探索工程设计雨水综合利用工程设计

论文导读：
摘要：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。处理后的雨水出水各项指标均优于GB/T18920-2002《城市污水再生利用城市杂用水水质》标准的要求，可作为厂区车辆冲洗和绿化、道路浇洒用水。
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3

1.6mm，相当于重现期0.21年的降雨强度，此时雨水控制率为8

7.1%。

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*3

1.6=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=540.4-17

1.1=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=7

5.0 m3；

浇洒道路日用水量：Q2=1

5.24 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+15.2

4.1）*4=3696 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 9

1.24m3，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＝1189

2.5m3。

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,可去除降雨过程中论文导读：
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
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　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：
GB50400-2006《建筑与小区雨水利用工程技术规范》
《建筑与小区雨水利用工程技术规范实施指南》
[3]车伍，张炜，李俊奇，等《城市雨水径流污染的初期弃流控制》中国给水排水，2007，23（6）：1~5