[发明专利]雨水雨能资源综合利用方法

说明书

技术领域

本发明涉及水资源开发和可再生能源利用领域，尤其涉及一种雨水雨能资源综合利用方法。

背景技术

随着世界社会经济的快速发展，水资源匮乏与能源、环境危机已成为人类面对的重大问题，亟须开发利用新的可再生能源和非常规水资源用以保障人类社会的可持续发展。雨水资源作为一种潜在的水资源，对于缓解水资源供需矛盾具有重要的作用。我国雨水资源丰富，多年平均降水量为61900亿m³，可开发利用的潜力非常巨大。雨能资源作为一种可再生能源，由于其与天俱来的巨大势能以及其洁净、无害的特点，成为了新世纪水力发电的又一重要角色。充分利用雨水雨能资源，对于改善能源结构、减少化石能源对环境的负面影响以及缓解水资源短缺的矛盾，从而实现经济社会的可持续发展，具有深远的意义。

目前，世界上许多国家都已开展城市雨水资源化和农业雨水的集蓄利用，其中以德国的雨洪收集利用技术最为先进，基本形成了一套完整、实用的理论和技术体系。在美国、丹麦、日本、澳大利亚、加拿大等国家，也通过采取修建小型水池、水仓、塘坝、淤地坝等工程措施，拦蓄雨水进行灌溉、冲洗厕所、消防和应急用水等。在我国，雨水利用还只是停留在山区水库这个层面，大量的城市降水被浪费掉，即便实施了部分城市雨水利用的措施，但始终未能做到雨污排水系统分离，雨水资源的回收利用仍然经历先污染再净化的过程，这样不仅造成雨水利用成本偏高，而且不能有效发挥雨水作为清洁能源的优势。总而言之，目前国内外对雨水资源的利用大部分只是停留在水资源的天然职能上，与水力发电结合起来的综合利用是一个空白，将雨水雨能资源综合利用的潜力有待进一步挖掘。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种雨水雨能资源综合利用方法。

雨水雨能资源综合利用方法是：利用房屋屋面收集雨水，汇集于屋顶排水支管道中，将屋顶排水支管道相互连接，形成空中雨水管网，收集到的雨水汇总于埋设在地下的雨水总管道中，并流经雨水处理厂，在雨水处理厂的雨水总管道上安设水轮发电机，雨流推动水轮发电机发电，发电后的尾水排入就近的蓄水池中，蓄水池中的水体直接用于周边地区的消防、灌溉和城市绿化，或经过雨水处理厂的处理作为饮用水源。

本发明将雨水资源开发与雨能水力发电相结合，形成“雨水电站”，能有效地实现雨水雨能资源的综合利用，具有操作简单、环境友好、经济和社会效益显著等优点，在能源和水资源危机的大背景下极具研究推广价值。

附图说明

图1是雨水雨能资源综合利用的示意图。

具体实施方式

如图1所示，雨水雨能资源综合利用方法是：当雨水降落到房屋屋顶上时，利用房屋屋面1收集雨水，汇集于屋顶排水支管道2中，将屋顶排水支管道2相互连接，形成空中雨水管网，收集到的雨水汇总于埋设在地下的雨水总管道3中，并流经雨水处理厂5，在雨水处理厂5的雨水总管道3上安设水轮发电机4，雨流推动水轮发电机4发电，发电后的尾水排入就近的蓄水池6（如池塘或水库）中，蓄水池6中的水体由于污染少，水质较好，可直接用于周边地区的消防、灌溉和城市绿化，或经过雨水处理厂5的处理作为饮用水源。所发电能可以补充区域供电，当降雨量较大且发电量富裕时，可将多余的电量输送至周边水电站，通过抽水蓄能，将水电站下游的水泵送至上游水库内，增加水库的蓄水位，从而提高雨能利用的均衡性和连续性。

本发明选择雨量较为丰富的地区，首先改造屋顶排水管道，连接形成空中雨水管网，并铺设雨水总管道，将空中雨水管网汇总连接到雨水总管道上，就近利用水库作为蓄水池，或者选择河道、池塘等修建蓄水池，并修建雨水处理厂，安设水轮发电机，厂房选址时尽量靠近蓄水池，以便于雨水雨能资源灵活调配，当降雨来临时，只要雨量达到一定规模，便可以推动水轮发电机进行发电，并收集雨水资源，从而实现雨水雨能资源的综合利用。

本发明既适用于山区，又适用于平原地区；既适用于农村，又适用于城市；既可以与周边水电站相结合，也可以形成独立的“雨水电站”系统。

本发明可以减少降雨径流污染，减少雨水地面侵蚀，又可以提高城市防洪减灾能力，提高当地的水资源承载能力，并且弥补区域能源的不足，削减了CO₂的排放。