。
第一，人工降雨技术的使用，要以不破坏自然的生态环境为前提。
现如今，在创建生态文明的语境下，人工降雨不仅仅是为了满足人类社会在经济发展过程中对水资源的需求，同时还要将经济效益、社会效益以及生态效益三者统一起来，保证人类社会的协调发展。我们不可否认，生态资源是有限的，人们不能肆无忌惮的违背自然规律而对自然的生态环境进行破坏。恩格斯曾经指出，“我们不要过分陶醉于我们人类对自然界的胜利。对于每一次这样的胜利，自然界都对我们进行报复。”[1]（P.383）人们应该树立符合自然生态法则的价值需求，体悟到自然环境是人类发展的依托，自然的消亡必然导致人类社会的消亡，把对人工降雨的实施控制在保证生态系统良性循环的基础上。努力维护生态环境的稳定，确保人工降雨能够最大限度的造福于人类社会，真正实现人工降雨的生态化。
第二，人工降雨技术的使用，不能滥用，要尊重自然规律。
人工降雨生态化的实现应该符合自然规律的客观要求，不能完全按照人的需要和尺度来改变自然界的本来面貌。人类不能像征服者统治异民族一样统治自然界，因为人类的发展与自然界是密不可分的，当出现技术灾难的时候人类是不可避免的承受者。因此，人工降雨的实施既要合乎人类的需要，也要合乎自然界的需要，特别是要合乎自然界的可持续发展规律。自然界的存在和发展是客观的，是不以人的意识为转移的。我们要承认自然界的客观性，在改造和利用自然时，应该遵循自然的客观规律，做到尊重自然、顺应自然、保护自然。
二、人工降雨生态化提出的依据
人工降雨生态化，是实现可持续发展的必然、是两型社会建设的必然，也是生态文明建设的必然。同时，人工降雨生态化不是空穴来风，更不是主观臆想和杜撰，而是具有一定的理论基础、现实依据和实践诉求的。
第一，可持续发展是实现人工降雨生态化的理论基础。随着环境问题的愈演愈烈，人们提出可持续发展的观念。可持续发展是指既满足当代人的需求，又不对后代人满足其需求的能力构成危害的发展。可持续发展原则要求我们在利用自然资源的时候，应该充分考虑自然资源的存量和环境的承载能力。人工降雨技术的使用，丝毫离不开可持续发展的科学理念，既不能单纯的考虑人们的眼前需要，还要考虑自然环境生态环境的问题，尤其是要确保自然环境的可持续发展。为此，无论是改造自然还是利用自然，我们都需要以可持续发展为理论基础和实践的指导。在利用技术进行人工降雨的同时，我们必须考虑或尽量避免人工降雨给自然带来的不必要的破坏。人工降雨生态化的实现不仅符合人与自然的可持续发展规律，而且符合两型社会的建立，是合目的性与合规律性的辩证统一。
第二，生态环境恶化是实现人工降雨生态化的现实依据。在利用人工降雨技术增加自然降水的过程中，往往会产生一些与预期目的不一样的负效应，导致生态环境的恶化。拉普指出除了预期的直接后果以外，技术活动对人本身和环境还有非预期的影响。[2]（P.22）同样，在实施人工降雨的过程中，也会产生相应的非预期影响。例如，人工降雨使用的催化剂碘化银，水解会呈现酸性，对地面生物和环境会造成一定的腐蚀。然而，这种对生物有危害的催化剂还几乎不容于水，作为催化剂被播撒后又随雨水降落到地面土壤里，这样就会进一步增加对地面农作物的伤害。干冰等冷云催化剂的大量使用会增加二氧化碳的含量，二氧化碳气体是导致温室效应的主要来源，温室效应使得局部气温升高，最终导致生态环境的紊乱。因此，为了避免造成生态环境的恶化，人工降雨生态化的实现被认为是必要的。
第三，生态文明建设是实现人工降雨生态化的实践诉求。党的十七大报告中首次提出要“建设生态文明，基本形成节约能源资源和保护生态环境的产业结构，增长方式，消费模式。”[3]这充分展现了我们党和国家对于可持续发展以及生态文明建设的极大关注。然而，十报告中又再一次提到生态文明建设问题，报告指出“面对资源约束趋紧、环境污染严重、生态系统退化的严峻形势，必须树立尊重自然、顺应自然、保护自然的生态文明理念，把生态文明建设放在突出地位，融入经济建设、政治建设、文化建设、社会建设各方面和全过程，努力建设美丽中国，实现中华民族永续发展。”[4]这再一次充分体现了生态文明建设的重要性。生态文明作为一种全新的文明形态，它的归宿点是人与自然关系的平衡而不是以人为世界的中心，自然界也不只有工具性价值，自然界作为客观方面对人类行为也有一定的制约性。面对人类对自然界的无限依赖和需要的不断增长，自然界又不会主动、轻易地满足人类的各种需求之间的矛盾，技术便是解决这一矛盾的重要手段和唯一方法。[5]（P.24）因此，我们需要提倡一种生态化的人工降雨方式，这种方式将是解决人工降雨所产生的环境问题的重要手段。
三、人工降雨生态化的实现途径
建立正确的价值观、生态的技术观以及科学的自然观是实现人工降雨生态化的必然途径。
首先，建立正确的价值观是实现人工降雨生态化的思想基础。正确的价值观能够指导人工降雨生态化的有效实施。反之，人工降雨生态化的有效实施必须以正确的价值观为思想基础，只有保证价值观念的正确性才能确保价值观所指导的行为的正确性。转变思想观念，正确看待自然界的地位是建立正确价值观的首要条件。在人与自然的关系上，可持续发展原则要求人类善待自然，确立人与自然和谐共生的关系，明确自然对人类生存和发展的意义。[6]（P.16）马克思曾经在《1844年经济学哲学手稿》中说过“所谓人的肉体生活和精神生活同自然界相联系，不外是说自然界同自身相联系，因为人是自然界的一部分。”[7]（P.56-57）因此，人们应该转变人是主宰自然界一切事物的观念，避免人类中心主义思想的束缚。这就要求人类在进行人工降雨的过程中，必须要考虑到维护生态平衡、协调人与自然关系，最终达到人与自然和谐共生的目的。同时，又要为人类的整体利益、长远利益负责，决不能以个人利益、眼前利益为本。“它强调在人与自然的全面关系中，不仅包含主客体关系、改造与被改造关系，而且还包含整体与局部、系统和要素之间的关系。”[8]（P.15）人工降雨技术不仅以人的价值取向为基础，更应该以尊重自然规律为导向。因此，要想实现人工降雨的生态化，应该转变人与自然界对立的观念，把人与自然看成一个统一的共同体。
其次，建立生态的技术观是实现人工降雨生态化的有效保障。生态的技术观认识到人与自然本质上的一体性，突破了人类中心主义思维的局限，生态的技术观能保障人工降雨生态化的有效实施。反之，人工降雨生态化的实施必须以建立生态的技术观为前提。生态技术是指遵循生态学原理和生态经济规律，能够保护环境，维持生态平衡，节约能源、资源，促进人类与自然和谐发展的一切有效用的手段和方法。[9]（P.75）生态技术体现了人与自然关系从单方面的征服到双方和谐共处的转变。人工降雨的生态化是使得人工降雨的负效应逐步弱化，以致减少和消除人工降雨所带来的负效应的一种状态。我们需要大力宣传生态技术观，努力扭转传统的征服自然的技术观，要行之有效的发挥当今技术的正面效应，推进环境保护事业的发展，实现科技观的生态化转向。树立生态技术观的同时，我们必须通过加强生态文明意识教育，使人们认识到环境的脆弱性和资源的有限性，最终实现技术发展的生态化转向。
再次，建立科学的自然观是实现人工降雨生态化的科学前提。自然观是人们对自然界的总的看法，只有保证人们对自然界的总的看法的科学性，才能保证在自然观指导之下的人工降雨技术的科学性。反之，人工降雨生态化的实施必须以科学的自然观为基础。当今社会，人类对自然的开发利用主要是通过技术活动发生的，这就意味着，人与自然的关系主要是通过技术活动建构起来的：人类通过技术活动开发和利用自然，如果技术活动被控制在合理的范围内，人与自然的关系就会协调；如果技术活动过于泛滥，自然就会以各种灾难的方式向人类报复，人与自然之间的关系就会恶化。
[10]（P.25）可见，人与自然的和谐取决于技术活动的
合理化程度。同样，人工降雨技术的开发利用也应该有一个限度。人类对自然界的利用都应该保持在合理的界限内，而人与自然之间关系的合理界限则是人与自然的和谐共处。人工降雨生态化的标志是保持自然生态系统平衡的同时，实现最有利于人类生存和发展的状态，同时追求一种符合人类可持续发展目标的、良性的生态平衡。
总之，人工降雨生态化是对人工降雨技术实施的生态文明建设的必然要求，它所强调，人工降雨技术不仅要用来满足经济社会发展过程中对于水资源的需求，与此同时，也要兼顾“两型”社会的建设要求以及可持续发展的要求。人工降雨，必须以不破坏自然的生态环境为前提，努力实现人工降雨技术与生态环境相对和谐的生态化。
参考文献：
[1]马克思恩格斯选集（第四卷）[M].北京：人民出版社，1995 .
[2]F・拉普.技术哲学导论[M].沈阳：辽宁科学技术出版社，1981.
[3].高举中国特色社会主义伟大旗帜为夺取全面建设小康社会新胜利而奋斗[R].中国共产党第十七次全国代表大会报告，2007.
[4].坚定不移沿着中国特色社会主义道路前进为全面建成小康社会而奋斗[R].中国共产党第十八次全国代表大会报告，2012.
[5]吴虹.技术政治哲学引论[M].辽宁教育出版社，2005.
[6]钱伟.探析人与自然的道德关系[J].陕西职业技术学院学报，2009，（12）.
[7]1844年经济学哲学手稿[M].北京：人民出版社，2000.
[8]蒙冰峰.从人与自然的关系中把握和谐[J].湖北经济学院学报，2005，（7）.
关键词：改善；生态环境；初探
中图分类号：F323.22 文献标识码：A 文章编号：1003-6997（2012）24-0058-02
1 吉兰泰盐湖基本情况及区域生态环境问题
吉兰泰盐场是吉兰泰盐化集团核心企业，也是我国第一个在型机械化湖盐场。吉兰泰盐湖是以NaCl为主的固液相并存的石盐矿床，矿床主要分布于盐湖的东北部，矿床面积37.19 km2，探明的经济的可开采储量为
3 956.56×104 t，资源总量达9 186.61×104 t，是内蒙古自治区较大的盐湖矿床。自1990年以来，以盐湖资源为依托的吉兰泰盐化集团公司（原吉兰泰盐场），已成为一个年生产能力达1.0×106 t以上的大型机械化盐业公司，通过开发盐资源，建成了内蒙古自治区重要的盐化工业生产基地，为国民经济的发展作出了贡献。
近几年，吉兰泰盐湖资源在开采和生产加工过程中，由于自然界干旱气候的持续存在和人类活动（开发规模加大、过度伐采、放牧等）的影响，已强烈地改变着原有的天然资源及生态环境的平衡状态，产生了一系列制约盐湖资源可持续利用的环境问题，区域生态恶化趋势愈演愈烈。为确保盐湖资源可持续利用和吉兰泰盐化集团公司的可持续发展，吉兰泰盐化集团目前主要采取的是对盐湖人工补水的办法，逐步改善区域生态环境。传统的盐湖人工补水除提高地下卤水水位，增加卤水中的盐份，改善水质，延长盐湖资源利用寿命，还有发展无机盐工业，以及固定沙体，阻止流沙侵入，保护盐湖区生态环境的作用。
2 阿拉善盟的大气资源特征
2.1 阿拉善盟的气候环流特征
阿拉善盟位于亚洲大陆腹地，明显的夏季风带来的水汽，在贺兰山西侧经过一段时间聚集，使空气中有充足的水汽，相关条件成熟，即可成云致雨。经过对四十年气候及天气的动力学研究表明，每年4～9月，平均约有18次低空强水汽环流和27次中空强水汽环流形成。这些水汽的输送环流，与华东地区的水汽输送环流本质上是相同的。这种天气、气候特征，为人工增雨提供了前提条件。吉兰泰盐湖位于内蒙古阿拉善盟阿拉善左旗中部，气候特征与阿拉善盟2.7×105 km2的大区域相类似，具备人工增雨的气象条件。
2.2 阿盟的云物理特征
从1987年开始，经过12年对云物理结构的观测研究表明，阿拉善盟上空每年夏季出现面积达1.0×104 km2以上蔽光高层云约24次，云层厚度2 000～4 000 m，云内水汽含量约6～8 g/m3以上，零度层以上厚度超过1 000 m，冰晶浓度较低，凝结核数量较少。在雅布赖山区及贺兰山区，每年约有15次强雷暴天气出现，而出现雷暴天气的积雨云是载水量最多的云体，用地面火箭催化，增雨效果可达40 %。
2.3 阿拉善盟的荒漠植物生长期需水特征
阿拉善盟荒漠区内生长着多种旱生和超旱生植物，抗旱能力极强。如梭梭、白刺、霸王、红莎、沙篙、马莲等。这些植物在高温和缺水条件下保持休眠状态，一旦遇有少量降水，会立即脱离休眠状态，开始加速生长，即便是湿地皮雨，对荒漠植物生长都有作用。所以，在云层、温度和湿度处于降水临界值状态下，如果能够抓住有利时机，选择准确的作业部位作业，也能增加降水量。即使雨量较小，对牧草生长以及牧业生产均有实际作用。降雨对盐湖的水力补给，有面积大、水量均匀的特点，对提高盐湖水位直接有效。盐湖补给充足的水量，周边植被得以恢复，区域环境便会得到较大改善。
3 开发大气资源的基本原理
3.1 人工增雨的基本原理
云体是由很小的水滴或冰晶组成的，当空气中的水汽含量达到并超过饱和值后，水汽将在凝结核上面生成云滴。大气中有各种形式的降水，如雨、雪、霜、雹、冰粒、冰针、毛毛雨等，降水的形式和强度与生成这种降水物的云型有密切关联。大量的雨雪是从积雨云和高层云系统降下的，而稳定的层云往往只下毛毛雨和米雪。人工增雨是建立在云降水物理学基础上的一门应用科学，基本原理就是在云中撒入一些催化剂，破坏云的胶性稳定状态，以达到人工降水的目的。目前，所应用的人工降水主要有三种，即冷云催化、暖云催化和积云催化。
3.1.1 冷云人工降水的原理 在过冷云中启动降水产生的因子是水向冰转化的冰晶效应。冰晶效应迅速地使冰粒子长成可以发生重力碰并的大小而成长为降水粒子。因此，过冷云中，如果因为缺乏冰晶或冰晶甚少而不能降水或降水强度甚弱的话，可以人工地增加云内冰晶浓度以引发云层降水或增大其强度。
3.1.2 暖云人工降水的原理 暖云中降水的形成过程是先由凝结和湍流碰并等过程在云内产生一批较大的水滴，然后这批大水滴靠重力碰并过程而迅速长大为雨滴。因此，在因为缺乏大水滴而不能降水或降水强度不大的云内，人工地引进大水滴或可以产生大水滴的物质就可以诱发降水或增大降水的强度。
3.1.3 积云的动力催化原理积云是由空气的垂直对流形成的云 积云的人工降水是在积云的上升部位撤播适量的人工成冰核，由于成冰核使自然条件下本来不会出现冰晶的云层中突然出现冰晶，放出相变潜热，此潜热使云内温度升高，云内外温差加大，云上升浮力加大，积云发展加快，水分累积也加大加快，因此就可使原来不会降水的积云降下水来，使本来可能有降水的积云降水量增加。
3.2 增加云内冰晶的方法
撤播冷冻物质以降低局部云体的温度，使冰核发生作用或促成云滴自生冻冰，干冰是常用的冷冻剂。干冰在1个大气压下表面温度低达-78 ℃，升华热为572.9 kJ/kg。干冰周围的空气被剧烈冷却，在-40 ℃等温面所包围的空间，云滴同质核化为冰晶，水汽同质核化为微小水滴，随后又同质核化为冰晶，所以干冰撒入云内后可以产生大量冰晶。
4 利用大气资源改善盐湖区域生态环境的初步效果
【关键词】雨水收集、再利用、研究设计，应用。
中图分类号：TU991.11+4文献标识码： A 文章编号：
1引言
水是人类赖以生存不可缺少的条件，水资源的贫乏，给全世界敲响了警钟，人类为寻找水源、节约用水苦苦的在思索、在行动，在利用好天源水资源的同时，怎样回收雨水，循环利用，这也是我们科技人员研究的课题和职责所在。
缺水基本上是世界普遍存在的问题，我国也是一个缺水大国，据专家指出——2010年后，我国将进入严重缺水时期；到2030年，我国缺水400亿立方米至500亿立方米，将会出现缺水高峰。水资源短缺将会导致生态环境的恶化，导致影响民生和经济发展，因此寻找节约用水、实行雨水的综合治理与利用已经成为一个重要的新兴课题，全国各级政府都很重视这方面的工作，雨水的收集再利用也受到越来越多的关注。同时也出现采取不同的办法，将雨水收集再利用的实例。
2 系统概述
雨水回用技术系指收集区块的屋面、地面及绿地的雨水，进行相应处理，回用于绿地喷灌、道路冲洗及景观水体补水等用途，以达到节水目的。其处理流程图如下：
水收集处理工艺流程图
本项目为长沙某工程的雨水收集再利用系统，此项目总占地面积17.2万平米，雨水收集屋面面积约为5.32万平米，绿地收集面积约为7.66万平米。雨水收集处理后用作景观水体补水、绿化浇灌、道路冲洗及洗车用水。
3 设计原则
（1）针对项目情况做原水水质预测，并根据预测水质状况选用适当的处理工艺，确定水处理流程；采用先进、高效、安全的处理工艺及设备，整个工艺流程简洁，占地面积尽可能小。
（2）系统进行最优化设计，使方案经济可行，运行稳定，水处理设施应方便安装及运营管理；系统运行费用低、后期维护费用低；水处理设备在运行上有较大灵活性和可调性，以适应水质水量的变化。
4 雨水收集情况分析
根据长沙市的降雨统计资料显示，长沙地区降雨量年际、年内间分布不均。地区多年平均（1953年-2010年）降雨量为1543.5mm，两年一遇日降雨量为81.9mm，一年一遇日降雨量为78.5mm。年内降雨量主要集中在3-8月，期间降雨量约占全年的80%。
按降雨量集中期3-8月间的降雨量占全年的80%计算，期间多年平均降雨量为1234.8mm，3-8月间的平均降雨次数为12场/月，则每场雨平均降雨量为17.2mm。
4.1 年可收集雨水量分析
屋面总汇水面积约53200平米，屋面雨水因受污染比较小水质良好，做简单处理后可回用于绿化浇灌。长沙地区多年平均降雨量为1543.5mm，屋面多年平均可收集水量计算如下：
W=ΨHA
式中
W—年平均可收集雨水量
Ψ—径流系数(考虑3mm初期弃流，屋面径流系数取0.85)
H—年平均降雨深度，m
A—汇水面积 m2
带入相关数据得出
W=ΨHA
=0.85×1.5435×53200
=69798m3
绿地雨水收集量
W=ΨHA
=0.15×1.5435×76600
=17735m3
此小区年收集雨水总量为87533m3, 收集处理后全部回用。
4.2 雨水收集池容积计算
雨水收集池的容积按以下公式计算
V=Ψ×H×F×10
式中
V—雨水收集池容积
Ψ—径流系数（径流系数取0.85）
H—一场雨的设计降雨量，mm
F—汇水面积，hm2
10—单位换算系数
带入相关数据得出
V屋面=Ψ×H×F×10
=0.85×5.32×17.2×10
=777.8m3
V绿地=Ψ×H×F×10
=0.15×7.66×17.2×10
=197.6m3
根据数据得出，此项目降一次雨可收集的雨量约为975.4 m3，在本项目中我们将雨水收集池的容积定为800m3，平立面尺寸为20m×20m×2.5m（深），蓄水池最高有效水深约2.0m。当降雨量小于等于10.6mm时该雨水收集池全部容纳，而大于10.6mm时，部分容纳，多余雨水通过室外雨水管网排放。清水池的容积暂定为160m3（每天的用水量为160m3），平立面尺寸为10m×8m×2.5m（深）。
景观水池面积为3500平方，根据长沙地区的气候气象特征，景观水蒸发量为1-3mm，水体蒸发主要集中在夏秋两季，夏季水体蒸发量取3mm每天，夏季每天蒸发水体为：3500×0.003=10.5m3，则蓄水池储存800立方水可供补水10个星期。秋季水体蒸发量取2mm每天，秋季蒸发水体为：3500×0.002=7m3。则蓄水池储存800立方水可供补水14个星期。（蓄水池储存800 m3水体）
4.3 雨水水质分析
本项目收集雨水主要为屋面、地面的雨水，影响水质的主要原因是当地的空气质量、干旱时间和。屋面的雨水影响其水质的还有屋面材料。
(1) 空气质量的影响
我们很容易理解空气质量对屋面雨水水质的影响。例如在北京测得的初期雨水中的COD浓度高达1000-2000mg/L，那是由于北京的空气质量较差，特别是在沙尘暴后，很多屋面上会积累很多沙土，收集屋面的雨水水质很差。而实际上长沙的空气质量明显好于北京，而且长沙的雨季集中，特别是在3-8月间，一般每隔几天都会有降雨，屋面上不会积累太多的尘土，屋面雨水水质要明显好于北京。因此该项目的屋面雨水水质经过弃流后的水质比较好。
地面和绿化带的雨水水质经过弃流后的水质比较好。
(2) 干旱时间的影响
美国EPA暴雨管理标准和《建筑与小区雨水利用工程技术规范》GB50400-2006，均明确要求屋面雨水的干旱时间为72小时（3天），即当不下雨时间达到了72小时，就需要对屋面、地面及绿化带的雨水进行弃流后收集。
(3) 屋面材料的影响
屋面材料通常有水泥砖保护层屋面、卵石保护层屋面、瓦屋面、石油沥青油毡屋面等。研究表明，屋面材料对径流水质有很大影响。对典型的坡顶瓦屋面和平定沥青油毡屋面雨水径流的比较，后者的污染明显严重。坡顶瓦屋面由于易于冲刷，初期径流的SS浓度可能较高，取决于降雨条件和降雨的间隔时间，但色度和COD浓度一般明显小于油毡屋面。由于沥青为石油副产品，其成分较为复杂，许多污染物质可能溶入雨水中，而瓦屋面不含溶解型化学成分。
而本项目的屋面用的水泥砖保护层屋面，初期弃流后的水质较好。
(4) 雨水处理前后水质指标
由于没有雨水水质的实测资料，本项目的雨水水质分析，我们将综合参考相关资料和经验数值为依照，做针对性的处理。
表4.3-1，雨水水质的主要指标参考值（mg/L）
表4.3-2，处理后雨水水质的主要指标（mg/L）
注：表中“-”表示该标准中没有此项标准要求。
5 雨水处理设备选型
根据收集的雨水量及每天的用水量，雨水清水池的有效容积为160m3，雨水处理系统每天工作按4小时计算，每小时处理水量为40立方米。选用一套雨水专用水处理机作为主设备，进行雨水处理，处理量为40-56m3/h，扩大处理水量的变化范围，处理后的水回用于绿化灌溉、道路冲洗、景观补水等用水。设备的尺寸为1.7m×1.7m，高度为3.8m。
蓄水池配套增压泵采用潜水泵，型号为80WQ50-8.0-2.2,参数为：Q=50m3/h，H=8.0m，N=2.2KW，一用一备。
配套混凝剂投加泵一台，功率0.045kw，水处理设备自带PH调整剂投加系统、消毒剂投加系统各一套，无需耗电。
6雨水处理设备特点
本项目雨水处理系统选用一套综合净化的一体化设备。该设备将曝气溶氧装置、渗井精滤装置、生化处理（生物膜）、消毒装置等一系列技术集成为一体，利用仿生学原理把几种工艺的特长充分发挥：曝气溶氧（模拟肺的呼吸）和渗井精滤（模拟肾的排泄）可以有效去除藻类和N、P以及固体悬浮物，生化则可以去除有机物，消毒装置（免疫力）可以杀菌灭藻，从而达到抑制细菌和藻类及藻类孢子的繁殖，同时，系统利用虹吸原理和水力自动化原理自动将处理过后的杂质通过排污管排放出去，并实现自动反冲洗。
在此过程中，雨水在一次处理过程中都经过2次曝气，使水中溶解氧达到饱和状态（≥8mg/L），有效去除了污染水质的藻类、N、P、有机物和固体颗粒及悬浮物，出水浊度≤1 NTU，处理后的水质澄清透明，鲜化、活化。系统处理后的出水通过水泵提升或自流进入雨水回用水箱。
7雨水弃流装置
屋面雨水经过雨水管进入弃流井后，初期雨水进入弃流系统（初期雨水弃流量按3mm算），弃流雨水弃流后的洁净雨水进入收集系统排往雨水蓄水池，弃流基本流程如下图所示。
弃流过程示意图
8运行成本分析
本项目的运行费用及成本分析如下所示(按一个小时50吨计算)。
9 设计工艺的特点
(1)采用高效安全的处理工艺及设备，整个工艺流程简洁，占地面积尽可能小。处理间环境卫生条件好，处理过程无异味产生。
(2)水处理设备在运行上有较大灵活性和可调性，以适应水质水量的变化。
(3)水处理设施应方便安装及运营管理。
(4)整体设计考虑操作管理及设备维修便利等因素，并注意设备减振，降噪等方面的问题。
(5)电器控制元件安装可靠，设备自动化程度高，并设有报警装置及漏电、短路保护装置。
(6)处理间采用地下式，对周边环境影响小，方便操作。设施安全、可靠，经济。
10 结语
近年来雨水作为一种既经济又实用的水资源开发方式，把雨水作为重要水资源加以收集利用，可以节省生活用水，减少水费和排污费，避免内涝，改善所在区域生态环境。它既是解决城市水资源危机的重要途径，也是协调城市水资源与水环境的根本出路。雨水的处理回用，既能减小对地下水的开采，又能给我们带来一定的经济效益。
参考文献
1 《地表水环境质量标准》GB3838-2002
2 《建筑与小区雨水利用工程技术规范》GB50400-2006
3 《城市污水再生利用 城市杂用水水质》GB/T18920－2002
4 《室外排水设计规范》GB50014-2006
5 《建筑给水排水设计规范》GB50015-2003（2009）
6 《水处理设备技术条件》JB/T2932-1999
7 《城市污水再生利用 景观环境用水水质》GB/T18921-2002
购物车(0)
