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雨水收集系统在地铁车辆段内的应用

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雨水收集系统在地铁车辆段内的应用

雨水收集系统在地铁车辆段内的应用

  • 作者:深圳市海绵雨水利用科技有限公司
  • 来源:www.spongerain.com
  • 发布时间:2020-09-16 12:10
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    地铁车辆段占地面积大,绿化用水和道路冲洗用水占整个车辆段用水权重大,雨水收集能很好解决这一块用水量问题。作为地铁设计中,我们应该注重雨水收集系统的运用,大力倡导绿色地铁设计。
 
    目前,城镇雨水排放的问题越来越突出。自从我过绿色建筑评估标准建立,城市部分地区推出的对雨水资源收集利用的要求,令建筑工程中的雨水收集系统越来越得到重视。本文详细介绍了雨水收集系统在地铁车辆段内的应用。
 
    一、雨水收集系统主要设计原则
 
    (1)在经济可行及运营维护方便的前提下,对收集雨水充分利用,由于道路及绿地径流雨水污染物及固体杂质含量较高,故不考虑收集处理道路绿地雨水,雨水收集系统主要是收集屋面雨水。
 
    (2)雨水收集系统设置在绿化区域一下的地下空间,不占用或尽量少占用地面建筑面积;雨水收集系统主要工程设施为:雨水收集管网;沉淀过滤、紫外线消毒、雨水检查井等雨水收集系统单元,雨水收集池、未端清水池等构筑物。因整个系统多处于地下,雨水收集系统各构筑物模块尽量选择抗腐蚀、可循环使用的环保非金属材料。
 
    (3)雨水收集系统设计的一个重要原则是绿色、节能、环保经济,在系统设计过程中,主要能耗为雨水在系统间的径流以及雨水处理,整个雨水回用过程中,尽量采用雨水自身重力流,减少用电水泵提升。
 
    (4)雨水回用系统投产运营时,应尽量减少运营成本,维护简单、安全、运营、经济、可靠。
 
    (5)设计细节方面,因整套系统处于地下,需考虑地面地下压力平衡,促使系统运行顺畅,因此需设置通气设施,可考虑采用回用口及排污口兼具通气功能。
 
    (6)雨水回用系统投资方面,应力求一次性建设投资少,运营阶段费用低的原则,让雨水回用系统真正成为一种绿色节能的水资源开发方式。
 
    (7)地面部分系统设置,应充分结合景观设计。雨水利用是解决城市缺水喝防洪问题的一项重要措施,通过对雨水的回用起到节水、水资源保护、减轻城市雨洪的负荷、改善城市生态环境的目的。
 
    二、雨水收集系统原理、优势及雨水收集主要用途
 
    雨水收集系统的原理:下雨时,通过管网对屋面雨水进行收集,初期雨水由于含污量比较高,应先经过弃流装置弃流后进入雨水收集池,当收集池满后通过溢流堰溢流至下游雨水管网。雨水回用时,将储存在收集池内的雨水通过过滤及消毒后,排至清水池进行回用。
 
    雨水回用系统主要有以下几点优势:
 
    (1)通过雨水收集池蓄水,错开暴雨排水高峰期,合理降低城市排水负荷。
 
    (2)主要采用沉淀过滤、紫外线消毒的水处理技术,不使用生化水处理技术,无生化污染物排放,合理降低运营管理费用,且绿色无污染。
 
    (3)雨水收集系统高度集成,减少了地面水渠水沟设置,且整个系统均设置于地下,大大减少了土建建设规模和占地面积,同时地下设备也简化了后期运营管理。
 
    (4)初期雨水采用弃流方式排空,降低了回用雨水的污染物浓度,减少了回用雨水的处理难度。
 
    (5)整套雨水收集系统采用PLC可编程控制,集成化、智能化程度较高,实现了一体化运行,降低运营难度,实现了科学化运营。
 
    (6)智能一体化运行,同时设计进出水水量监测,对降雨雨量监测有一定的辅助作用。
 
    回收雨水主要用于整个车辆段厂区内绿化灌溉及道路冲洗。
 
    三、雨水收集系统的总体规划及计算公式
 
    (1)规划范围:将车辆段综合楼及库房屋面雨水收集,经处理后用于绿化浇洒、道路冲洗等,在雨量不充足的情况下采用自来水补水。根据相关规范《建筑与小区雨水控制及利用工程技术规范》的规定:绿化、道路及广场浇洒、车库点冲洗、车辆冲洗、循环冷却水补水等的最高日用水量应按现行国家标准《建筑给水排水设计规范》GB50015-2003(2009年版本)的规定执行。
 
    (2)设计主要技术参数:屋面雨水收集与利用系统设计降雨重现期按1年计算:根据相关规范《建筑与小区雨水控制及利用工程技术规范》(GB50400-2016),雨水收集利用工程的降雨设计重现期一般按1-2年计。
 
    屋面雨水径流总量的计算公式如下:
    四、雨水收集系统的主要工艺流程
 
    (1)雨水收集系统主要工艺流程如下图所示1
    初期径流雨水因污染较重,应采用“弃流法”排除,后期径流雨水收集后,采用“分()+过滤+消毒”水处理工艺,由于处理后雨水用于绿化浇灌和道路冲洗,因此经过过滤消毒后即可满足用水要求,工艺简单。相应详细处理流程如下:
 
    场地屋面雨水---雨水收集管网----初期雨水弃流----雨水储存-过滤器----紫外线消毒器----清水池----变频压力供水系统----回用于绿化喷灌、道路浇洒等。
 
    (2)主要工艺流程说明
 
    雨水收集:市政管道原雨水经初期雨水弃流井,通过配水管流入雨水收集池、经过过滤器、紫外线在线杀菌消毒后达到《建筑与小区雨水控制及利用技术规范GB50400-2016》雨水回用水标准。
 
    弃流:初期雨水由于存在污染物浓度较高,处理难度和成本较大,汇雨量又不大的特点,一般是将初期降雨径流直接弃除。采用溢流堰式初期雨水分()流井,内设置弃流槽,初期雨水通过弃流槽排走,雨量逐渐增大时,此时雨水通过配水管直接进入雨水收集池。
 
    紫外线消毒器:由于紫外线消毒不额外产生二次污染,且消毒效率高,几乎对所有细菌、病毒都具有消杀作用,且紫外线消毒运行较为安全、节能、可靠、可控,设备及运行费用均较低。具有以上优点,成为消毒首选。紫外线消毒器选用高效率的UV-C(LLLH)紫线灯,选用高透光率的套管,保证紫外线透光率在90%以上。
    收集池:雨水回用西收集池采用模块化组合池,可极大的适应场地限制,能根据空间、场地要求,形成各种形状。模块池内表面要求光滑,不易滋生藻类,保证地下储存水体较长时间保持稳定。模块池要求有较大承载力,每块单体尺寸为1000*500*400(h),内部采用10根φ160支撑柱支撑,承压>0.45N/mm²,侧向承压>0.10N/mm²,层间采用承插圆管的形式进行连接,列间采用连接卡进行连接。收集池可设置于绿地下方,不占用建设场地。
 
    雨水收集模块
    清水池:雨水回用系统清水池采用模块化组合池,可极大的适应场地限制,能根据空间、场地要求,形成各种形状。模块池内表面要求光滑不易滋生藻类,保证地下储存水体能较长时间保持稳定。清水池可设置于绿地下方,不占用建设场地。
 
    过滤:利用沉淀过滤的物理埋式水处理技术,初步去除回用水体内的悬浮物、颗粒物,降低浊度,净化水质。尽量采用重力流的方式过滤,以减少系统运行整体消耗,达到绿色节能标准要求。
 
    溢流、水位控制:如果雨水流量过大,水位过高,部分雨水经溢流口流入下一级市政雨水管道。当模块组合式水池满后,雨水通过分流井内的溢流堰溢流排走,在雨量不充足的情况下,清水池通过液位控制采用自来水补水,以满足用水要求。
 
    排污:PP模块收集池设有自动反冲洗系统。
 
    管材:采用波纹管、PE管、PVC管等管材。
 
    控制系统:采用变频控制,设置手自动控制、配备智能GPRS无线控制终端,结合现场情况进行系统控制设定,确保系统出水水质。
 
    伍、水质保障措施
 
    (1)雨水收集系统各个设计阶段均需有防倒流措施,区分不同水质,低水质雨水不得直接流入高水质系统中。
 
    (2)雨水收集系统各个池、管、井均需有明显涂色标识,防止误饮误用。应当设有龙头等取水部位,除设置明显标识外,还应增设锁具。
 
    (3)雨水收集于浇洒绿地时,避免影响行人,采用夜间灌溉及滴灌、微灌等措施。
 
    (4)整个系统水管选材应尊选设计年限内不得造成二次污染,严禁选用非镀锌钢管,并且管材及借款应满足国家标准的相关要求。
 
    六、结束语
 
    地铁车辆段占地面积大,绿化用水和道路冲洗用水占整个车辆段用水权重大,雨水收集能很好解决这一块用水量问题。作为地铁设计中,我们应该注重雨水收集系统的运用,大力倡导绿色地铁设计。