Rainwater harvesting/zh
本文介绍了一些常见的雨水收集器，这些收集器既实用又可以DIY。[ 1 ]此外，本文还提供了一些关于如何实际建造雨水收集器的基本操作方法。雨水收集器是用于收集、积聚和储存雨水的装置。[ 2 ]
优点
- 相当便宜
- 易于重新配置、扩展或重新定位
- 可以按“按需付费”的方式安装或扩展
- 可靠的
- 水化学易于管理
- 可以根据实际需要调整尺寸，并轻松集成到新建筑中
- 非常好的备份系统
- 可以轻松连接到井水系统
- 可以放在谷仓、大车库或地下室里
- 即使没有电，仍然可以供水
- 泵可利用太阳能或 12 伏系统运行
- 由于储罐的热质量，除非在持续的极寒天气下，储罐很少会结冰
- 易于与太阳能热水系统连接
- 系统大部分部件均可访问，因此维修很容易
- 少量昂贵的组件
缺点
- 美观度方面有影响——你必须对大型坦克采取一些措施
- 可能不符合当地建筑规范对新建筑主要水源的要求
- 需要比井更多的地面空间来容纳储罐和泵送系统
- 需要足够大的屋顶
- 屋顶材料和空气污染物会污染雨水
- 排水沟需要经常维护和清洁[ 3 ]
原则
布拉德·兰开斯特提出的雨水收集系统设计原则概述：[ 4 ]
- 从长期而深思熟虑的观察开始
- 从流域顶部（最高点）开始，然后向下
- 从小事做起，简单做起
- 减缓、扩散和渗透水流
- 始终规划溢出路线，并将溢出作为资源进行管理
- 最大限度地利用活的和有机的地被植物
- 通过“功能堆叠”实现互利关系和效率最大化
- 不断重新评估你的系统：“反馈循环”
系统
雨水收集系统种类繁多。其中比较著名的有径流雨水收集系统（例如山坡径流）和屋顶雨水收集系统。具体类型很大程度上取决于用途（家庭或工业用途），在一定程度上也取决于经济效益、自然因素和人文因素。一般来说，屋顶雨水收集系统应用最广泛，因为它最经济（如果年降水量超过 254 毫米）。[ 5 ]要了解您所在地区的降水量，请参阅气候数据#降水量。
家庭屋顶雨水系统
系统类型
目前，通常使用两种类型的系统。包括DIY系统和商业系统。这两种系统都被称为雨水收集器，只需少量知识即可设置（如果使用基本系统）。在这两种情况下，系统都由一个用于储水的储水箱和用于引导水流入的管道组成。此外，可能还需要额外的加压设备，例如压力容器、直列泵控制器或压敏泵。[ 6 ]最后，有时（根据当地条件[ 7 ] ）会添加水净化设备，例如净水厂、紫外线灯或蒸馏设备，以净化收集的水。该系统被称为灰水处理系统。灰水系统通常比普通的雨水收集器更受欢迎，因为灰水系统不仅可以处理雨水，还可以处理来自其他水源的水（例如，如果使用植物，则来自抽水马桶）。但是，也可以通过使用紫外线灯和堆肥厕所来避免此功能。
根据当地情况，重力供水系统可能足以构成加压集水系统。[ 8 ]在后一种情况下，加压系统无需泵/压力容器。实际上，重力控制系统通常是通过将集水器放置在高处（例如屋顶）来构建的。
DIY 家用系统
随着节水越来越流行，越来越多的人开始自制水处理系统。这些系统种类繁多，从传统的雨水收集桶到更复杂的灰水系统，不一而足。通过互联网，人们可以获取各种方案和准确的施工信息。[ 9 ] [ 10 ] [ 11 ]根据个人技能和偏好，人们可以选择更基础的系统（例如普通水箱和管道[ 12 ]）或更先进的系统（例如带有水处理装置的压力系统等）。
商业家用系统
也有商业系统。许多公司都提供此类系统……商业雨水收集器有两种类型：加压式[ 13 ]和重力供水式。[ 14 ]灰水处理系统由Nubian Water Systems等公司销售。[ 15 ]同样，它们也有加压式和重力供水式两种类型。[ 16 ] [ 17 ]
系统运行
可以使用一种装置将初始水流（通常是最初的几升）排入废水处理系统。这些装置通常被称为首次冲洗分流器，用于增加可能积聚在收集表面的大颗粒残留物被冲刷出（而不是进入）储水箱的机会。这种系统还可以弥补降雨最初几分钟内可能将空气中的污染物从天空中冲刷下来的缺陷[需要验证]，并同样最大限度地减少收集水源的污染。通常需要对此类装置进行简单但定期的检查和维护。
并非所有集水系统都采用此类功能。例如，澳大利亚农村地区的雨水传统上不使用此类系统，也未经处理[需要验证] ，但在不同的环境下，这种做法可能并不明智。
在自主住宅和社区中的实际应用
大多数沙漠和温带气候地区每年至少有250毫米的降雨量。这意味着，一栋典型的单层住宅，如果安装了灰水系统，仅靠屋顶就能满足其全年的用水需求。在最干旱的地区，可能需要一个30立方米的蓄水池。许多地区每周平均降雨量为13毫米，这些地区只需要一个10立方米的小蓄水池。
在许多地区，保持屋顶清洁到足以饮用并非易事。[ 18 ]为了减少污垢和异味，系统会使用金属集水顶和一个“屋顶清洁剂”水箱，用于分流最初的40升水。蓄水池水通常经过氯化处理，但反渗透系统可以提供更优质的饮用水。
现代蓄水池通常采用大型塑料水箱。矮塔上的重力水箱可靠，因此水泵维修不那么紧急。最便宜的大型蓄水池是带围栏的池塘或地面水池。
降低自给率可以减少蓄水箱的尺寸和成本。许多自给率较高的家庭可以将每人每天的用水量减少到10加仑（约10美制加仑），这样在旱灾期间，可以用卡车以低廉的价格运送一个月的用水。通常可以通过安装适合皮卡车厢的织物水箱来实现自给自足。
将水箱用作热泵或空调系统的散热器或疏水阀非常方便；然而，这会使冷饮用水变热，并且在干旱年份可能会降低 HVAC 系统的效率。
工业系统
雨水也可用于地下水补给。地面径流被收集起来，经吸收后，补充到地下水中。在美国，屋顶雨水会被收集起来，储存在集水坑中。[ 19 ]
在印度，这包括 Bawdis 和 johad，即收集广阔区域内小溪径流的池塘。[ 20 ] [ 21 ] [ 22 ]
在印度，人们用一种叫做“坦卡”（tanka）的水库来储水；这些水库通常很浅，四周用泥墙围起来。一些地方至今仍保留着古老的“坦卡”。[ 23 ]
雨水城市设计和基础设施
雨水是至关重要的资源，它滋润着河流，补充了地表水和地下水供应（参见地下水补给）。然而，如今构成（郊区）城市景观大部分的混凝土和其他不透水表面会干扰水文循环，阻碍自然渗透过程的发生。许多城市还面临着基础设施老化和管道泄漏的困扰。由于管道和其他设备故障，市政当局可能会损失高达40%的处理水。[ 24 ]这些“流失”的水加剧了水资源短缺，并可能导致社区投资昂贵的新水利基础设施（例如水坝和河流改道）。马萨诸塞州霍利斯顿等社区正在计划最大限度地利用绿地进行水补给，并正在开发废水管理系统，将大量处理过的水返回社区供当地使用，而不是将污水通过管道输送到50至100英里外的上游城镇进行处理。[ 25 ]
此外，社区可以利用示范法令来创建溪流缓冲区；街道、校园和停车场设计；以及住宅景观建议，以增加降雨的吸收量并补充地下水供应。当社区最大限度地发挥其渗透潜力时，他们可以减少对传统水利基础设施机制（例如水坝）的依赖。美国河流、自然资源保护委员会和美国精明增长组织在2002年发布的一份题为《为水资源短缺铺平道路》的报告[ 26 ]提出了以下建议：
成功案例研究
巴西彼得罗
气候：半干旱；雨水为主要来源
彼得罗利纳位于巴西东北部的半干旱地区。降雨量低，且年际变化很大。解决缺水问题的一种方法是使用大型（10,000-20,000升）水箱，这些水箱可以储存足够的水，供一个节俭的家庭使用到下一场雨。这些水箱通常由非政府组织提供，因为在这个极其干旱的地区，建造大型水箱所需的费用超过200美元，当地居民无力承担。
斯里兰卡巴杜勒
气候：热带，双峰气候；雨水为主要水源
巴杜勒镇位于斯里兰卡的丘陵地区。地下水源稀少，且往往位于山脚下。为了减轻取水负担，当地政府提供了5000升的钢筋混凝土水箱，造价约为150美元，用于大多数家庭供水。目前，这些水箱已在全国范围内推广，用于难以获得其他受保护水源的地区。
乌干达拉卡伊
气候：热带，双峰气候；雨水作为补充水源
拉卡伊位于乌干达南部山区。该地区降雨模式为双峰型，因此旱季只有两个月。当地一个妇女团体接受了肯尼亚妇女团体的蓄水箱制作培训，制作了大量小型（700升）水罐来补充用水，尤其是在雨季，因为雨季是她们的主要用水来源。这些系统的成本不到70美元，由一个自给自足的循环基金资助。
泰国孔敬
气候：热带季风气候；雨水为主要水源
泰国东北部曾是世界上规模最大的屋顶雨水收集项目之一。该项目采用的技术是容量为1000至2000升的“泰式罐”。该项目经历了几个阶段，减少了外部干预，最终形成了一个以不到30美元的价格大量生产雨水罐的商业市场。这促进了雨水罐的快速普及，如今，无论贫富，大多数家庭都至少拥有一个。[1]
国际雨水收集系统协会（IRCSA）
IRCSA 的宗旨是推动和推进全球雨水收集系统技术的规划、开发、管理、科学、技术、研究和教育；为科学家、工程师、教育工作者、管理人员和该领域的相关人员建立一个国际论坛。http ://www.ircsa.org/
IRCSA 的主要目标是：
- 在全球范围内促进和推进雨水收集系统技术的规划、开发、管理、科学、技术、研究和教育。
- 建立一个国际论坛，供科学家、工程师、教育工作者、管理人员以及所有直接或间接参与雨水收集系统项目的人员联系所有在该领域工作的人员，以便共享信息和经验。
- 起草关于使用雨水收集系统技术的国际指南并更新和传播该信息。
- 与雨水收集系统领域的国际计划的合作和支持，包括与有共同活动的其他组织的合作。
- 国际雨水收集系统会议系列的支持和延续。
相关项目
另请参阅
外部链接
- 维基百科：雨水收集
- 雨水收集新方法
- 美国各州雨水收集的合法性
- HarvestH2o雨水收集社区
- 德克萨斯农工大学农业生命推广服务雨水收集网站
- 雨水收集产品
- 国际雨水收集系统协会
- 雨水收集事实
- 降低雨水收集导致军团病的风险
- Permies.com上的雨水收集论坛
参考文献
- ↑ 雨水收集信息由维基百科雨水收集文章中已删除的信息组成
- ↑ 雨水收集的定义
- ^ http://web.archive.org/web/20110228150726/http://www.thefarm.org:80/charities/i4at/surv/raincat.htm
- ↑ https://www.harvestingrainwater.com/store/
- ↑ Earthship 第二卷：系统和组件
- ↑ 雨水收集系统有时需要加压设备
- ↑ 有时不需要水处理
- ↑ 通过高度差的重力供水系统有时也足以用于压力水收集系统
- ↑ 屋顶雨水收集信息（电子书，......）
- ↑ VillageEarth 水收集信息
- ↑ DIY 雨水收集系统的具体清单及其建造方法
- ↑ 农场自制的重力雨水收集器
- ↑ Rainman 集水系统运行
- ↑ 重力供水雨水收集器
- ↑ 其他商业雨水收集系统
- ↑ 灰水系统可用重力供水或加压形式
- ↑ 重力供水灰水系统示例
- ↑ 蓄水池设计，阿拉斯加大学，引用日期：2007-12-27
- ↑ 雨水收集和水净化系统。
- ↑ 《河流制造者》，《新科学家》，2002年9月7日。在线版（全文需订阅）
- ↑ Rima Hooja：“引导自然：印度的水力学、传统知识体系和水资源管理——历史视角”
- ↑ 据称，以这种方式补给地下水不仅可以改善地下水的全年供应，还能促进植被生长。（我本来想补充这一点，但后来意识到我不知道这是地下水位上升的直接影响，还是他们用地下水灌溉，从而导致了植被的绿化。——Singkong2005
- ↑ Rima Hooja：“引导自然：印度的水力学、传统知识体系和水资源管理——历史视角”
- ↑ NYCWasteLe$$ Business，纽约与新泽西港务局拉瓜地亚机场，《节水：卫生间》，2001 年 10 月，http://www.nycwasteless.com/gov-bus/Casestudies/lgacase2.htm（2002 年 1 月 24 日）。
- ↑ 查尔斯河流域协会，环境分区项目：霍利斯顿水资源可持续利用，http://www.craw.org (2002 年 1 月 17 日)。
- ↑ 美国河流、自然资源保护委员会和美国精明增长。《水资源短缺的根源：城市蔓延如何加剧干旱的影响》。华盛顿特区：美国河流，2002年。
- ↑ 虽然“精明增长”一词有多种不同的用法，但在本文中，它指的是“精明增长美国”（Smart Growth America）提出的十项精明增长原则，涵盖从道路和下水道等基础设施投资到鼓励现有社区振兴的经济激励措施。完整的十项原则列表请访问http://www.smartgrowthamerica.org。
