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绿地雨水回收设计方案

作者:深圳市海绵雨水利用科技有限公司来源:www.spongerain.com 浏览次数: 日期:2018年11月28日 10:18

摘要:针对某地雨水回收项目,运用先进的绿色雨水基础设施技术设计雨水收集方案,可以有效控制项目区域城市雨水径流污染、减少洪涝灾害、科学利用雨水资源。

 

关键词:雨水回收、雨水利用、海绵城市

 

作者介绍:海绵雨水(成立2011年)专业从事海绵城市建设雨水回收、雨水收集利用、雨水pp蓄水模块。

 

在发达国家,城市面源污染研究起始于20世纪70年代,为改善城市环境与生态,发达国家对降雨径流污染进行了广泛的研究。

 

本文以海绵雨水公司某地区绿地为例,运营先进的绿色雨水基础设施技术,能有效控制项目区域雨水径流污染、减少洪涝灾害、科学利用雨水资源,也能倡导海绵城市理念,形成可供参考借鉴的设计方案。

 

1、项目概况

 

本项目绿地雨水回收项目,该地段位于整个项目的东端,收集雨水建筑物屋面总投影面积约300m²,运动场地及广场面积约3576m²,绿化面积约6100m²,初期雨水弃流厚度为3mm,雨水回收重现期取1年,项目平面图如1所示。

雨水回收项目平面图

2、雨水回收方案

 

整个系统的设计和布置,结合该场地内建筑物、道路、绿地的分布特点,涉及六个系统,包括隐形滤渗收集系统。

 

具有海绵城市功能的隐形生态雨水回收系统,通过生态导流盲沟对雨水进行过滤收集,起到减速、引导和收集等功能。收集后的雨水经过含不同种类的矿石结构的多层矿石过滤格栅,在雨水进入收集池前完成生态调控及检测。经过矿石过滤格栅的调控后的雨水进入雨水蓄存循环系统和生态净化湿地系统,将经过矿石吸附过滤的“双重生态过滤”净化后的雨水储存在地下,用于园林灌溉和其他再生利用。雨水回收系统示意图如图2所示。

雨水回收系统示意图

3、参数设定

 

3.1可收集雨水量

3.1.1综合径流系数

 

根据区域内布局特点及雨水回收利用的要求,收集区域内部分屋面、道路、绿地雨水,总收集面积8676m²(表1)。雨水回收后用于红线范围内绿化浇灌,浇灌面积8000m²。雨水回收量根据《建筑与小区雨水利用工程技术规范》(GB-50400-2016)中,4.2.1条规定雨水设计径流总量计算如式,结果如表2所示。

综合径流系数

其中:w-需控制及利用的雨水径流总量,m³

Ψc-雨量径流系数

Hy-设计降雨厚度,mm

F-汇水里面积,hm²。

雨水设计径流总量

因此,本项目雨水径流总量为98.1m³。

 

根据《雨水集蓄利用工程技术规范》(GB/T50596-2010)第4.1.4

 

可收集雨水总量如式(2)。

3.1.3年灌溉用水量

 

根据《室外给水设计规范》(GB50013-2006),浇洒绿地用水可按浇晒面积以1.0~3.0L/m²d技术,结合本项目气候和土壤条件,取2.78L/m²,灌溉时间按200d/a计。

 

每日浇灌水量:Q1=2.78x8000&#247.1000=22.2

每年浇灌水量:Q2=Q1x200=4448m³

 

年均降水天数119d,加上每次降水后2d内无需浇灌,设计浇灌时间为200/年,每天浇灌1次,高最高日浇灌2次。数据来源:中国气象局单站日值数据(2001~2010年)累年年值数据(1971~2000年)。

 

综上所述,收集的雨水满足收集区域内的绿化浇灌用水量要求。

 

3.2雨水处理构筑物

 

根据《室外排水设计规范》(GB50014-2006)(2016年版),本项目取水泵出水管压力管道流速为1.2m/s,给水采用pe管材,pn1.6排水采用frpp管材,pn1,.6.安全分流井、截污挂篮装置、弃流过滤装置采用DN400标准产品玻璃钢材质,弃流装置采用雨量机械控制方式。

 

(1)设计暴雨强度如式(3)。

其中:q-设计暴雨强度L/shm²

P-设计重现期a取1a

T-降雨历时,min取15min

因此,本项目设计暴雨强度为225.60L/(s-hm²)

(2)雨水设计流量如式(4)

其中Q-雨水设计流量L/s

Ψm-流量径流系数

Q-设计暴雨强度L/(s-hm²)

G-汇水面积,hm²

计算所得雨水设计流量如表3所示。

3.3雨水收集井

 

为解决蓄水池的埋深问题,本项目设置雨水收集井,收集雨水管网未端径流雨水,并提升至后续处理构筑物。

选用集水井提升泵:Q=100m³/hH=20mN=11.0KW2台变频控制,可同时开启。

泵出水管流速,取V=1.2m/s,由Q=VxA得,出水管管径:121.43mm,取DN150.

集水井排泥泵,兼做应急外排泵:Q=55m³/hH=22mN=7.5KW1台变频控制

泵出水管流速,取V=1.2m/s,由Q=VxA得,出水管管径63.68mm,取DN100.

最大设计雨量时三台泵同时开启,满足设计要求。

 

本项目集水井采用4.0mX3.0mX3.5m全地埋式钢混结构水池,有效容积为24m³,有效水深为2.0m

提升泵最大抽吸流量运行且全部开启时可供运行4.8min。

 

3.4雨水收集蓄水池

 

蓄水池容积按照不宜小于集水面重现期1~2年的日雨水设计径流总量扣除设计初期径流弃流量计算。

 

日雨水径流总量为98.1m³

初期径流弃流量如式(5)。

因此,本项目设计初期径流弃流量为24m³。

 

蓄水池容积不小于:98.1-24=74.1m³,本项目采用8.5mX8.0X3.5m全地埋式钢混结构水池,有效容积为200m³,有效水深为3.0m

 

蓄水池提升泵:Q=18m³/hH=30mN=3.7kw2台一用一备。

泵出水管流速,取V=1.2m/s,由Q=VxA得,出水管管径为36.43mm,取DN65

 

3.5生态滤解带

 

分三组设置,有效过滤面积626m²,采用级配滤料,由专业厂家二次深化设计。

 

3.6雨水收集清水池

 

绿化浇灌的日用水量为22.24m³,根据一次雨水收集量可供3~7d用水量,考虑到实际降雨频率及持续干旱实际的间隔,雨水清水池有效容积按3d的回用雨水用量计算:V=3x22.24=66.72m³,本项目采用全地埋式3.5mX8.0mx3.5m钢混结构水池,有效容积为84.0m³,有效水深为3.0m

 

清水池灌溉提升泵:Q=17m³/hH=50mN=7.5KW2台,可同时开启。

泵出水管流速,取V=1.2m/s,由Q=VxA得,出水管管径为50.06mm,取DN65.

3.7设备间

 

本项目采用全地埋式3.0X3.0mX3.5m钢混结构,内置配电柜1台,陪着应急排污泵2台,Q=18m³/h,H=30m,N=3.7kw,一用一备。

 

泵出水管流速,取V=1.2m/s,由Q=VxA得,出水管管径为36.43mm,取DN65

 

结语

多功能雨水调蓄已经建设完成,相关技术正得到示范应用。同时,该系统还配套有远程智能水质监控系统,可实时有效监控,检测净化后储蓄水的水质与水况。在城市绿地系统中设置该调蓄系统,可有显著强绿地系统的雨水滞蓄功能,培育特色水文化,将水生态资源有效保护利用。同时,可以与以“河长制”为代表的河道整治机制有机结合,共同推进城市水生态文明建设。

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