雨水回收和利用设计系统探讨

汪道远

【摘要】近年来，雨水回收和利用设计系统的研究发展很快，本文笔者在这方面也进行了相关的研究，因此在概述雨水回收与利用意义的基础上，指出了我国雨水利用的现状和存在的问题，并对雨水回收和利用设计系统进行探讨。

【关键字】雨水，回收，利用，设计系统，探讨

中图分类号：S611 文献标识码：A 文章编号：

一．前言

城市化迅速发展的今天，我国的水资源面临着严峻的形势。我们应该更新理念，将雨水作为一种资源回收利用。采用必要的雨水回收利用对于节约水资源是相当有益的。在场地设计中，一方面考虑雨水回渗补充地下水，另一方面通过场地内的竖向设计，收集部分雨水，作为景观用水和绿化用水的补充。利用雨水不但可以有效地减少雨洪、营造地表水文景观、改善小区周边环境，也有利于增强居民爱水和节水意识，而目还可以改善市内的局部热岛效应。这样可以使经济效益实现最大化的目的，保持经济和社会效益的可持续发展。

二．雨水回收利用的现状

随着我国城市化进程的发展，制约城市可持续发展的干旱缺水、洪涝灾害和水环境恶化三大问题日益明显，使得城市原有的水文循环路径发生改变，给城市水生态带来一系列影响，改变了原有城市水体自然循环路径，给城市带来一系列的问题。如导致大部分城市的市区气温比郊区高出1 到 3 ℃，形成“热岛效应”，造成局部天气异常，并且这一现象有逐年增高的趋势。

例如华北地区经常出现大量的地漏，导致地下水位降低，这就是目前在水环境方面面临的巨大问题，这也是我们做好水的回收利用所面临的现实问题。

城市的发展不可避免地造成了不透水地面面积的增加，地表雨水径流系数和径流量的提高，地下水入渗量的减少，使得地下水得不到充分涵养。汛期一遇暴雨就积水成灾，影响城市生活，堵塞交通，甚至淹没设施，经济损失巨大。同时，雨洪的肆虐，污水泛滥，加大了城市治污难度，环境恶化。因此，我们急需在城市建立蓄、滞、排相结合的雨水回收利用体系。

三．某建筑屋面雨水回收利用系统设计

某建筑物是一个大型综合发展项目，位于某市核心地段，项目包括一个大型购物商场、两幢办公楼、一间五星级酒店和一个文化中心，建筑师在首层和裙楼屋面均设有大型公共绿化广场，裙楼屋面还设有酒店的室外泳池。业主为英资企业，非常重视保护环境、节约水资源，要求设计雨水回收利用系统和中水处理系统。

1．设计范围

（一）初期雨水的弃流装置、雨水储水模块;

（二）回用系统的取水井、水泵坑、水泵及附件、控制箱;

（三）初期弃流井与雨水模块之间的雨水管道连接，包括:初期雨水弃流管出弃流井、1. 5米、弃流井与雨水模块之间的构筑物和管道、雨水模块的溢流管道出模块1. 5米，回用管道出泵坑1. 5米;

2. 雨水回收利用系统简介

如下图，雨水回收利用系统示意图。图中该建筑物每年回收的水量大约占到本建筑物用水量的两个月左右，充分显示了该系统在雨水回收利用方面的作用。

图一 雨水回收利用系统示意图

（一）本项目室外设置两套雨水管道，一套为雨水收集回用管道，一套为雨水收集排放管道。屋面雨水经雨水管道收集后，排向室外雨水收集回用管道，经室外初期雨水弃流井完成初期雨水弃流后，进入雨水收集模块池储存并回用。雨水收集回用系统弃流的初期雨水、超过雨水收集系统能力的溢流雨水均由室外雨水收集排放管道收集;雨水收集排放管道收集的雨水，最终排入市政雨水管道。本项目收集屋面的雨水，汇水面积约4300m2。

（二）雨水收集利用工艺原则上力求简单，一方面雨水水质比较洁净，另一方面是降雨意性大，回收水源不稳定，处理设施经常闲置。

（三）进入收集利用系统的雨水水质以实测资料为准，屋面雨水经初期弃流后的水质，无实测资料时可采用如下经验值:CODcr:70-100mg/L;SS:20-40mg/L;色度:10 -40度;

3．初期雨水弃流

集水面的径流雨水经常表现出初期冲刷效应，初期径流雨水中污染物浓度较高、水质混浊，随着降雨的持续，一旦冲刷效应完成，径流雨水的水质将明显提高。对于收集利用系统，在雨水收集时弃流掉初期污染严重的径流雨水，便可以大大减轻后续处理构筑物的负担，节约投资，减少运行费用。对于收集排放系统，弃流初期雨水可消除面源污染，减少对环境的危害。

（一）初期径流弃流量应按照下垫面实测收集雨水的COD, SS、色度等污染物浓度确定。当无资料时，屋面弃流可采用2 - 3mm径流厚度，地面弃流可采用3-5mm径流厚度;

(二)雨水收集利用系统的初期弃流装置要求:智能流量计具有累计流量计量、信号转换和远传功能，并能在设定的复位时间打开电动阀，使雨水初期弃流装置复位。弃流构筑物由干室和湿室组成，弃流装置安装在其于干室;

（三）道路、广场采用渗排一体的雨水口来完成雨水初期弃流，渗排一体雨水口材质为低密度聚乙烯材质，内配成品截污框。颜色与绿地相符。承压荷载大于等于15KN;

4．雨水储存

（一）储存回用规模:雨水储存设施的有效储水容积不宜小于集水面重现期1 -2年的日雨水设计径流总量，扣除设计初期弃流流量。参照周边城市规定，雨水收集利用量采用50mm的设计日降雨量;集水面设计日雨水收集利用量为200m3;

（二）储存方式

本项目采用装配式即雨水模块做雨水收集池，雨水模块材质为聚内烯塑料，模块外部包裹防渗不透水土工布保水。雨水模块储水相对钢筋混凝土水池，更便于安装，施工周期大大缩短，即储水模块还可回收使用;

（三）单组模块规格参数:

尺寸:400x1000x450(高);孔隙率:95%;承载量:标准模块:27.5t/m2，加强型模块37.5t/m2;建议最小覆盖量:标准模块:0. 4m，加强型模块:0. 4m ;建议最大覆盖量:标准模块:1. 2m，加强型模块:1.8m总体最大深度:标准模块:2. 4m;加强型模块:3.0m ;模块的最大高度:标准模块:1.8m。

（四）模块放置场所的注意事项

雨水模块应避免放置在车行道、停车位、经常有群众聚集活动的广场的下方，否则应采用加强型雨水模块，但不得停放大型客车和货柜车;放置雨水模块处的土壤的密实度不小于95%，并根据不同的土壤类型进行不同的处理，但必须保证地基结构的牢固可靠性、平整;

（五）雨水模块的维护

进入雨水模块收集系统前，雨水管道进日处设置有管道格栅，在初期弃流井的沉淀井内去除大的固体和树叶等杂质，由于雨水在雨水模块的储水池中长时间停留，水悬浮物质势必会在模块的底部沉积，不及时处理的话，不但会影响储水空间，还会成为微生物的温床。对于长时间污泥沉淀，可以采用污泥泵打走或人工定时清理，并进行消毒。

5．雨水处理工艺

雨水处理工艺的原则是力求简单，一方面雨水水质比较洁净，另一方面是降雨随意性大，回收水源不稳定，处理设施经常闲置。由于雨水回用水主要污染物为COD和SS，经初期弃流后的雨水在储水模块池内有充分的时间完成沉淀作用，沉淀处理的雨水经简单消毒后完全可达到回水用水质标准，一般不需要做深度处理.本项目采用氯片作为消毒剂，人工投加，加氯量为2 -4mg/L。

水质合格标准是：色度不超过15度，并不得呈现其他异色，浑浊度不超过5度，不得有异臭异味，肉眼可见物不得含有化学指标，pH值6.5~8.5，总硬度（以CaO计），不超过250毫克/升，铁不超过0.3毫克/升，锰不超过0.1毫克/升，不超过1.0毫克/升，锌不超过1.0毫克/升，挥发酚类不超过0.002毫克/升，阴离子合成洗涤剂不超过0.3毫克/升，病理学指标：氟化物，不超过1.0毫克/升，适宜浓度0.5~1.0毫克/升，氰化物不超过0.05毫克/升， 砷不超过0.04毫克/升，硒不超过0.01毫克/升，汞不超过0.001毫克/升，镉不超过0.01毫克/升，铬（6价）不超过0.05毫克/升，铅，不超过0.1毫克/升 细菌学指标，细菌总数 ，1毫克水中不超过100个，大肠杆菌，升水中不超过3个 ，游离性余氯，在接触30分钟后，应不低于0.3毫克/升。 共0条评论...

6．管材及配件

（一）雨水收集管道、溢流管采用双壁波纹管，承插接口;

（二）模块内自清管采用PVC给水管，胶接连接;

（三）回用水管采用PVC给水管，胶接连接;

（四）进水井及取水井采用平壁实壁管井筒，取水井井筒在模块部分外壁四周小孔，间距100，外部缠土工布一层;

（五）初期雨水弃流池采用钢筋混凝土结构，回用水泵泵坑采用砖砌结构;

四.雨水利用的措施

1.建立良性的雨水利用运行机制

各级政府要深化产权制度改革，对于户建工程，按照“谁建设，谁所有，谁受益”的原则，由政府颁发产权证；对于联户兴建的工程，则由受益户共同制定管理公约，推举责任心强、懂技术、会管理的受益户进行管理。各级政府应尽早

制定《雨水利用条例》。在《雨水利用条例》中规定新建小区，无论是工业、商业还是居民小区，均要设计雨水利用设施等内容。

2．加强雨水利用的理论研究

尽管雨水利用历史悠久但实践超前理论，雨水利用的科学研究还很滞后，不能满足雨水利用的客观需求，今后应予以加强。

3．提高雨水的利用率

只有雨水收集系统而没有雨水处理和回用系统是无法实现雨水资源的合理利用的，应将雨水集蓄利用工程与节水灌溉、水土保持及生态环境建设相结合，提倡一水多用，促进水资源的高效利用，使有限的水资源尽可能发挥最大的作用。要根据当地实际情况，采取不同形式雨水集蓄利用技术，能蓄则蓄，能拦则拦，以小、微型水利工程为主，充分利用当地的雨水资源。收集的雨水可以直接或经适当处理后用于冲厕所、洗车、浇庭院、洗衣服、浇绿地、消防和回灌地下水。

五．结束语

综上所述，雨水回收和利用设计系统对于节水和节能具有十分重要的作用。在我国飞速发展的今天，该项技术正符合社会发展的需要，所以应该加强这方面的研究和应用。

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