海绵城市雨水调蓄池设计及雨水回用量思考——以成都某信息技术孵化园项目为例

范超文

（四川省交通运输厅公路规划勘察设计研究院，成都610041）

海绵城市雨水调蓄池设计及雨水回用量思考
——以成都某信息技术孵化园项目为例

范超文

（四川省交通运输厅公路规划勘察设计研究院，成都610041）

该文阐述了对海绵城市以及本地相关政策法规的理解，探讨了雨水调蓄池的两种形式。并以实际项目为例，分析了雨水调蓄池如何通过工程措施来达到调峰、调蓄回用的目的。

海绵城市；雨水调蓄池；雨水回用

0 前言

2016年3月，住房和城乡建设部印发了关于海绵城市专项规划编制暂定规定[1]，其中第十三条对雨水径流量提出了控制要求：将雨水年径流总量控制率目标进行分解，超大城市、特大城市和大城市要分解到排水分区。成都在径流总量控制率方面已经走在了前列，在《成都市规划管理技术规定（2014）-用地和建筑分册》（下文简称管理规定）[2]第2.3.7条规定，新建建设项目应配建地下调蓄池，用以调节极端天气下的雨水流出量、防涝及雨水资源再生利用。通过调蓄池的调峰作用，削减外排雨水峰值流量和径流总量，有效减轻市政雨水管网的压力，从而提高市政管网的排涝标准，减小城市内涝的发生。本文以成都某信息技术孵化园项目为例，以工程技术措施为切入点和重点，对雨水调蓄池进行探讨。

1 雨水调蓄系统方案

根据使用功能来分，建设项目（本文主要指建筑）雨水系统可分为雨水收集与调蓄、雨水处理、雨水利用和排放三个部分。根据管理规定的要求，只对雨水收集和调蓄做了要求，即：地下调蓄池的建筑面积为每100m2规划建设净用地面积配置不小于1.5m2；地下调蓄池的容积为每100m2规划建设净用地面积配置不小于4m2。由于项目也需要参评绿色建筑，因此根据《四川省绿色建筑设计施工图审查技术要点》[3]给排水专业内容第3条：年平均降雨量大于800mm的地区应采取有效措施合理收集和利用雨水，该项目亦需要做到雨水处理及利用部分。

2 雨水调蓄池做法

目前主流的雨水调蓄池做法可分为底部流槽式和水泵提升式两种[4]，如图1-图6。

图1 底部流槽式雨水调蓄池断面图一

图2 底部流槽式雨水调蓄池断面图二

图3 底部流槽式雨水调蓄池蓄水量示意图

图4 水泵提升式雨水调蓄池断面图一

图5 水泵提升式雨水调蓄池断面图二

底部流槽式调蓄池池顶进水，池底出水，该做法平时池内不储存水，降雨时池内蓄水量可随雨量大小的变化动态调蓄。但出水管标高较进水管低约2～5m，适合于出水管对标高要求不高的场所。水泵提升式调蓄池池顶进水，装满后池顶溢流出水。可做到出水管与进水管标高相同，适合于进出水管对标高要求较高的场所，如地下室顶板等区域。降雨时调蓄量固定，降雨后通过提升泵排空或转接雨水处理设备。

3 工程案例

成都某信息技术孵化园是位于成都市高新工业园区的重点项目。规划建设净用地面积3.5万m2，规划总建筑面积16.5万m2。包含有4栋多层商业楼（19m）和3栋高层综合楼（79.9m）。

从图7可以看出，由于地下室轮廓基本保持最小退距用地红线，同时成都地区市政雨水管道埋深基本不超过3m，造成了调蓄池只能采用水泵提升式。该项目建筑场地标高呈中间高，四周低的趋势。为保证充分收集调蓄场地雨水峰值，在雨水管道的末端接入调蓄池是最有效的做法。根据汇水面积的不同，项目分别在西北、东北和南侧设置了三个雨水调蓄池。在汇水面积最大的西北角调蓄池旁的地下室设置一处雨水处理设备间，用于处理回用该池的雨水。同时雨水处理设备间设置在调蓄池1旁也对地下室本身的影响最小。

图7 雨水调蓄池布置平面图

图8 雨水调蓄池剖面示意图

在调蓄池设计时遇到了几个技术难点，本文提出了解决方法以供讨论。首先是溢流高度的问题。在雨水进入调蓄池前的溢流井时，可以通过控制进池管内底标高来达到控制初期弃流，高峰期入池的目的，但该标高目前没有具体规范标准来指导。项目采用的是进池管内底标高平上游管中心线标高的方案控制，即达到半管的条件雨水才能进入调蓄池，这样的做法是考虑调蓄池以调峰为主，只有在雨量特别大的时候调蓄池才起作用，如图8。亦可适当降低进池管内底标高，适当调节调蓄池入流量，此法需结合当地的雨量记录通过绘制雨量-降雨历时曲线求得调蓄池调蓄容量。其次，调蓄池入流量如何控制在项目之初也对设计造成了较大困扰。若通过传统的雨量计控制弃流-溢流井的启闭不失为一种方法。但考虑到该法控制环节较多，强降雨环境下操作条件恶劣，电动阀易损坏等因素，该项目放弃了电动控制的方法，采取了更为简洁的溢流入池的方式。将小区雨水管线根据标高关系合理排至三个调蓄池附近，在靠调蓄池最近的一个雨水井旁通一根进池管道即可，该井上下游管道标高均不变。调蓄池不对地下室开洞，仅在顶板开检修孔和通气管等。此做法的好处在于，即使调蓄池收集满后雨水也不会对地下室造成冲击。但需要适当考虑池顶抗浮问题，项目经结构专业复核后，现有设计的顶板可抵抗池顶浮力，满足使用需求。

项目用水量计算如表1。根据甲方要求和实际情况，利用雨水回用水的地方为车库冲洗和绿化及道路浇洒。该部分用水量为28m3/d。按照常规的雨水利用流程计算，需要根据各单位用水量做水量平衡来选取调蓄池容积。但由于《管理规定》所要求的调蓄池容积已经远远高于水量平衡计算所得的容积，该案例单池最大容积896m3，装满的情况下可供车库冲洗和绿化浇洒使用一个月。因此在可用回用水的场合较少、回用水量需求不高的情况下，按照《管理规定》即可满足使用需求。这种情况下调峰的意义已经远大于回用，笔者认为这也是《管理规定》设定的初衷。

表1 项目给水用水量计算表

项目也考虑到在枯水季节调蓄池的水无法满足使用需求时，采用了自来水补水至雨水清水池的方式。用清水池的液位电动控制阀来控制补水管的启闭。如图10。

图9 雨水弃流、溢流井施工现场

图10 雨水清水箱平面布置图

回用水处理方面，项目采取的处理流程如下：屋面雨水→满管溢流→雨水调蓄池沉淀→过滤→消毒→雨水清水池→绿化、道路车库冲洗。机房内布置工艺如图11，施工现场如图12。处理后的水质满足《城市污水再生利用城市杂用水水质》GB/ T18920-2002[5]和《城市污水再生利用景观环境用水水质》GB/ T18921-2002[6]的标准要求。

图11 雨水收集回用工艺流程图

图12 雨水处理机房施工现场

4 结论

以成都某信息技术孵化园项目为例，按照国家和地方上的相关政策规范设置的雨水调蓄池，能够达到削减雨水峰值流量和径流总量的要求，调蓄水量可满足日常车库冲洗和绿化及道路浇洒用。项目创造性地通过控制进池管内底标高来达到控制初期弃流，高峰期入池的目的，减少了对自动控制的依赖性。项目计算了回用水需求量，发现在回用水需求量较少的情况下，按照《管理规定》的要求所设置的调蓄池容积已经足够回用水使用一个月，调峰的意义已经远大于回用。由于尚在建设过程中，且没有经过雨季的考验，因此暂时无法收集降雨资料。该部分有待运行一段时间之后再进行探讨。

[1]中华人民共和国住房和城乡建设部.海绵城市专项规划编制暂行规定[Z].中华人民共和国住房和城乡建设部，2016.

[2]成都市规划管理局.成都市规划管理技术规定（2014）：用地和建筑分册[Z].成都市规划管理局，2014.

[3]四川省住房和城乡建设厅.四川省绿色建筑设计施工图审查技术要点：试行[Z].四川省住房和城乡建设厅，2015.

[4]车伍，张炜，李俊奇，等.城市雨水径流污染的初期弃流控制[J].中国给水排水，2007（23）.

[5]中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局.GB/ T18920-2002城市污水再生利用城市杂用水水质、景观环境用水水质[S].北京：中国计划出版社，2002.

责任编辑：孙苏，李红

Thoughts on Rainfall Regulation Storage Tank Design and Rainfall Recycling in a Sponge City

This paper elaborates understandings on Sponge City and relevantlocalregulations and laws,discusses the two modes of rainfallrecycling storage tank,and based on a practicalcase,analyzed how such a tank realizes the goals of regulating peaks,adjusting storage and recycling.

Sponge City;rainfallregulating storage tank;rainfallrecycling

TU248.3

A

1671-9107（2017）02-0017-04

10.3969/j.issn.1671-9107.2017.02.017

2016-12-26

范超文（1983-），女，四川成都人，研究生，工程师，主要从事环境工程设计工作。