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探讨研究小区雨水综合利用技术方案及效果

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探讨研究小区雨水综合利用技术方案及效果

探讨研究小区雨水综合利用技术方案及效果

  • 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:2018-06-22 00:00
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    摘要:针对水资源短缺及排水困难的问题,“海绵雨水”自己正在管理的小区雨水收集案例为例,探讨研究小区雨水综合利用技术方案及效果,提出了下凹式绿地和透水地面的基本做法。
 
    城市化进程的加快,建成区面积的不断扩大,从而导致不透水面积大幅度增加,洪量增大,对城市排水和河道行洪构成巨大的压力。同时,随着具有良好透水性的自然地表被改变,城市水文循环状况也发生了变化,导致大面积地下水位下降。比如说北京市在1960~2000年,地下水资源累计超采57.04亿t,城近郊区泉水基本断流,湿地消失。城区地面沉降面积达到1800km²,中心区最大累计沉降量已近850mm,形成大范围的降落漏斗,威胁着城市安全。因此,必须采取措施减少地表径流流量,增加地下水补给量,这正是雨水利用技术所追求的目标之一。研究雨水利用技术修复城市自然水循环,对于改善城市生态环境、保障城市防洪安全具有重要意义。
 
    目前世界上很多国家已经认识到了雨水的利用价值及必要性,他们采用各种技术、设备和措施对雨水进行利用、控制和管理。我国城市的雨水利用起步较晚,目前主要在缺水地区有一些小型、局部的非标准性应用。国内一些城市在雨水利用方面取得了一些成果,但与一些发达国家的技术水平相比还有一定的距离。
 
    小区雨水利用方案
 
    雨水入渗及收集包括三部分:道路雨水的入渗及收集、绿地雨水的入渗及收集、屋顶雨水的入渗及收集。其中道路部分,小区铺装地面分为两种,一种是透水性铺装,另一种为不透水铺装。透水性铺装地面主要表现形式为铺砌透水砖,它的雨水收集利用为恢复自然雨水渗透通道,雨水入渗地下,超渗产流通过弧形边沟,进入不透水性铺装地面收集系统,而不透水性铺装地面雨水通过地面布设的雨水口,经管道收集传输进入集雨池,绿地部分,小区主体草坪绿地采用下凹式绿地,增加雨水入渗,屋顶部分,屋顶雨水一部分直接通过管道收集、传输,进入集雨池,另外一部分屋顶雨水,先排入周边绿地,通过下凹式绿地,入渗地下。
 
    回用及调蓄排放由集雨池完成,集雨池收集的雨水经过滤和消毒后由水泵提升,通过预留阀门用于绿地灌溉,超出集雨池调蓄能力的雨水通过溢流排入市政雨水管道。
 
    雨水利用方案
 
    1、下凹式绿地
 
    下洼式整地竖向设计格局是建筑及路面等硬化面处于最高位置,绿地处于最低位置,下凹绿地低于路面高程100~150mm,排水系统(雨水口)设置于绿地中并高于绿地50~100mm,且低于硬化面。集雨流动方向为单向流动,即建筑屋面的雨水径流先到达硬化地面进入绿地或直接到达绿地被接纳,经绿地渗透、残留、集蓄至一定高度后,超量的雨水再经雨水口进入排水系统,下凹式绿地典型设计见图。
 
    小区绿地表层为1m多的回填土,质地以壤土为主,饱和导水率为ks=0.2mm/min。以此计算不同重现期的降雨,不同下凹深度绿地的径流系统。
 
    2、透水地面
 
    透水地面的基本结构自上而下由透水砖面层、透水找平层、透水基层、透水底基层和土基组成(见图3)小区透水地面铺装结构具有较好的整体渗透性,可满足2年重现期1h降雨量的设计标准。
 
    3、集雨池
 
    为节省雨水收集管道的造价,没有对雨水进行分质收集。小区中可收集的到的建筑物屋面经理和硬化地面径流直接通过集雨管道进入到集雨水池中,用于浇洒绿地。其中,建筑物周围有大片的绿地和屋面面积较小的建筑物(如门卫室、地下车库入口等)对其屋面径流不做收集,使之自然散排到绿地中。根据《城市雨水利用工程技术规程》(DB/T685-2009)按照2年一遇最大2h降雨,扣除初期径流后年降雨资料,为2年一遇1h降雨量为36mm。小区屋面雨水径流系数取0.85,道路硬化面雨量径流系数取0.85,初期径流量取2mm,计算得出所需集雨池的容积为254.28m³。考虑地形和地下设施条件,小区内需设两座容量为150m³的集雨池,采用地埋式结构,池顶覆土500mm并在覆土层植草绿化。集雨池内收集的雨水经过滤和消毒后由水泵提升,通过预留阀门用于绿地灌溉。
 
    4、处理系统
 
    考虑建造成本及雨水净化处理成本,小区的雨水利用仅用于绿化浇晒,通过对北京市大兴地区不同地点的雨水水质监测与分析,弃去2mm初期径流量雨水后,水质指标可满足《城市污水再生利用》(GB/T18920-2002)城市杂用水水质的标准。可采用常规处理工艺,工艺流程如图4。过滤和消毒均在集雨池中进行,可有效节约占地面积。
 
    雨水利用措施对小区外排量的影响
 
    小区采取雨水利用方案后,在降雨前且集雨池清空的情况下,可满足2年一遇的1h降雨无外排径流,可见雨水利用措施具有明显的消减洪峰流量,延迟峰现时间和减少雨水外排量的作用。
 
    结语
 
    雨水是一种可以利用和再生的水资源,其资源化不仅具有节约用水的意义,还具有减少城市排水量、减轻河道行洪压力、增加可用水资源量、涵养地下水源、缓解北京水资源供需矛盾、寓资源利用于灾害防范之中的目的。住宅小区雨水利用是一项实用型技术,可减轻城市的公司压力,大大节约自来水用量,应用前景广阔并且会产生良好的环境效益、经济效益和社会效益。