日本利用雨水的現(xiàn)狀與東鐵的技術(shù)
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日本利用雨水的現(xiàn)狀與東鐵的技術(shù)
Current situation of the use of rainwater in Japan and Totetu’s technologies
在本文中，高井征一郎先生向我們介紹了雨水事業(yè)在日本的發(fā)展趨勢(shì)及新動(dòng)向。
In this article, Mr. Seiichiro Takai give us an introduction of trends of rainwater projects in Japan.
作者：高井 征一郎
近年來(lái)在日本，與雨水的儲(chǔ)存和利用有關(guān)的技術(shù)開(kāi)發(fā)分為兩個(gè)方面。一方面，以防止伴隨集中降雨頻繁發(fā)生的都市洪水為目的；另一方面，以積極利用雨水為目的。
1. 為防止集中降雨帶來(lái)洪水的技術(shù)開(kāi)發(fā)
通過(guò)設(shè)置在地下的儲(chǔ)水槽，把雨水暫時(shí)儲(chǔ)存起來(lái)，待大雨過(guò)后再放出，這就是被稱為“控制流出”的技術(shù)。以控制流出為目的的地下儲(chǔ)水槽，過(guò)去采用“碎石儲(chǔ)存”法，即在地下空間里投入碎石而儲(chǔ)水。十年前出現(xiàn)的塑料儲(chǔ)存材料，使儲(chǔ)水率有了大幅度地提高（注：儲(chǔ)水率為地下儲(chǔ)水槽內(nèi)實(shí)際儲(chǔ)水體積與地下儲(chǔ)水槽的體積比）。日本在全國(guó)范圍內(nèi)普及了作為“控制流出”的中心工藝。目前在日本國(guó)內(nèi)生產(chǎn)以上各種形狀的儲(chǔ)存材料，每年進(jìn)行的施工項(xiàng)目超過(guò)3000項(xiàng)。
2. 以積極利用雨水為目的的技術(shù)開(kāi)發(fā)
在日本，最先倡導(dǎo)利用雨水的并不是政府，而是由市民主動(dòng)發(fā)起。1994年8月，當(dāng)時(shí)作為雨水博士廣為人知的墨田區(qū)的村瀨誠(chéng)先生，以一個(gè)普通市民的名義，與其他廣大市民一起同心協(xié)力，經(jīng)過(guò)努力準(zhǔn)備，終于召開(kāi)了“利用雨水東京國(guó)際會(huì)議”。
以這次會(huì)議為契機(jī)的利用雨水運(yùn)動(dòng)隨即在日本各地廣泛展開(kāi)。那時(shí)，人們的環(huán)境意識(shí)已日趨鮮明。伴隨水庫(kù)的建設(shè)，綠化減少，河川枯竭，都市型洪水的頻繁發(fā)生，都市熱島效應(yīng)等問(wèn)題，參加運(yùn)動(dòng)的人們表達(dá)了通過(guò)積極利用雨水來(lái)解決這些問(wèn)題的愿望。
與這些運(yùn)動(dòng)的進(jìn)展相呼應(yīng)，以雨水儲(chǔ)存與利用為目的的技術(shù)開(kāi)發(fā)，配套部件生產(chǎn)者也漸漸地
增多了�，F(xiàn)在，直接統(tǒng)籌雨水儲(chǔ)存與利用的組織有“社團(tuán)法人•雨水儲(chǔ)存滲透技術(shù)協(xié)會(huì)”和“雨水利用事業(yè)者會(huì)”兩個(gè)。“社團(tuán)法人•雨水儲(chǔ)存滲透技術(shù)協(xié)會(huì)”有約80家企業(yè)加盟，主要的業(yè)務(wù)是控制流出對(duì)策；“雨水利用事業(yè)者會(huì)”有約15家企業(yè)加盟，是以利用雨水為目的的水槽生產(chǎn)者為中心構(gòu)成的組織。從以上企業(yè)加盟的數(shù)量不難看出目前控制流出對(duì)策在日本的先行地位。東鐵同是上述兩個(gè)協(xié)會(huì)的成員之一。
政府及地方自治區(qū)域?qū)糜晁墓膭?lì)政策
日本各級(jí)政府對(duì)于有關(guān)利用雨水的各項(xiàng)措施非常支持。比如，環(huán)境局主要從防止全球變暖的觀點(diǎn)出發(fā)，厚生局從社會(huì)福利、資源的有效活用的觀點(diǎn)出發(fā)，國(guó)土交通局則從創(chuàng)造良好的水環(huán)境和普及優(yōu)良環(huán)境住宅的觀點(diǎn)出發(fā)，向各地方自治區(qū)域進(jìn)行的雨水利用事業(yè)發(fā)放助成款，提供援助，對(duì)于民間進(jìn)行的雨水利用事業(yè)者在金錢、稅制面進(jìn)行援助。
一般市民的雨水利用行為由地方自治區(qū)域進(jìn)行支援。以洪澇、干旱、地震等災(zāi)害多發(fā)區(qū)為中心，向進(jìn)行雨水利用的個(gè)人及企業(yè)發(fā)放助成款的自治區(qū)域在不斷增加。截至2007年4月，已增至50個(gè)。具體的支援通常為添置雨水槽所需費(fèi)用，自治區(qū)域負(fù)擔(dān)所需費(fèi)用的2/3到1/2不等。并且，由家庭凈化槽改為使用雨水槽所需的費(fèi)用也有助成款支援。
日本利用雨水的形式
從上文的介紹中，我們對(duì)于日本的雨水相關(guān)業(yè)界有了一個(gè)概觀，下面我來(lái)介紹一下對(duì)于雨水
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的利用在實(shí)際中普遍適用的技術(shù)和產(chǎn)品。
在日本，年平均降雨量為1800mm之多，受缺水問(wèn)題困擾的區(qū)域很少。由于全國(guó)范圍內(nèi)自來(lái)水的普及，可以說(shuō)，以市民為單位的利用雨水的目的不是為了解決缺水，而是環(huán)保問(wèn)題。因此，水槽的大小以200L~500L的小規(guī)模居多，也可以說(shuō)主要用于灑水、澆花、地震等的防災(zāi)備品。
當(dāng)然，與這種以市民為單位的雨水利用不同，企業(yè)、政府等進(jìn)行的大規(guī)模儲(chǔ)存也達(dá)到了相當(dāng)可觀的數(shù)量。但是，比起雨水利用，大規(guī)模的雨水儲(chǔ)存對(duì)防止都市型洪水的對(duì)策較多。
一般多見(jiàn)于在高樓下設(shè)置地下儲(chǔ)水槽，其具有一定容積的空間可以控制流出，剩下容積里的儲(chǔ)水可作為洗手間用水被再利用。
最近，隨著新技術(shù)的開(kāi)發(fā)，更有效、正式的雨水利用法受到關(guān)注。比如在學(xué)校、公園、建筑物的屋頂、墻面，以及停車場(chǎng)的綠化上使用雨水利用技術(shù)。通常在地面或地下設(shè)置20噸左右的水槽，以儲(chǔ)存的雨水作為水源，通過(guò)噴嘴、灑水器滋養(yǎng)綠地。另外、作為熱島對(duì)策，在屋頂噴灑儲(chǔ)存雨水的方法也在普及。通過(guò)這種方法，在制造業(yè)工廠的鐵板屋頂上噴水可以降低工廠內(nèi)溫度，改善工作環(huán)境。
除此之外的利用目前還不是很廣泛，主要是從農(nóng)蓄業(yè)的牲畜飼養(yǎng)棚的屋頂收集雨水、儲(chǔ)存，作為灌溉和洗滌用水的利用也在開(kāi)始實(shí)踐中。
東鐵產(chǎn)品的特點(diǎn)
株式會(huì)社東鐵致力于雨水儲(chǔ)存與利用的技術(shù)開(kāi)發(fā)已15年，最初是制造、銷售面向一般家庭的200L小型水槽和與之組合使用的初期雨水的雨水凈化裝置，這個(gè)雨水凈化裝置就是現(xiàn)在的“分流I型”的雛形。之后，隨著各種雨水儲(chǔ)存利用裝置先后問(wèn)世，6、7年前，日本的雨水利用終于迎來(lái)了以中、大規(guī)模為中心的時(shí)代。與此同時(shí)，東鐵將眼光轉(zhuǎn)向國(guó)外為數(shù)不少的年降雨量少的缺水國(guó)家，技術(shù)開(kāi)發(fā)中心開(kāi)始面向中、大規(guī)模的利用。
地上設(shè)置型的水槽容量超過(guò)1000L時(shí)，很難在城市里找到合適的設(shè)置場(chǎng)所，因而開(kāi)發(fā)了“分流II型”產(chǎn)品。此產(chǎn)品具有從建筑物的落水管收集、凈化雨水的同時(shí)用自然壓力送水的特點(diǎn)。通常的集水方法由于豎置的落水管，雨水槽不得不設(shè)置在建筑物的附近，通過(guò)這項(xiàng)技術(shù)，使雨水槽在任意場(chǎng)所的設(shè)置成為可能。
與此同時(shí)，在日本控制流出對(duì)策也開(kāi)始步入軌道，大型樹(shù)脂制造商們都進(jìn)行了塑料制儲(chǔ)存材料的開(kāi)發(fā)，也開(kāi)始出現(xiàn)了大規(guī)模的地下儲(chǔ)水槽的建設(shè)。
在控制流出對(duì)策的情況下，通常是使用透水布將組合好的儲(chǔ)水材料包裹起來(lái)，這樣從儲(chǔ)水槽里漏出的水不會(huì)成為隱患，施工也較容易。東鐵開(kāi)始考慮用相同的儲(chǔ)存材料做出不發(fā)生漏水現(xiàn)象的完全密閉型的地下儲(chǔ)水槽。但是，使用的隔水布的厚度約為1.5mm，容易發(fā)生穿孔現(xiàn)象，要
分流I型 雨水分流除塵器
分流II型 雨水分流除塵器
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做到完全密閉并不是這么容易。于是，在儲(chǔ)水槽的外面用兩層隔水布包裹，以緩解土砂對(duì)其的壓力，在兩層隔水布之間鋪置了耐壓板，形成了儲(chǔ)水槽與外部完全隔離的獨(dú)立構(gòu)造。采用這種方法，可避免由釘子、玻璃碎片造成的穿孔現(xiàn)象，以及因地震、地下水變動(dòng)而造成的隔水布破損的問(wèn)題。在構(gòu)造上可以說(shuō)，完全防水的儲(chǔ)水槽誕生了。我們?yōu)檫@種地下儲(chǔ)水槽起名為“格柵構(gòu)造地下儲(chǔ)水槽”。
與以前的混凝土制產(chǎn)品相比，不論是控制流出槽還是格柵構(gòu)造地下儲(chǔ)水槽，用隔水布包裹的塑料制儲(chǔ)水槽都具有工期短、成本低、易施工的特點(diǎn)，在日本漸漸取代混凝土產(chǎn)品成為主流。
但是，這種方法也有其致命的弱點(diǎn)。就是儲(chǔ)水槽里混入的塵埃物難于清除。所以東鐵總結(jié)了雨水凈化裝置的經(jīng)驗(yàn)，開(kāi)發(fā)了“除塵管理箱斗”雨水凈化裝置，成功地解決了這一難題。
除塵管理箱斗設(shè)置于地下儲(chǔ)水槽的前部（進(jìn)口部），可以捕捉塵埃物，把它阻擋于儲(chǔ)水槽之外。通過(guò)從側(cè)溝等流入的路面雨水立刻反復(fù)進(jìn)行
大范圍匯集雨水型的地下儲(chǔ)水槽四階段的過(guò)濾、沉淀等凈化，溶水物質(zhì)以外的大部分污染物可被阻隔。
雨水自古被作為繼河川、湖泊、地下水之后的第三大水源，人們一直在摸索怎樣利用它，但都未能實(shí)現(xiàn)，這是因?yàn)�，一直以�?lái)，人們沒(méi)有找到一個(gè)廉價(jià)的大規(guī)模儲(chǔ)水的適當(dāng)方法，沒(méi)有一個(gè)能
除塵管理箱斗示意圖
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在收集雨水的同時(shí)對(duì)混入的塵埃物進(jìn)行清除的方
法。但是，東鐵可以自信地說(shuō)，我們的技術(shù)已經(jīng)
把這種想法變?yōu)榱爽F(xiàn)實(shí)。并且，產(chǎn)品的構(gòu)造、技
術(shù)原理易于理解，效果顯著，便于管理。該技術(shù)
已向中國(guó)、澳大利亞、韓國(guó)、臺(tái)灣、美國(guó)、加拿
大等多國(guó)申請(qǐng)了技術(shù)專利。期待通過(guò)東鐵技術(shù)的
廣泛利用，能有效解決世界范圍的水問(wèn)題。
東鐵未來(lái)將致力于中國(guó)的雨水利用事業(yè)
東鐵期待在世界范圍內(nèi)普及這項(xiàng)技術(shù)，有效地
施工中的除塵管理箱斗 設(shè)置完畢的除塵管理箱斗
解決水問(wèn)題。在日本，由于生產(chǎn)成本高，不利
于出口。鄰國(guó)的中國(guó)也有許多亟待解決的水問(wèn)
題。面對(duì)龐大的市場(chǎng)需求，東鐵產(chǎn)品若能在中
國(guó)正式大規(guī)模生產(chǎn)，一定可以降低成本。對(duì)東
鐵而言，政治安定，經(jīng)濟(jì)和生產(chǎn)技術(shù)疾速發(fā)展
的中國(guó)是最理想的選擇。以中國(guó)生產(chǎn)為基點(diǎn)，
向國(guó)民生產(chǎn)總值偏低、水問(wèn)題有待解決的非洲
和其他亞洲國(guó)家出口也可以變?yōu)榭赡堋?br />
2008年11月10日~12日在北京舉行的水博
覽會(huì)上，東鐵的產(chǎn)品與技術(shù)有幸得到廣大水
務(wù)人士的承認(rèn)與鼓勵(lì)，筆者內(nèi)心里獲得了巨
大的動(dòng)力。
希望日本與中國(guó)將雨水利用事業(yè)作為共同的
事業(yè)來(lái)發(fā)展，具有互補(bǔ)性的日中兩國(guó)只要互相協(xié)
力，一步一個(gè)腳印地把雨水利用事業(yè)培養(yǎng)成優(yōu)秀
的產(chǎn)業(yè)并不是夢(mèng)想！
WWA
本文作者高井征一郎先生畢業(yè)于日本大學(xué)理工學(xué)部，1984年就任株
式會(huì)社東鐵董事長(zhǎng)至今。
除塵管理箱斗安裝在外部的構(gòu)造
除塵管理箱斗安裝在內(nèi)部時(shí)
