基于水量平衡的节水蓄水池创新设计研究

2018-10-19刘媛媛山东协和学院建筑工程学院山东济南250107

丝路艺术 2018年4期

刘媛媛 (山东协和学院建筑工程学院, 山东济南 250107)

1 引言

随着现代人口和经济的快速发展，城市的缺水问题已经日益凸现，尤其是以城市为中心的地区，在全国700多个地市级以上的城市中，有超过400个城市缺水或严重缺水，且现在仍然呈现递增趋势，因此国家不得不花费巨大投资来建设调水工程以满足城市对水的需求。而与此同时，由于城市建设的基础设施和防洪排水规划落后、水资源利用意识薄弱等原因，雨水内涝问题困扰着各个城市，每年的经济损失都在千亿元以上。因此，对雨水加以收集，处理、回收利用是非常必要的。

2 水量平衡分析

2.1 水量平衡模型的建立

选取济南市某住宅小区为研究对象,汇水面包括建筑屋面雨水的收集及小区不透水路面雨水的收集。收集过程如下：开始降雨→建筑屋面及不透水路面汇集雨水→雨水通过雨水管道流入小区雨水池→计算收集的雨水量（扣除雨水径流过程中的损失(蒸发、渗漏、初期弃流等),实际收集雨水量按径流量的90%计算）。

雨水量计算时按照雨水池设置在地下考虑,因此不需考虑蒸发量,因此雨水池当日所容纳的水量应为汇水面收集到的雨水量加上雨水池中原有的储蓄水量,再减去当日所用去的雨水量，即雨水量Q=收集的雨水量Qt+雨水池原有的水量Wt-当日所用雨水量Dt。

2.2 雨水池有效容积利用率分析计算

雨水池的有效容积利用率是指根据计算雨天的降雨量、雨水池的储存量以及雨水池的空置天数,得出雨水池容积,同时结合为满足不同用水需求条件下对雨水池容积的要求确定该雨水池容积的可行性,即该雨水池容积的有效利用率,即雨水储蓄池容积的有效利用率R%=1-

2.2.1 有效利用率计算

济南市该住宅小区占地面积3万m2,其中各汇水面面积状况及每日杂用水量见表1。

表1汇水面积及用水定额

根据水量平衡计算公式以及雨水储蓄池容积的有效利用率计算分析不同容积雨水池的有效使用率，结果见下表2。

用途雨水池容积（m3）200 300 400 500 600浇洒路面 52.3% 63.4% 73.2% 75.2% 83.2%平均年灌溉绿地 53.2% 62.1% 64.3% 71.1% 85.3%浇洒路面及灌溉绿地 36.7% 42.2% 49.5% 53.2% 64.6%最小年浇洒路面 41.3% 48.4% 53.5% 60.5% 73.2%灌溉绿地 38.7% 43.9% 48.6% 52.6% 61.2%浇洒路面及灌溉绿地 18.3% 26.4% 33.1% 41.1% 53.6%最大年浇洒路面 73.2% 76.4% 78.7% 81.3% 98.7%灌溉绿地 68.8% 73.9% 78.2% 78.7% 85.4%浇洒路面及灌溉绿地 51.7% 56.4% 64.6% 62.8% 73.2%

2.2.2 有效利用率计算结果分析

根据雨水储蓄池容积的有效利用率计算结果可以看出，随着容积的增大，有效利用率不断增大，说明雨水池的容积越大，储存的雨水越多,可利用的水量就越多，但当水池容积增大到一定数值后,有效利用率的增加却显著放缓,而修建雨水池的成本以及后续的维护费用却大大增加。