小区雨水收集利用系统的案例分析

      小区雨水收集利用的影响因素

     总结出住宅小区雨水收集利用的影响因素主要有以下四点：

     ① 气象资料，包括降雨量，蒸发量，设计重现期，暴雨强度公式等；

     ②地质资料，包括土壤的渗透程度，自然水体状况等；

     ③规划内容，包括小区规模，绿化水平，地面高差，是否有景观水体等；

     ④ 利用要求，包括绿化、消防、道路冲洗等用水定额，用水时间等。

       小区雨水收集利用方案的设计原则

       1.住宅小区内有景观水体，首先利用水体进行调蓄，补充景观水体用水量。雨水利用量需要根据项目的基础资料、水景的模式及形式、水量平衡分析等计算确定，水景的规模及调蓄能力通过水量平衡分析确定；

       2.住宅小区没有景观水体，优选低洼绿地、生物景观滞留、渗水路面、多功能室外调蓄设施等分散式雨水调蓄渗透技术；

       3.对于多雨但缺水的地区宜采用雨水直接收集利用系统，并优先考虑对径流污染较轻的屋面雨水进行收集利用。在常规的屋面及地面的雨水收集中，初期径流因对下垫面表面污染物的冲刷作用导致水质污染物浓度高，水量较少，随着降雨过程的延续，表面污染物逐渐减少，后期径流水质得到改善。所以，通过弃流舍弃初期径流雨水就可以降低整体雨水收集的污染物浓度指标，收集到更优质的雨水。例如：现在局部区域兴建的种植屋面，就可以作为初期雨水弃流设施，达到减轻后期水质净化处理负荷的目的。

       4.雨水的降落量、大自然的变化多端都是无法控制的。所以，设有小区雨水系统的收集设施应设置相应的外排措施，当实际的降雨量超过了雨水系统收集设施的蓄水能力时，多余的雨水就会形成径流、溢流，汇到相应的雨水管道，通过雨水排水系统外排至市政雨水管网。

       

       雨水利用的几种方式

       雨水收集回用系统主要由收集、贮存、水质处理设施及回水管网等组成。小区雨水收集后需经过水质净化设施对雨水进行水体净化处理，当达到所需用水区域相应的排放标准后才可以使用，另外还可以起到削减外排雨水总流量及总量的作用。目前，这些用水区域，即最常见的雨水利用方式主要有：绿化、道路及广场浇洒、消防用水、景观水补水、车库地面冲洗、车辆冲洗、路面冲洗、循环冷却水补水、冲厕用水等。

       小区雨水收集利用系统工程案例

       由于水资源日益紧张，充分利用雨水做为非传统水源解决杂用水供给问题已经得到大家的认可，并逐渐应用到实际工程中。

       （一）工程介绍

       某小区位于浙江省杭州西部，小区规划总用地面积25.14×104㎡，其中居住区用地21.36×104㎡，规划道路用地3.78×104㎡；居住总户数2277套，总建筑面积31.93×104㎡，容积率2.2，建筑密度28％，绿地率30％，小区内水景两处，水域面积0.38×104m2。该小区是以商品房住宅为主的中档社区。

       （二）可收集雨水分析

       在住宅小区内，可以进行雨水收集的雨水原水共有三种：屋面汇流雨水，绿地汇流雨水和道路汇流雨水。决定采用哪种收集雨水形式，需要考虑汇流雨水三个方面的特征：污染程度、收集难易、径流量。在它们当中，污染程度是决定性因素，它直接决定了后续处理工艺，对控制工程造价起到决定性作用；收集难易决定雨水收集实现的难易，也对工程造价有一定的影响；径流量体现可利用雨水的总量，对水量平衡起到一定作用。经过对住宅小区内可收集雨水在进行比较，得出屋面雨水作为雨水收集系统的原水具有污染程度轻，收集简易，径流量适中的优点，故本次分析以屋面雨水作为雨水收集系统的主要水源。一期工程先选用3栋建筑（共计32栋建筑）屋面收集雨水（汇水面积F=3895.8㎡），经过管道汇人整流井。

       （三）需回用雨水分析

       回用雨水主要可以用于景观用水、绿化用水、循环冷却系统补水、汽车冲洗用水、路面冲洗用水、冲厕用水及消防用水。考虑到本小区的实际情况和所处地域，决定回用水主要用于绿化和道路冲洗。

       （四）水量平衡计

        1.雨水径流总量。根据《建筑与小区雨水利用工程技术规范》（以下简称“规范”）雨水径流量计算4.2.1—1公式：W=。式中：为雨量径流系数取0.9；为设计降雨厚度，以日为单位计算，查雨量均值等值线图，查出杭州地区约为100mm；F为汇水面积3895.8㎡。经计算，径流总量 =350.6m³／d。

       （2）需回用雨水量。绿化及道路占地面积75420㎡，绿化和浇洒用水定额为2.0L／（㎡·d），则每日最大需水量为150.8m³／d。

       （3）平衡分析。回用系统的最高日设计水量为150.8m³／d，集水面积设计径流量为350.6m³／d，回用水量与集水径流总量的比值约为43％，满足规范不小于4O％的要求。

       （四）雨水处理工艺流程

       根据所选择的雨水利用方案，工艺流程包括雨水收集系统，雨水积蓄系统，雨水处理系统，雨水回用系统。屋面雨水先经过收集管收集后进入整流井，并将初期雨水进行弃流；雨水经整流井后又进入保证水量均衡的雨水调蓄池，经提升泵提升后进入雨水处理系统；处理达标后，清水将存入清水池；最后通过变频给水设备，清洁雨水用于绿化和冲洗用水。以上介绍的四个系统中，雨水收集系统属于管网常规设计，雨水处理系统一般由设备厂家根据具体情况进行设计，这两个系统的设计计算就不再赘述。下面主要介绍以下雨水积蓄、回用系统的设计计算。

       （五）雨水积蓄系统有效水容积计算

       1.日雨水径流量。计算得日雨水径流量为 =350.6m³。

       2. 径流弃流量。由于雨水水质的不同，对于弃流量的计算存在很大分歧。根据规范计算公式，径流弃流量。式中，为初期径流厚度，考虑2mm初期径流。这样算得弃流总量为 =7.8m³。

       3.雨水积蓄系统有效水容积，算得=350.6—7.8=342.8m³。

       （六）雨水回用系统计算

       1.清水池容积计算。根据规范，清水池容积取雨水回用系统最高日设计水量35％，本工程最高日设计用水量为150.8m³／d，故清水池容积计算值为150.8×0.35=52.8m³，考虑无雨或少雨季节的存在，适当扩大清水池的容积，可以满足更大的水量要求，取清水池的容积为100m³。

       2.雨水回用设施。清水池内的清洁雨水首先由二级泵站提升至变频给水设备，通过给水管网供给至需要绿化和冲洗的部位。

       结语

       通过以上理论分析和实际工程介绍，我们可以得出：雨水收集利用系统对于节约用水、蓄洪排涝、修复城市水环境和改善城市生态环境、解决城市用水紧张、推动水资源可持续发展具有重大意义。虽然现阶段还面临很多实际问题，但随着绿色建筑和节能环保概念的推广，势必将引起人们对雨水等非传统水源的重视。做为设计者，我们应当将节能环保和经济合理性有机结合起来，实现雨水回收利用的整体性、有序性、系统性，从宏观上改善小区生态环境，推动水资源可持续发展。