Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Система сбора и хранения дождевой воды в современном историческом здании

Сбор дождевой воды (RWH) - это сбор и хранение дождя, а не его стекание . Дождевая вода собирается с поверхности, похожей на крышу, и перенаправляется в резервуар, цистерну, глубокую яму (колодец, шахту или скважину), водоносный горизонт или резервуар с просачиванием. Росу и туман также можно собирать сетками или другими инструментами. Сбор дождевой воды отличается от сбора ливневой воды, поскольку сток собирается с крыш, а не из ручьев, водостоков, дорог или любых других поверхностей земли. [1] [2] Его использование включает полив садов, животноводство , [3] орошение , домашнее использование.при правильном уходе и домашнем отоплении. Собранную воду также можно использовать для длительного хранения или пополнения подземных вод . [4]

Сбор дождевой воды - один из самых простых и старых методов самообеспечения водой домашних хозяйств, а также проектов жилого и домашнего масштабов, обычно финансируемых пользователем. [5] Однако более крупные системы для школ, больниц и других учреждений могут повлечь за собой расходы, которые могут быть профинансированы только владельцами, организациями и правительственными учреждениями.

История сбора дождевой воды [ править ]

Конструкция и использование цистерн для хранения дождевой воды могут быть восходят к неолиту , когда водонепроницаемые известковая штукатурка бачки были построены в полах домов в сельских районах в Леванте , большую площадь в Юго - Западной Азии, к югу от гор Таурус , граничит со Средиземным морем на западе, Аравийской пустыней на юге и Месопотамией на востоке. К концу 4000 г. до н.э. цистерны были важными элементами новых методов управления водными ресурсами, используемых в засушливых землях . [6]

Многие древние цистерны были обнаружены в некоторых частях Иерусалима и по всей Земле Израиля. На месте, которое некоторые считают местом библейского города Ай (Хирбет эт-Телль), была обнаружена большая цистерна, датируемая примерно 2500 г. до н.э., вместимостью около 1700 м 3 (60 000 куб. Футов). Он был вырезан из твердой скалы, выложен большими камнями и залит глиной, чтобы не протекать. [6]

Танк Шиваганга в Тамил Наду

Греческий остров Крит также известен своими большими цистернами для сбора и хранения дождевой воды в минойский период с 2600 г. до н.э. - 1100 г. до н.э. Четыре больших бачки были обнаружены на Myrtos-Пиргос , Archanes и Zakroeach. Цистерна, найденная в Миртос-Пиргосе, имела емкость более 80 м 3 (2800 куб. Футов) и датируется 1700 годом до нашей эры. [6]

Около 300 г. до н.э. фермерские общины в Белуджистане (ныне расположенные в Пакистане, Афганистане и Иране) и Катче , Индия, использовали сбор дождевой воды для сельского хозяйства и многих других целей. [7] Сбор дождевой воды также производился королями Чола . [8] Дождевая вода из храма Брихадисварар (расположенного в Балаганпатти Нагар, Танджавур , Индия) собиралась в резервуар Шиваганга. [9] В более поздний период Чола танк Виранам был построен (с 1011 по 1037 год нашей эры) в районе Куддалор штата Тамил Наду.для хранения воды для питья и орошения. Vīrānam - это резервуар длиной 16 км с емкостью хранения 1 465 000 000 куб. Футов (41 500 000 м 3 ).

Сбор дождевой воды также был распространен в Римской империи . [10] Хотя римские акведуки хорошо известны, римские цистерны также широко использовались, и их строительство расширилось с ростом Империи. [6] Например, в Помпеях водохранилище на крыше было обычным явлением до строительства акведука в 1 веке до нашей эры. [11] Эта история продолжилась в Византийской империи; например, Цистерна Базилика в Стамбуле.

Хотя город Венеция малоизвестен, на протяжении веков он зависел от сбора дождевой воды. Лагуна, окружающая Венецию, представляет собой солоноватую воду, которая не подходит для питья. Древние жители Венеции создали систему сбора дождевой воды, основанную на искусственных изолированных колодцах. [12] Вода просачивалась через специально разработанный каменный пол, фильтровалась слоем песка и собиралась на дне колодца. Позже, когда Венеция приобрела территории на материке, она начала привозить воду на лодках из местных рек, но колодцы оставались в эксплуатации и были особенно важны во время войны, когда доступ к материковой воде мог быть заблокирован противником.

Текущее использование [ править ]

Канада [ править ]

Основная статья: Сбор дождевой воды в Канаде

Несколько канадцев начали внедрять системы сбора дождевой воды для использования в целях уменьшения количества ливневых стоков, орошения, стирки и водопровода туалетов. Существенная реформа канадского законодательства с середины 2000-х расширила использование этой технологии в сельском хозяйстве, промышленности и жилых домах, но во многих провинциях законодательство остается неоднозначным. Постановления и местные муниципальные кодексы часто регулируют сбор дождевой воды.

Индия [ править ]

  • Тамил Наду был первым штатом, в котором сбор дождевой воды стал обязательным для каждого здания, чтобы избежать истощения грунтовых вод . Проект был запущен в 2001 году и был реализован во всех сельских районах Тамил Наду. Плакаты по всему Тамил Наду, включая сельские районы, информируют о сборе дождевой воды. Сайт TN Govt . Он дал отличные результаты в течение пяти лет, и постепенно каждый штат стал использовать его как образец для подражания. С момента его внедрения в Ченнаи за пять лет уровень воды поднялся на 50%, и качество воды значительно улучшилось. [13]
  • Карнатака : В Бангалоре сбор дождевой воды является обязательным для каждого владельца или владельца здания, площадь участка которого составляет 60 футов (18,3 м) × 40 футов (12,2 м) и выше, а также для недавно построенного здания размером 30 футов (30 футов). 9,1 м) × 40 футов (12,2 м) и более габаритов. В связи с этим Управление водоснабжения и канализации Бангалора инициировало и построило «Тематический парк сбора дождевой воды» на имя сэра М. Висвесварая на 1,2 акрах (4900 м 2 ) земли, расположенных в Джаянагаре, Бангалор.. В этом парке демонстрируются 26 различных типов моделей сбора дождевой воды, а также советы по экономии воды. Аудитория на первом этаже оборудована «зеленой» системой кондиционирования воздуха и будет использоваться для организации встречи и показа студентам и широкой публике видеоклипа о сборе дождевой воды. [14] В Департаменте химического машиностроения, IISc, Бангалор была предпринята попытка собрать дождевую воду, используя верхнюю поверхность солнечного дистиллятора, который использовался для дистилляции воды [15]
  • В Раджастане сбор дождевой воды традиционно практиковался жителями пустыни Тар . Многие древние системы сбора воды в Раджастане были возрождены. [16] Системы сбора воды широко используются и в других районах Раджастана, например, система чаука из района Джайпур . [17]
  • Махараштра : В настоящее время в Пуне сбор дождевой воды является обязательным для регистрации любого нового жилищного общества.
  • В Мумбаи , Махараштра , сбор дождевой воды не является обязательным. Муниципальная корпорация Большого Мумбаи планирует сделать сбор дождевой воды обязательным для крупных сообществ. [18]

Израиль [ править ]

Юго-западный центр изучения систем больниц и здравоохранения в сотрудничестве с Rotary International спонсирует модельную программу сбора дождевой воды по всей стране. Первая система сбора дождевой воды была установлена ​​в начальной школе в Лоде, Израиль. На третьем этапе проекта планируется расширение на Хайфу. Юго-западный центр также сотрудничал с Проектом действий в области водных ресурсов Вашингтона, округ Колумбия, который в настоящее время осуществляет проекты по сбору дождевой воды на Западном берегу. Системы сбора дождевой воды устанавливаются в местных школах для обучения школьников принципам водосбережения и преодоления разногласий между людьми разного религиозного и этнического происхождения, одновременно решая проблему нехватки воды , с которой сталкивается Ближний Восток.[19] [20]

Новая Зеландия [ править ]

Хотя в Новой Зеландии много осадков на западе и юге, для большей части страны сбор дождевой воды является нормальной практикой для большинства сельских жилищ и поощряется большинством советов. [21]

Шри-Ланка [ править ]

Сбор дождевой воды был популярным методом получения воды для сельского хозяйства и питьевых нужд в сельских домах. Законодательство, способствующее сбору дождевой воды, было принято на основании Закона № 36 от 2007 года об Управлении городского развития (поправка). [22] Ланкийский форум по сбору дождевой воды [23] возглавляет инициативу Шри-Ланки.

Южная Африка [ править ]

Южноафриканская комиссия по исследованию водных ресурсов поддержала исследования по сбору дождевой воды. Отчеты об этом исследовании доступны в их «Центре знаний». [24] Исследования в засушливых, полузасушливых и влажных регионах подтвердили, что такие методы, как мульчирование, точечная выемка, гребня и модифицированные побеги, эффективны для мелкомасштабного растениеводства. [25] гидроразрыв пласта регулярно используется для улучшения характеристик водяных скважин . С 1990 по 1992 год гидроразрывом было проведено 170 скважин . [26]

Соединенное Королевство [ править ]

Основная статья: Сбор дождевой воды в Соединенном Королевстве

В Соединенном Королевстве , водные окурки часто встречаются в домашних садах и на делянки для сбора дождевой воды, которая затем используется для орошения сада. Тем не менее, Кодекс экологически безопасных домов британского правительства поощрял установку больших подземных резервуаров в недавно построенных домах для сбора дождевой воды для смыва туалетов, полива и стирки. Идеальные конструкции могли снизить потребность в водопроводной воде наполовину. Код был отозван в 2015 году.

Другие страны [ править ]

  • В Китае, Аргентине и Бразилии сбор дождевой воды на крышах ведется для домашнего скота, воды для небольшого орошения и для пополнения уровня грунтовых вод. В провинции Ганьсу в Китае и полузасушливом северо-востоке Бразилии ведутся крупнейшие проекты по сбору дождевой воды с крыш.
  • В Таиланде проживает самая большая часть населения в сельской местности, которая полагается на сбор дождевой воды (в настоящее время около 40%). [27] Сбор дождевой воды активно поддерживался правительством в 1980-х годах. В 1990-х годах, когда закончилось государственное финансирование сборных резервуаров, вмешался частный сектор и предоставил несколько миллионов резервуаров частным домохозяйствам, многие из которых продолжают использоваться. [28] Это один из крупнейших примеров самообеспечения водой во всем мире.
Резервуар для сбора дождевой воды
  • На Бермудских островах закон требует, чтобы все новое строительство предусматривало сбор дождевой воды, достаточный для жителей. [29]
  • На американских Виргинских островах имеют аналогичный закон.
  • В Сенегале и Гвинее-Бисау дома людей Диола часто оборудованы самодельными дождевыми комбайнами, изготовленными из местных органических материалов.
  • В дельте реки Иравади в Мьянме грунтовые воды являются солеными, и общины полагаются на выстланные грязью пруды с дождевой водой, чтобы удовлетворить свои потребности в питьевой воде в течение всего засушливого сезона. Некоторым из этих водоемов столетия, и к ним относятся с большим почтением и уважением.
  • В Соединенных Штатах до 2009 года в Колорадо законы о правах на воду почти полностью ограничивали сбор дождевой воды; считалось, что владелец собственности, улавливающий дождевую воду, крадет ее у тех, кто имеет право брать воду из водосбора. Теперь хорошие владельцы жилых домов, отвечающие определенным критериям, могут получить разрешение на установку системы сбора осадков на крыше (SB 09-080). [30] Также может быть разрешено до 10 крупномасштабных пилотных исследований (HB 09-1129). [31] Основным фактором, убедившим законодательный орган штата Колорадо изменить закон, было исследование 2007 года, которое показало, что в среднем за год 97% осадков выпало в округе Дуглас.в южных пригородах Денвера никогда не доходил до ручья - он использовался растениями или испарялся на земле. Водосбор дождевой воды является обязательным для новых жилищ в Санта-Фе, Нью-Мексико . [32] Техас предлагает освобождение от налога с продаж при покупке оборудования для сбора дождевой воды. И Техас [33], и Огайо разрешают практику даже для питья. Оклахома приняла Закон о воде до 2060 года в 2012 году, чтобы продвигать пилотные проекты по использованию дождевой и серой воды среди других методов экономии воды. [34]
  • В Пекине некоторые жилищные общества после надлежащей очистки добавляют дождевую воду в свои основные источники воды.
  • В Ирландии профессор Майкл Макгинли разработал проект по созданию прототипа для сбора дождевой воды в модуле задач проектирования биосистем в Университетском колледже Дублина .

Новые подходы [ править ]

Презентация системы RainSaucer учащимся детского дома в Гватемале

Вместо того, чтобы использовать крышу для водосбора , RainSaucer, который выглядит как перевернутый зонт, собирает дождь прямо с неба. Это снижает вероятность загрязнения и делает RainSaucer потенциальным применением для питьевой воды в развивающихся странах. [35] Другими применениями этого отдельно стоящего подхода к сбору дождевой воды являются устойчивое садоводство и небольшие участки. [36]

Голландское изобретение под названием Groasis Waterboxx также полезно для выращивания деревьев с использованием собранной и сохраненной росы и дождевой воды.

Традиционно управление ливневыми водами с использованием водосборных бассейнов преследовало единственную цель. Однако оптимизированное управление в режиме реального времени позволяет этой инфраструктуре служить источником сбора дождевой воды без ущерба для существующей емкости задержания. [37] Это использовалось в штаб-квартире Агентства по охране окружающей среды для откачивания накопленной воды до штормовых явлений, тем самым уменьшая сток во влажную погоду и обеспечивая доступность воды для последующего повторного использования. Это дает преимущество в повышении качества сбрасываемой воды и уменьшении объема воды, сбрасываемой во время комбинированных переливов канализации . [38] [39]

Как правило, через ручьи сооружаются контрольные дамбы для увеличения просачивания поверхностных вод в толщу грунта . Просачивание воды в водонепроницаемой зоне контрольных дамб может быть искусственно увеличено во много раз за счет разрыхления подпочвенных пластов и вскрыши с помощью взрывчатых веществ ANFO, используемых при открытых горных работах . Таким образом, местные водоносные горизонты можно быстро пополнить, используя имеющиеся поверхностные воды в полном объеме для использования в сухой сезон.

Нетрадиционный [ править ]

В 1992 году американский художник Майкл Джонс Маккин создал произведение искусства в Омахе, штат Небраска, в Центре современного искусства Бемис , создав полностью устойчивую радугу на горизонте Омахи. В рамках проекта собраны тысячи галлонов дождевой воды, вода хранится в шести гирляндных баках емкостью 12 000 галлонов. [40] Масштабное логистическое предприятие, продолжавшееся в течение пяти месяцев, было одним из крупнейших городских участков сбора дождевой воды на Среднем Западе Америки.

Сбор дождевой воды затопленными пресноводными лесами [ править ]

Пресноводный затопленный лес Ратагул , Бангладеш

Сбор дождевой воды возможен путем выращивания лесов, затопленных пресной водой, без потери дохода от использованных затопленных земель. [41] Основная цель сбора дождевой воды - использовать имеющуюся на месте дождевую воду для удовлетворения потребностей в воде в течение года без необходимости огромных капитальных затрат. Это облегчило бы доступность незагрязненной воды для бытовых, промышленных и ирригационных нужд.

Сбор дождевой воды с помощью солнечных батарей [ править ]

Солнечные батареи, Санторини2

Водные ресурсы хорошего качества, расположенные ближе к населенным пунктам, становятся дефицитными и дорогостоящими для потребителей. Помимо солнечной и ветровой энергии, дождевая вода является основным возобновляемым ресурсом любой земли. Огромная территория покрывается солнечными фотоэлектрическими панелями каждый год во всех частях мира. Солнечные панели также могут использоваться для сбора большей части падающей на них дождевой воды, а вода питьевого качества, не содержащая бактерий и взвешенных веществ, может быть получена с помощью простых процессов фильтрации и дезинфекции, поскольку дождевая вода имеет очень низкую соленость . [42] [43] [44]Использование дождевой воды для производства продуктов с добавленной стоимостью, таких как питьевая вода в бутылках, делает солнечные фотоэлектрические электростанции прибыльными даже в районах с большим количеством осадков / облачности за счет увеличения дохода от производства питьевой воды с добавленной стоимостью. Недавно было установлено, что рентабельный сбор дождевой воды из уже выкопанных колодцев очень эффективен для повышения уровня грунтовых вод в Индии.

Преимущества [ править ]

Сбор дождевой воды обеспечивает независимое водоснабжение во время региональных ограничений на водоснабжение, а в развитых странах он часто используется в качестве дополнения к основному водоснабжению. Он обеспечивает водой при возникновении засухи, может помочь смягчить затопление низинных территорий и снизить потребность в колодцах, которые могут поддерживать уровень грунтовых вод. Это также способствует доступности питьевой воды, поскольку дождевая вода практически не содержит солей и других солей. Применение сбора дождевой воды в городской системе водоснабжения дает существенные преимущества как для подсистем водоснабжения, так и для сточных вод, поскольку снижает потребность в чистой воде в системах распределения воды и меньшем образовании ливневой воды в канализационных системах., [45] и сокращение ливневых стоков, загрязняющих пресноводные объекты.

Система сбора дождевой воды, которую могут легко установить и обслуживать местные жители

Большая часть работы была сосредоточена на разработке оценки жизненного цикла и методологий расчета затрат для оценки уровня воздействия на окружающую среду и денежных средств, которые могут быть сэкономлены за счет внедрения систем сбора дождевой воды. [44]

Автономное водоснабжение [ править ]

Сбор дождевой воды обеспечивает независимое водоснабжение при ограничениях по воде. В районах, где чистая вода является дорогостоящей или труднодоступной, сбор дождевой воды является важнейшим источником чистой воды. В развитых странах дождевая вода часто собирается для использования в качестве дополнительного источника воды, а не основного источника, но сбор дождевой воды также может снизить расходы на воду для домашнего хозяйства или общий уровень использования. Дождевая вода безопасна для питья, если потребители проводят дополнительную обработку перед употреблением. Кипяток помогает убить микробы. Добавление еще одного дополнения к системе, например, переключателя для первой промывки, также является обычной процедурой, позволяющей избежать загрязнения воды. [46]

Дополнение к засухе [ править ]

В случае засухи можно использовать дождевую воду, собранную в прошлые месяцы. Если дождей мало, но они непредсказуемы, использование системы сбора дождевой воды может иметь решающее значение для улавливания дождя, когда он действительно выпадает. Многие страны с засушливой средой используют сбор дождевой воды как дешевый и надежный источник чистой воды. Для улучшения ирригации в засушливых условиях создаются гребни почвы, которые задерживают и предотвращают стекание дождевой воды с холмов. Даже в периоды небольшого количества осадков собирается достаточно воды для роста сельскохозяйственных культур. Воду можно собирать с крыш, а резервуары могут быть сконструированы для хранения большого количества дождевой воды.

Кроме того, сбор дождевой воды снижает потребность в воде из колодцев, позволяя поддерживать уровень грунтовых вод, а не истощать его.

Оценка жизненного цикла [ править ]

Оценка жизненного цикла - это методология, используемая для оценки воздействия системы на окружающую среду на всем протяжении ее жизненного цикла. Девкота и др. [47] [48] разработали такую ​​методологию сбора дождевой воды и обнаружили, что конструкция здания (например, размеры) и функция (например, образовательная, жилая и т. Д.) Играют решающую роль в экологических характеристиках здания. система. Экономический и экологический анализ санитарных технологий, модель EEAST, оценивает выбросы парниковых газов и стоимость таких систем в течение срока службы различных типов зданий.

Для определения функциональных параметров систем сбора дождевой воды была разработана новая метрика - соотношение спроса и предложения (D / S), определяющая идеальный дизайн здания (предложение) и функцию (спрос) с точки зрения экологических характеристик сбора дождевой воды для смыв туалета. Благодаря идее о том, что подача дождевой воды не только экономит питьевую воду, но и экономит ливневую воду, поступающую в комбинированную канализационную сеть (что требует очистки), экономия на выбросах в окружающую среду была выше, если бы здания были подключены к комбинированной канализационной сети по сравнению с отдельной. . [48]

Экономическая эффективность [ править ]

Хотя стандартные системы водозабора могут быть источником воды для развивающихся регионов, сталкивающихся с бедностью, средняя стоимость установки водозабора может быть дорогостоящей в зависимости от типа используемой технологии. Государственная помощь и НПО могут помочь общинам, живущим в бедности, предоставляя материалы и обучение, необходимые для разработки и обслуживания RWH. [49]

Некоторые исследования показывают, что сбор дождевой воды является широко применимым решением проблемы нехватки воды и других видов многократного использования благодаря своей экономической эффективности и экологичности. [50] [49] Строительство новых значительных централизованных систем водоснабжения, таких как плотины, может нанести ущерб местным экосистемам, влечет за собой внешние социальные издержки и имеет ограниченное применение, особенно в развивающихся странах или в бедных общинах. С другой стороны, установка систем сбора дождевой воды подтверждается рядом исследований, чтобы обеспечить местным общинам устойчивый источник воды, сопровождаемый другими различными преимуществами, включая защиту от наводнений и контроль стока воды, даже в бедных регионах. [49] [51]Системы сбора дождевой воды, которые не требуют капитального строительства или периодического обслуживания со стороны профессионала, не являющегося местным сообществом, более безопасны для окружающей среды и с большей вероятностью принесут пользу местному населению в течение более длительного периода времени. [49] Таким образом, системы сбора дождевой воды, которые могут быть установлены и обслуживаться местным населением, имеют больше шансов быть приняты и использованы большим количеством людей.

Использование технологий на месте может снизить инвестиционные затраты на сбор дождевой воды. Технологии сбора дождевой воды на месте могут быть реальным вариантом для сельских районов, поскольку для их строительства требуется меньше материалов. Они могут обеспечить надежный источник воды, который можно использовать для увеличения объемов сельскохозяйственной продукции. Надземные резервуары могут собирать воду для бытовых нужд ; однако такие единицы могут быть недоступны для людей, живущих в бедности. [52]

Ограничения [ править ]

Выберите подходящие участки для сбора дождевой воды [ править ]

Сбор дождевой воды - широко используемый метод хранения дождевой воды в странах с засушливыми характеристиками. В нескольких исследованиях были выведены и разработаны различные критерии и методы выбора подходящих участков для сбора дождевой воды. Были определены некоторые исследования и выбраны подходящие места для потенциального возведения плотин, а также создан конструктор моделей в ArcMap 10.4.1. Модель объединила несколько параметров, таких как уклон, потенциал стока, растительный покров / использование, порядок ручьев, качество почвы и гидрология, чтобы определить пригодность участка для сбора дождевой воды. [53]

Собираемая вода из систем RWH может быть минимальной во время осадков ниже среднего в засушливых городских районах, таких как Ближний Восток . RWH полезен для освоения территорий, поскольку он собирает воду для орошения и бытовых нужд. Тем не менее, собранная вода должна быть надлежащим образом профильтрована для обеспечения безопасного питья. [54]

Качество сбора воды [ править ]

Дождевая вода может нуждаться в правильном анализе и использовании с учетом ее безопасности. В провинции Ганьсу , например, дезинфекция воды с помощью солнечной энергии используется путем кипячения собранной дождевой воды в параболических солнечных плитах перед использованием для питья. [55] Эти так называемые методы « соответствующей технологии » обеспечивают недорогие варианты дезинфекции для обработки накопленной дождевой воды для питья.

Хотя дождевая вода сама по себе является чистым источником воды, часто лучше, чем грунтовые воды или вода из рек или озер [56], в процессе сбора и хранения вода часто остается загрязненной и непригодной для питья. Дождевая вода, собираемая с крыш, может содержать фекалии людей, животных и птиц , мхи и лишайники , переносимую ветром пыль, твердые частицы городского загрязнения, пестициды и неорганические ионы из моря ( Ca , Mg , Na , K , Cl , SO4 ) и растворенные газы. ( CO2 , NOx , SOx). Высокие уровни пестицидов были обнаружены в дождевой воде в Европе, при этом самые высокие концентрации наблюдались при первом дожде сразу после периода засухи; [57] концентрация этих и других загрязняющих веществ значительно снижается за счет отвода первоначального потока сточных вод в отходы. Улучшение качества воды также может быть достигнуто за счет использования плавающего механизма забора воды (а не из дна резервуара) и за счет использования ряда резервуаров, забираемых из последнего в серии. Предварительная фильтрация - обычная практика, используемая в промышленности для поддержания работоспособности системы и обеспечения того, чтобы вода, поступающая в резервуар, не содержала крупных отложений.

Очень интересная концепция сбора дождевой воды и ее очистки с помощью солнечной энергии для питьевых целей в сельских домах была разработана Нимбкарским сельскохозяйственным научно-исследовательским институтом . [58]

Концептуально система водоснабжения должна соответствовать качеству воды для конечного пользователя. Однако в большинстве развитых стран высококачественная питьевая вода используется для всех конечных целей. Такой подход тратит деньги и энергию и оказывает ненужное воздействие на окружающую среду. Подача дождевой воды, прошедшей предварительные меры фильтрации, для использования в непитьевой воде, например, для смыва туалетов, орошения и стирки, может быть важной частью стратегии устойчивого управления водными ресурсами.

Настройка системы [ править ]

Системы сбора дождевой воды могут быть разной сложности: от систем, которые можно установить с минимальными навыками, до автоматизированных систем, требующих расширенной настройки и установки. Базовая система сбора дождевой воды - это больше сантехническая работа, чем техническая работа, поскольку все выходы с террасы здания соединены трубой с подземным резервуаром, в котором хранится вода. В такие системы устанавливаются общие компоненты, такие как предварительные фильтры (см., Например, вихревой фильтр ), водостоки / желоба, емкости для хранения, а в зависимости от того, находится ли система под давлением, также насосы и устройства обработки, такие как ультрафиолетовые лучи, устройства хлорирования и постфильтрационное оборудование.

Системы идеально подходят по размеру для удовлетворения потребности в воде в течение засушливого сезона, поскольку она должна быть достаточно большой, чтобы поддерживать ежедневное потребление воды. В частности, зона улавливания дождя, такая как крыша здания, должна быть достаточно большой, чтобы поддерживать адекватный поток воды. Размер резервуара для хранения воды должен быть достаточно большим, чтобы вместить уловленную воду. В низкотехнологичных системах для сбора дождевой воды используются многие низкотехнологичные методы: системы на крышах, улавливание поверхностных вод и перекачивание дождевой воды, которая уже впиталась в землю или улавливается в резервуарах, и хранит ее в резервуарах (цистернах).

Применение сбора дождевой воды [ править ]

Сельское хозяйство [ править ]

Сбор дождевой воды и пластиковый пруд 2

Что касается городского сельского хозяйства , сбор дождевой воды в городских районах снижает воздействие стока и наводнений. Было обнаружено, что сочетание городских «зеленых» крыш с водосбором дождевой воды снижает температуру в зданиях более чем на 1,3 градуса по Цельсию. [59] Сбор дождевой воды в сочетании с городским сельским хозяйством был бы жизнеспособным способом помочь в достижении Целей устойчивого развития Организации Объединенных Наций в отношении более чистых и устойчивых городов, здоровья и благополучия, а также продовольственной и водной безопасности. Технология доступна, однако ее необходимо модернизировать, чтобы использовать воду более эффективно, особенно в городских условиях.

Кения уже успешно собирает дождевую воду для туалетов, стирки и ирригации, а районы в Австралии используют собранную дождевую воду для приготовления пищи и питья. [59] Исследования, проведенные Стаутом и соавторами по изучению осуществимости в Индии, показали, что RWH наиболее выгодно использовать для мелкомасштабного орошения, которое обеспечивает доход от продажи продукции, а перелив используется для пополнения подземных вод. [59]

Поездки в пять стран Карибского бассейна показали, что сбор и хранение дождевой воды для дальнейшего использования может значительно снизить риск потери части или всего урожая за год из-за нехватки почвы или воды. Кроме того, уменьшатся риски, связанные с наводнениями и эрозией почвы во время сезонов обильных дождей. Мелкие фермеры, особенно те, которые занимаются сельским хозяйством на склонах холмов, могли бы извлечь наибольшую пользу из сбора дождевой воды, поскольку они способны улавливать сток и уменьшать последствия эрозии почвы. [60]

Многие страны, особенно с засушливой средой, используют сбор дождевой воды в качестве дешевого и надежного источника чистой воды. [61] Для улучшения ирригации в засушливых условиях построены гребни почвы для улавливания и предотвращения стекания дождевой воды с холмов и склонов. Даже в периоды небольшого количества осадков собирается достаточно воды для роста сельскохозяйственных культур. [62] Воду можно собирать с крыш, плотин и прудов можно построить так, чтобы удерживать большое количество дождевой воды, так что даже в дни, когда осадков мало или нет, достаточно для орошения сельскохозяйственных культур.

Бытовое использование [ править ]

Сбор дождевой воды в Буркина-Фасо (2957138439)
  • В Китае, Аргентине и Бразилии сбор дождевой воды с крыш используется для обеспечения питьевой водой, водой для бытовых нужд, водой для домашнего скота, водой для орошения небольших размеров и для пополнения уровня грунтовых вод. В провинции Ганьсу в Китае и полузасушливом северо-востоке Бразилии ведутся крупнейшие проекты по сбору дождевой воды с крыш.
  • Около 40% сельского населения Таиланда использует сбор дождевой воды. [27] В 1950-х годах правительство активно способствовало сбору дождевой воды. В 1990-х годах, когда закончилось государственное финансирование сборных резервуаров, вмешался частный сектор и предоставил несколько миллионов резервуаров частным домам, многие из которых продолжают использоваться сегодня. [28] Это один из крупнейших примеров самообеспечения водой во всем мире.
  • Сбор дождевой воды является обязательным для новых домов, построенных в Санта-Фе, Нью-Мексико . [63]
  • Техас предлагает освобождение от налога с продаж на покупку оборудования для сбора дождевой воды. [64]
  • И Техас [65], и Огайо позволяют использовать дождевую воду даже для питьевых целей.
  • Оклахома приняла Закон о воде до 2060 года в 2012 году, чтобы продвигать пилотные проекты по использованию дождевой и серой воды среди других методов экономии воды. [66]
  • В Соединенном Королевстве , водные окурки часто встречаются в домашних садах и на делянки для сбора дождевой воды, которая затем используется для орошения сада.

Промышленность [ править ]

Системы сбора дождевой воды в Кирибати (10715703914)

В аэропорту Франкфурта установлена ​​самая большая система сбора дождевой воды в Германии. Система помогает экономить около 1 миллиона кубометров воды в год. Стоимость системы в 1993 году составляла 1,5 миллиона дм (63 000 долларов США). Эта система собирает воду с крыш нового терминала, площадь которого составляет 26 800 квадратных метров. Вода собирается в подвале аэропорта в шесть резервуаров емкостью 100 кубометров. Вода в основном используется для смыва туалетов, полива установок и очистки системы кондиционирования воздуха. [67]

Сбор дождевой воды был принят на Велодроме - Лондонском Олимпийском парке - с целью повышения устойчивости объекта. По оценкам, потребность парка в питьевой воде снизилась на 73%. Несмотря на это, было сочтено, что сбор дождевой воды был менее эффективным использованием финансовых ресурсов для повышения устойчивости, чем программа рециркуляции черной воды в парке. [68]

См. Также [ править ]

  • Воздуховод (конденсатор)
  • Генератор атмосферной воды
  • Опреснение
  • Глубоководный рис
  • Таз для задержания
  • Пиковая вода  - Концепция качества и доступности пресноводных ресурсов
  • Удерживающий бассейн  - Удерживающий бассейн
  • Водосбережение  - Политика устойчивого развития водопользования

Ссылки [ править ]

  1. ^ http://www.environment.nsw.gov.au/resources/stormwater/managestormwatera06137.pdf стр. 10
  2. ^ «Сбор дождевой воды 2012» . 2012. Архивировано из оригинала на 2013-06-06 . Проверено 1 ноября 2012 .
  3. ^ «Сбор дождевой воды для домашнего скота» . www.ntotank.com . Проверено 21 ноября 2018 .
  4. ^ Кинкейд-Levario, вереск (2007). Конструкция для воды: сбор дождевой воды, сбор ливневых вод и альтернативное повторное использование воды . Остров Габриола, Британская Колумбия: Издатели Нового Общества. п. 27. ISBN 978-0-86571-580-6.
  5. ^ Сельская сеть водоснабжения. «Участок самообеспечения сельской сети водоснабжения» . www.rural-water-supply.net/en/self-supply . Проверено 19 марта 2017 .
  6. ^ a b c d Мэй, Ларри; Антониу, Джордж и Ангелакис, Андреас (2013). «История цистерн с водой: наследие и уроки» (PDF) . Вода . 5 (4): 1916–1940. DOI : 10,3390 / w5041916 .
  7. ^ "Сбор дождевой воды" . Правительство штата Тамил Наду, Индия . Проверено 23 января 2012 года .
  8. ^ «Верит в прошлое, живет будущим» . Индус . Индия. 17 июля 2010 г.
  9. ^ "Редкая надпись Чола найдена возле Большого Храма" . Индус . Индия. 24 августа 2003 г.
  10. ^ Kamash, Zena (2010). Археология воды на римском Ближнем Востоке . Gorgias Press.
  11. ^ "Системы водоснабжения: цистерны, водохранилища, акведуки | Римские строительные технологии и архитектура, Калифорнийский университет Санта-Барбара" . ArchServe . Проверено 13 апреля 2018 .
  12. ^ "Венецианские колодцы" .
  13. ^ «Тамил Наду похвалили как образец для подражания для сбора дождевой воды» . Индус . 2011-09-29 . Проверено 24 марта 2012 .
  14. ^ "Сбор дождевой воды BWSSB - Совет водоснабжения и канализации Бангалора" . bwssb.gov.in .
  15. ^ Анджанеюлу, L .; Кумар, Э. Арун; Санканнавар, Рави и Рао, К. Кесава (13 июня 2012 г.). «Дефторирование питьевой воды и сбор дождевой воды с помощью солнечного аппарата». Промышленные и инженерные химические исследования . 51 (23): 8040–8048. DOI : 10.1021 / ie201692q .
  16. ^ "Древние системы сбора воды в Раджастане" . Rainwaterharvesting.org . Проверено 24 марта 2012 .
  17. ^ "Система Чаука" . rainwaterharvesting.org: технологии: сельские: подручные . Центр науки и окружающей среды . Проверено 23 октября 2013 .
  18. ^ «BMC, чтобы сделать сбор дождевой воды обязательным для больших обществ» . 2016-04-06.
  19. ^ «Система сбора дождевой воды экономит воду, деньги для школ» . Haaretz . 2009-09-09.
  20. ^ «Еврейский национальный фонд: JNF Wire: захват будущего по капле за раз» . usa.jnf.org (на польском языке) . Проверено 21 ноября 2020 .
  21. ^ "Резервуары для дождевой воды" . Региональный совет Большого Веллингтона. 28 апреля 2016 года Архивировано из оригинала 14 апреля 2016 года . Проверено 21 марта 2017 года .
  22. ^ "Парламент Демократической Социалистической Республики Шри-Ланка" (PDF) .
  23. ^ "Форум сбора дождевой воды Ланки (LRWHF)" .
  24. ^ «Сбор дождевой воды» . www.wrc.org.za . Комиссия по исследованию водных ресурсов Южной Африки . Проверено 27 августа 2014 года .
  25. ^ Эверсон С, Эверсон ТМ, Моди АТ, Csiwila Д, Fanadzo М, Naiken В, Ауербах Р.М., Moodley М, Мтшали С.М., Dladla R (2011). Устойчивые методы и методы сбора и сохранения воды и их эффективное применение в сельском хозяйстве с ограниченными ресурсами посредством совместных адаптивных исследований: отчет для Комиссии по исследованию водных ресурсов (PDF) . Гезина [Южная Африка]: Комиссия по исследованию водных ресурсов. п. 89. ISBN  978-1-4312-0185-3. Проверено 27 августа 2014 года .
  26. Перейти ↑ Less, C. & Andersen, N. (1994). «Гидроразрыв: современное состояние в Южной Африке». Гидрогеологический журнал . 2 (2): 59–63. DOI : 10.1007 / s100400050050 .
  27. ^ а б JMP (2016). «Совместная программа мониторинга данных Таиланда» . Проверено 13 марта 2017 .
  28. ^ a b Саладин, Матиас (2016). «Сбор дождевой воды в Таиланде - учимся у чемпионов мира» . Проверено 13 марта 2017 .
  29. ↑ Гарри Лоу (23 декабря 2016 г.). «Почему у домов на Бермудских островах белые ступенчатые крыши» . BBC News . Проверено 23 декабря 2016 .
  30. ^ "Коллекция дождевой воды в Колорадо" (PDF) . Уведомления о водных ресурсах штата Колорадо . Колорадское управление водных ресурсов . Проверено 24 марта 2012 .
  31. ^ «Критерии и руководящие принципы для« сбора дождевой воды » » (PDF) . Программа пилотного проекта . Совет по охране воды Колорадо (CWCB). 28 января 2010 . Проверено 24 марта 2012 .
  32. ↑ Джонсон, Кирк (28 июня 2009 г.). «Теперь можно поймать каплю дождя в Колорадо» . Нью-Йорк Таймс . Проверено 30 июня 2009 . Осадки, каждая до последней капли или хлопья, были переданы в собственность с момента их выпадения во многих западных штатах, что вызывало недовольство людей, которые черпали ливень из своих желобов. В некоторых случаях права на эту воду были переданы столетие или более назад.
  33. ^ «82 (R) HB No. 3391. Закон, касающийся сбора дождевой воды и других инициатив по сохранению водных ресурсов. † вступил в силу 1 сентября 2011 года» . 82-я очередная сессия . Законодательное собрание Техаса онлайн . Проверено 8 февраля 2013 года .
  34. ^ «Государственные законы, программы и законодательство по сбору дождевой воды» . NCSL . Проверено 7 февраля 2013 года .
  35. ^ "Сбор дождевой воды больше, чем для серой воды" . SmartPlanet . Проверено 13 ноября 2014 года .
  36. ^ Кумар, Ро. «Соберите до 10 галлонов воды на дюйм дождя с помощью новейшего автономного водосбора дождевой воды Rainsaucers» . LocalBlu . Архивировано из оригинального 17 декабря 2012 года . Проверено 11 февраля 2013 года .
  37. ^ «Сбор дождевой воды - Контроль в облаке» . SmartPlanet . 2013-10-03 . Проверено 11 января 2015 .
  38. ^ О'Брайен, Сара Эшли (11.11.2014). «Технологии умных городов - устранение загрязнения воды» . CNN Деньги . Проверено 13 ноября 2014 года .
  39. ^ Брага, Андреа. «Заставляем экологию работать и работать усерднее» (PDF) . Геосинтек. п. 5 . Проверено 30 ноября 2014 года .
  40. ^ "Архивная копия" . Архивировано из оригинала на 2013-12-07 . Проверено 17 декабря 2013 .CS1 maint: заархивированная копия как заголовок ( ссылка )
  41. ^ "Сбор дождевой воды затопленными пресноводными лесами" .
  42. ^ "Дождевые солнечные системы очистки воды" . Проверено 21 октября 2017 года .
  43. ^ «Перевернутый зонт приносит чистую воду и чистую энергию в Индию» . 2017-12-04 . Дата обращения 5 декабря 2017 .
  44. ^ a b «Новые солнечные гидро-панели на крыше собирают питьевую воду и энергию одновременно» . Проверено 30 ноября 2017 .
  45. ^ Бехзадян, к; Капелан, З (2015). «Преимущества комплексной оценки на основе устойчивости для стратегического планирования городских водных систем на основе метаболизма» (PDF) . Наука об окружающей среде в целом . 527–528: 220–231. Bibcode : 2015ScTEn.527..220B . DOI : 10.1016 / j.scitotenv.2015.04.097 . hdl : 10871/17351 . PMID 25965035 .  
  46. ^ Центры по контролю и профилактике заболеваний (CDC), 2013 г. Получено с https://www.cdc.gov/healthywater/drinking/private/rainwater-collection.html
  47. ^ Devkota, J .; Schlachter, H .; Ананд, Ц .; Phillips, R .; Апул, Дефне (ноябрь 2013 г.). «Разработка и применение EEAST: модель жизненного цикла для использования собранной дождевой воды и компостных туалетов в зданиях». Журнал экологического менеджмента . 130 : 397–404. DOI : 10.1016 / j.jenvman.2013.09.015 . PMID 24141064 . 
  48. ^ a b Девкота, Джей; Шлахтер, Ханна; Апул, Дефне (май 2015 г.). «Оценка использования собранной дождевой воды в туалетах и ​​для орошения на основе жизненного цикла». Журнал чистого производства . 95 : 311–321. DOI : 10.1016 / j.jclepro.2015.02.021 .
  49. ^ a b c d Каин, Николас Л. (2014). «Другой путь: глобальный водный кризис и сбор дождевой воды» . Консилианс (12): 147–157. ISSN 1948-3074 . 
  50. ^ Munyao, Ruth (2014). ОЦЕНКА ТЕХНОЛОГИЙ МАЛОМАСШТАБНОГО УБОРКИ И СБЕРЕЖЕНИЯ ВОДЫ И ИХ ПРИМЕНЕНИЯ В МЕСТОПОЛОЖЕНИИ МИТАБОНИ, ГРАФ МАКАКОС . С. 13–21.
  51. ^ Furumai, Хироаки (2008). Недавнее применение накопления и сбора дождевой воды в Японии .
  52. ^ Lunduka, Родни (2011). «ЭКОНОМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ОБОРУДОВАНИЯ ДОЖДЕВЫХ ВОД И РАЗРАБОТКИ МАЛЫХ ВОДНЫХ РЕСУРСОВ» . ResearchGate . Проверено 25 ноября 2020 .
  53. ^ Ибрагим, Гайлан Расул Факе; Расул, Азад; Али Хамид, Арианн; Али, Зана Фаттах; Девана, Амандж Ахмад (апрель 2019 г.). «Пример выбора подходящего участка для сбора и хранения дождевой воды в провинции Дохук» . Вода . 11 (4): 864. DOI : 10,3390 / w11040864 . Текст был скопирован из этого источника, который доступен по международной лицензии Creative Commons Attribution 4.0 .
  54. ^ Lange, J .; Husary, S .; Gunkel, A .; Bastian, D .; Гродек, Т. (06.03.2012). «Возможности и ограничения сбора дождевой воды в городах на Ближнем Востоке» . Гидрология и науки о Земле . 16 (3): 715–724. DOI : 10.5194 / Hess-16-715-2012 . ISSN 1607-7938 . 
  55. ^ Chen, Xuefei (27 августа 2007). «Сбор дождевой воды приносит пользу фермерам в Ганьсу» . Жэньминь жибао в Интернете .
  56. ^ Люк, Джейкоб. «Многие преимущества сбора дождевой воды» . Увлажнение в любом месте . Увлажнение в любом месте . Дата обращения 3 августа 2018 .
  57. ^ Пирс, Фред; Маккензи, Дебора (3 апреля 1999 г.). «Дождь пестицидов» . Новый ученый . № 2180 . Проверено 10 июля 2018 .
  58. ^ Низкозатратная технология питьевой воды - сбор дождевой воды с солнечной очисткой. Текущая наука, Vol. 118, No6, 25 марта 2020 г.
  59. ^ a b c Амос, Калеб Кристиан; Рахман, Атаур; Карим, Фазлул; Гатения, Джон Мванги (ноябрь 2018 г.). «Предварительный обзор использования дождевой воды, собираемой с крыши, в городском сельском хозяйстве: Австралия и Кения в центре внимания». Журнал чистого производства . 202 : 174–190. DOI : 10.1016 / j.jclepro.2018.08.108 . ISSN 0959-6526 . 
  60. ^ Флетчер-Пол, доктор Листра. «Технико-экономическое обоснование сбора дождевой воды для сельского хозяйства в Карибском субрегионе» (PDF) . ФАО .
  61. ^ Чжу, Цян; и другие. (2015). Сбор дождевой воды для сельского хозяйства и водоснабжения . Пекин: Спрингер. п. 20. ISBN 978-981-287-964-6.
  62. ^ «Сбор дождевой воды» .
  63. ^ Постановление округа САНТА-ФЕ № 2003-6: Постановление о внесении поправок в постановление 1996-10, Кодекс землеустройства округа Санта-Фе, статья III, раздел 4.4.1 и статья III, раздел 2.4.1, требующие системы сбора дождевой воды для всех коммерческих и жилая застройка . 2003 г.
  64. ^ Техасский совет по развитию водных ресурсов (февраль 2018 г.). «Сбор дождевой воды» (PDF) . Вода для Техаса .
  65. ^ «82 (R) HB No. 3391. Закон, касающийся сбора дождевой воды и других инициатив по сохранению водных ресурсов. † вступил в силу 1 сентября 2011 года» . 82-я очередная сессия . Законодательное собрание Техаса онлайн . Проверено 8 февраля 2013 года .
  66. ^ Совет по водным ресурсам Оклахомы. «Вода для 2060 года» (PDF) .
  67. ^ "Система сбора дождевой воды в модельной школе Мира" . www.rainwaterharvesting.org . Проверено 24 апреля 2018 .
  68. ^ «Изучение наследия: уроки, извлеченные из строительного проекта Лондонских игр 2012 года» (PDF) . Олимпийская служба доставки . 2011 г.

Внешние ссылки [ править ]