雨水利用方案范文

時(shí)間:2024-03-22 18:03:46

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雨水利用方案

篇1

關(guān)鍵詞:城市雨水;利用現(xiàn)狀;技術(shù);前景;建議

城市化的不斷發(fā)展,在一定程度上改變了城市地區(qū)的局部氣候條件,由于這些氣候要素的變化,又進(jìn)一步影響到城市,特別是大都市的降水條件。例如,在大都市中,幾乎所有氣候要素都有一定程度的改變,在城市建設(shè)過程中,地表的改變,使地表上的輻射平衡發(fā)生變化,從而影響了空氣的運(yùn)動(dòng)。工業(yè)和民用供熱以及機(jī)動(dòng)車輛增加了大氣中的熱量,而且燃燒吧水汽連同各種各樣的化學(xué)物質(zhì)送入大氣層中。建筑物能引起機(jī)械湍流,同時(shí)城市作為熱源可導(dǎo)致熱湍流。城市上空的凝結(jié)核、熱湍流以及機(jī)械湍流可以影響當(dāng)?shù)氐脑屏亢徒涤炅?。城市化的發(fā)展和人工排水系統(tǒng)的完善地表植被覆蓋率降低,滯水迅速排泄,導(dǎo)致局部蒸發(fā)量大為減少,市區(qū)內(nèi)的絕對(duì)濕度下降。

雨水作為一種寶貴的資源,在城市水循環(huán)系統(tǒng)和流域水循環(huán)系統(tǒng)中起著十分重要的作用。由于人類的活動(dòng)造成植被減少或破壞,城市發(fā)展中不透水面積的增加,導(dǎo)致了城市雨水大量排放、地下水位降低等問題,進(jìn)而導(dǎo)致雨水流失量增加和水循環(huán)系統(tǒng)的平衡遭到破壞,并引發(fā)一系列環(huán)境與生態(tài)問題。我國許多城市水資源嚴(yán)重不足,而大量雨水資源卻白白流失,雨水利用率不足10%。針對(duì)這樣一種現(xiàn)狀,城市雨水綜合利用是改善城市水環(huán)境的一個(gè)重要方面,其技術(shù)應(yīng)用有著廣泛而深遠(yuǎn)的意義??蓪?shí)現(xiàn)節(jié)水、水資源涵養(yǎng)與保護(hù)、控制城市水土流失和水澇、減輕城市排水和處理系統(tǒng)的負(fù)荷、減少水污染和改善城市生態(tài)環(huán)境等目標(biāo)。

城市雨水的回收利用方式可分為以下幾個(gè)方面的內(nèi)容:

1、屋面雨水收集利用

城市中屋面的面積占去了整個(gè)城市硬質(zhì)表面的30%左右,采用屋面可以吸收匯集部分雨水,增加城市雨水的回收利用,減緩雨水排放,改善城市水環(huán)境。將雨水從屋頂收集后,通過重力管道過濾,然后雨水通過穩(wěn)定的進(jìn)口流入儲(chǔ)水池,處理后由泵送至各用水點(diǎn),根據(jù)區(qū)域的要求和具體項(xiàng)目條件,可用于補(bǔ)充地下水、綠化、沖洗道路、停車場(chǎng)、洗車、景觀用水、建筑工地等雜用水,有條件的還可作為洗衣、冷卻循環(huán)、沖廁和消防的補(bǔ)充水源。

2、路面雨水收集利用

路面雨水收集系統(tǒng)可以采用雨水管、雨水暗渠、雨水明渠等方式。水體附近匯集面的雨水也可以利用地形通過地表面向水體匯集。

利用道路兩側(cè)的低綠地或有植被的自然排水淺溝,是一種有效的路面雨水收集截污系統(tǒng)。雨水淺溝通過一定的坡度和斷面自然排水,表層植被能攔截部分顆粒物,小雨或初期雨水會(huì)部分自然下滲,是收集的徑流雨水水質(zhì)沿途可以改善。但受地面坡度的限制,還涉及到與園林綠化和道路等的關(guān)系;淺溝的寬度、深度往往受到美觀、場(chǎng)地等條件的限制,所負(fù)擔(dān)的排水面積會(huì)受到限制;可收集的雨水水量也會(huì)相應(yīng)減少。

3、雨水滲透系統(tǒng)利用技術(shù)

利用各種人工設(shè)施強(qiáng)化雨水滲透是城市雨水利用的重要途徑,雨水滲透設(shè)施主要有滲透集水井、滲透性鋪裝、滲透管、滲透溝、滲透池等。研究表明,滲透設(shè)施涵養(yǎng)地下水、抑制暴雨徑流的作用十分

顯著。

滲水地面分為天然深水地面和人工滲水地面。前者以綠地為主。人工透水地面是人工鋪設(shè)的透水性地面,如多孔瀝青地面、碎石地面和草坪磚地面等,多鋪設(shè)在道路兩側(cè)的透水人行道、停車場(chǎng)等。其主要優(yōu)點(diǎn)是利用表層土壤對(duì)雨水的凈化能力,對(duì)預(yù)處理要求低,技術(shù)簡單;缺點(diǎn)是滲透能力受土質(zhì)所限,需要較大的透水面積。

綠地是一種天然的滲透設(shè)施。它具有透水性好、節(jié)省投資、便于雨水引入就地消納等優(yōu)點(diǎn);同時(shí)對(duì)雨水中的一些污染物具有一定的截留和凈化作用。目前我國城市規(guī)劃要求有較高的綠化率。可以通過改造或設(shè)計(jì)成低勢(shì)綠地,以增加雨水滲透量,減少綠化用水并改善環(huán)境。低勢(shì)綠地的缺點(diǎn)是滲透流量受土壤性質(zhì)的限制,雨水中如含有較多的雜質(zhì)和懸浮物,會(huì)影響綠地的質(zhì)量和滲透性能。還需要和園林景觀設(shè)計(jì)密切配合。

滲水洼塘即利用天然或人工修筑的池塘或洼地進(jìn)行雨水滲透,補(bǔ)給地下水。種植草坪的洼地對(duì)雨水不僅有調(diào)蓄作用,還可以去除水中的污染物,同時(shí)具有很好的觀賞價(jià)值。滲水池塘一般是人工修建的比洼地深的雨水滯蓄和入滲設(shè)施,其周圍一般種植樹木,也有較好的觀景效果。

城市雨水綜合利用應(yīng)納入雨水規(guī)劃。城市雨水綜合利用是一項(xiàng)涉及多學(xué)科的、復(fù)雜的系統(tǒng)工程,在選擇雨水利用系統(tǒng)方案時(shí),要特別注意地域及現(xiàn)場(chǎng)各種條件的差異,考慮城市和小區(qū)環(huán)境、生態(tài)和美學(xué)、人與自然的統(tǒng)一和諧,力求最佳效果。

參考文獻(xiàn)

[1]孟玉. 城市雨水的綜合利用.中國資源綜合利用,2006(6).

[2]李程.淺談我國城市雨水的綜合利用.能源與環(huán)境,2010(5).

[3]張晶. 城市雨水利用與城市水環(huán)境改善的研究.大連理工大學(xué),2004.

[4]曹秀芹,車武. 城市屋面雨水收集利用系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)分析,2002(1).

作者簡介

篇2

[關(guān)鍵詞]隧道工程;洞內(nèi)涌水;治理方案

中圖分類號(hào):TU556 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-914X(2015)26-0118-01

一、引言

時(shí)代的飛快發(fā)展也大大增加了隧道工程的數(shù)量和需求,雖然隧道工程能夠解決人們的交通等問題,但是,隧道工程的建設(shè)過程中也產(chǎn)生了許多負(fù)面的影響。其中,最重要的一個(gè)問題就是隧道洞內(nèi)涌水,所以做好隧道洞內(nèi)涌水治理的應(yīng)用是十分有必要的。下面結(jié)合二廣高速11標(biāo)跑石界隧道工程施工中成功治理了隧道涌水問題的經(jīng)驗(yàn),就隧道洞內(nèi)涌水情況與治理方案進(jìn)行了分析和探討。

二、某隧道洞內(nèi)涌水情況

1、隧道出口左線涌水情況

跑石界隧道出口左線上臺(tái)階已開挖支護(hù)至ZK111+724,進(jìn)洞227m。自ZK111+790始至ZK111+725,圍巖逐漸由強(qiáng)~中風(fēng)化花崗閃長巖發(fā)展為全~強(qiáng)風(fēng)化花崗閃長巖,局部夾中~弱風(fēng)化塊石,節(jié)理裂隙極為發(fā)育,涌水逐漸增大(ZK111+735掌子面右側(cè)拱腳上1m左右出現(xiàn)大股狀涌水,涌水量在10m3/h左右;ZK111+725掌子面出現(xiàn)多處股狀涌水,涌水量在13m3/h左右)圍巖水穩(wěn)性差,遇水軟化、膨脹崩解呈軟塑~流塑狀,致使預(yù)留核心土體及掌子面崩解垮塌,擾動(dòng)后成淤泥流淌。期間ZK111+764因掌子面右下部滲水導(dǎo)致右拱部坍塌,施工單位自行采取密排注漿小導(dǎo)管艱難渡過。

掌子面隧道埋深40m左右,V級(jí)加強(qiáng)支護(hù),雙層加密注漿小導(dǎo)管(拱部120°環(huán)向間距15cm),管長4.5m,每1.5m一循環(huán),掌子面局部打設(shè)4.5m長注漿小導(dǎo)管,穩(wěn)定掌子面,并增設(shè)上臺(tái)階臨時(shí)仰拱。實(shí)際施工中,采取加大預(yù)留核心土體積(環(huán)形開挖寬度1~1.5m),掌子面打設(shè)注漿導(dǎo)管,機(jī)械配合人工開挖,且邊開挖邊噴砼封閉圍巖,尤其是在圍巖滲水較大穩(wěn)定性極差的ZK111+735~725段,循環(huán)進(jìn)尺縮短到40cm左右,工字鋼架也由50cm間距自行調(diào)整到了40cm左右。在掌子面出現(xiàn)大面積股狀涌水,導(dǎo)致掌子面及核心土體崩解垮塌,施工單位立即采取反復(fù)多次噴砼封閉,掌子面補(bǔ)打小導(dǎo)管及錨桿,掛網(wǎng)再次噴砼封閉,用下臺(tái)階石碴回填阻擋核心土體流淌等措施,第二天終穩(wěn)定下來,避免了大塌方事故發(fā)生。之后施工單位試著采取降低上臺(tái)階開挖高度,人工開挖,又艱難往前推進(jìn)了一米,但是涌水太大,圍巖水穩(wěn)性差,掌子面及核心土體呈流塑狀,小導(dǎo)管注漿止?jié){困難,注漿效果欠佳,難以鎖住圍巖致使施工難度極大,且安全難以保證,考慮到前方地質(zhì)條件有進(jìn)一步惡化的趨勢(shì),于是暫停了掌子面施工。

2、隧道出口右線涌水情況

跑石界隧道出口右線上臺(tái)階已開挖支護(hù)至YK111+658,進(jìn)洞250m。自YK111+725掌子面右側(cè)拱腳2.5m高以下出現(xiàn)全風(fēng)化花崗巖,且股狀涌水至YK111+690全斷面均為全~強(qiáng)風(fēng)化花崗閃長巖,節(jié)理裂隙發(fā)育,大面積滲水,穩(wěn)定性極差,到Y(jié)K111+658.5,掌子面右側(cè)拱腰出現(xiàn)大股狀突水。隧道處于地表一主匯水溝旁,地勢(shì)平緩,埋深在23m左右,圍巖為全風(fēng)化花崗閃長巖,水穩(wěn)性差,遇水崩解、軟化、膨脹,以致流淌。掌子面設(shè)計(jì)及實(shí)際施工措施基本與左線相同,感覺圍巖穩(wěn)定特差時(shí),適當(dāng)縮短循環(huán)進(jìn)尺至40cm左右,加密拱架間距。盡管如此,期間YK111+625掌子面右側(cè)拱腳因全風(fēng)化巖涌水坍塌水平深度約3m,高約2.5m;YK111+703掌子面核心土體因滲水滑塌致使右拱頂坍塌高約5m,施工單位積極采取用鋼管鋼筋網(wǎng)作骨架噴砼,封堵坍口,用石碴圍堵坍體,防止了坍方繼續(xù)發(fā)展,之后采取密布注漿小導(dǎo)管封鎖坍體艱難渡過;YK111+677掌子面左側(cè)出現(xiàn)一滑面,且大量滲水,導(dǎo)致左側(cè)半邊核心土體及掌子面滑塌,左側(cè)拱頂坍塌高約5m,施工單位積極采取之前措施進(jìn)行有效治理;在用挖掘機(jī)清理掌子面噴砼封閉殼,開挖僅30cm左右,即噴砼封閉了掌子面,準(zhǔn)備人工鑿除清理周邊圍巖立架,不久,掌子面右側(cè)噴砼開裂脫落,隨即撤出開挖工人,再噴砼封閉,但圍巖過濕,封閉不住,不停噴砼,不停滑塌,最終右側(cè)拱腰突然一大股水連帶泥土蜂擁而出,約有30m3泥土,右側(cè)掌子面被沖塌,超前導(dǎo)管下垂,拱背泥土被沖空,施工單位立即調(diào)運(yùn)了幾塊大塊石圍堵沖擊體,防止了事態(tài)擴(kuò)大,之后在掌子面的一榀拱架下又增加一榀拱架,采取之前措施補(bǔ)打小導(dǎo)管,小導(dǎo)管施工完畢后安裝拱架,施工員調(diào)用挖掘機(jī)用斗壓右側(cè)拱腳處沖擊體,欲使拱腳支撐良好,掌子面及拱頂泥土再次被水沖出,超前小導(dǎo)管再次下垂,根據(jù)圍巖及地表情況,前方于YK111+629處隧道跨越水溝,實(shí)測(cè)埋深不到19m,考慮到施工安全,暫停了掌子面施工。

三、隧道洞內(nèi)涌水治理方案

根據(jù)上述隧道洞內(nèi)涌水情況,建設(shè)單位組織了監(jiān)理、施工、設(shè)計(jì)等單位的專家對(duì)跑石界隧道出口左右洞地質(zhì)情況進(jìn)行了共同探討,研究施工對(duì)策,決定根據(jù)左右洞掌子面的地質(zhì)情況、地表地貌及地表水文監(jiān)測(cè)結(jié)果,以及以往施工經(jīng)驗(yàn),建議采取地表截(排)水與洞內(nèi)堵水相結(jié)合,綜合治水,改善地質(zhì)條件,具體如下:

1、在地表水溝上游ZK111+500處修一攔河壩,將水?dāng)r截,用一Ф60cmPVC管將水直接引至下游YK111+850處,防止地表流水下滲。

2、考慮到小導(dǎo)管施工長度及注漿的局限性,據(jù)目前地質(zhì)情,洞內(nèi)掌子面建議采取帷幕注漿堵水,即通過鉆孔對(duì)掌子面前方及開挖輪廓線外一定范圍的圍巖進(jìn)行注漿固結(jié),在前方形成一止水帷幕,達(dá)到掌子面止水,改善圍巖條件,提高圍巖承載力,穩(wěn)定掌子面的目的。具體參數(shù)建議:

1)掌子面圍巖水穩(wěn)性差,且有大量涌水,極不穩(wěn)定,挖除掌子面核心土體,施工止?jié){墻時(shí),施工不當(dāng)將造成大塌方??紤]到掌子面穩(wěn)又兼顧不給注成孔造成困難,清除核心土?xí)r由上往下逐步清理,邊清邊按75*75cm間距打設(shè)長4m藥卷錨桿,并掛Ф6.5鋼筋網(wǎng),噴砼20cm封閉,若因塌孔,錨桿送不進(jìn)時(shí),則不得清除核心土,將核心土體表松散部分清除噴20cm噴封閉,直接施工C20砼止?jié){墻,墻厚最薄處不小于1m。

2)帷幕注漿一個(gè)施工段長度25m,注漿固結(jié)長度30m(預(yù)留5m止?jié){巖盤),注漿固結(jié)范圍掌子面正前方及開挖輪廓線外6m,孔口套管Ф127,長7m,套管前方最小鉆徑Ф110,由于圍巖為全風(fēng)化花崗閃長巖,水穩(wěn)性差,滲透系數(shù)小,為達(dá)到預(yù)期目的,注漿擴(kuò)散半徑考慮1.5m,孔底間距控制在2m左右,考慮到圍巖含水量大,成孔后易塌孔,采取前進(jìn)式分段注漿。漿液采用1:1(體積比)水泥―水玻璃漿液,注漿壓力4~5MP。

3、由于圍巖水穩(wěn)性差,遇水崩解、軟化、膨脹,以致流淌,擾動(dòng)后即成淤泥,不考慮掌子面排水措施,若確需以排水為主,可在第1條基礎(chǔ)上,在隧道兩旁地表布設(shè)井點(diǎn)降水,截?cái)嗟叵滤础?/p>

上述措施經(jīng)專家論證獲得了專家的認(rèn)可,并在實(shí)施過程中,通過帷幕注漿使圍巖形成一定厚度且具有較高強(qiáng)度和穩(wěn)定性的完整連續(xù)結(jié)石墻,隧道涌水量下降了 98%,達(dá)到了封堵涌水的目的?,F(xiàn)場(chǎng)芯樣充填飽滿密實(shí),抗壓強(qiáng)度較原始地層提高了 2?4 倍,達(dá)到了提高圍巖整體防滲性能和穩(wěn)定性的目的。

四、結(jié)束語

綜上所述,當(dāng)前我國隧道涌水問題的治理等方面的問題難度比較大,耗費(fèi)時(shí)長較長,同時(shí),外部客觀原因影響較大。因而在面對(duì)隧道洞內(nèi)涌水情況,應(yīng)科學(xué)制定治理計(jì)劃,對(duì)治理的過程數(shù)據(jù)進(jìn)行正確的分析,確保隧道工程質(zhì)量和安全。

參考文獻(xiàn)

篇3

摘要:紹興市在經(jīng)濟(jì)社會(huì)快速發(fā)展的同時(shí),越來越關(guān)注城市經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和生態(tài)環(huán)境的高效和諧與持續(xù)發(fā)展。筆者立足紹興市生態(tài)興市的指導(dǎo)

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文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

文章編號(hào):1001―6929(2004)04―0025―04

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【關(guān)鍵詞】廠區(qū)屋面;雨水回用;方案設(shè)計(jì);實(shí)施

中圖分類號(hào):S611文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A

一、前言

水資源緊張是多個(gè)國家所面臨的的共同問題。我國人口眾多,人均水資源占有量偏低,通過多種途徑回收、利用水資源能夠很好地緩解我國水資源緊張的狀況。廠區(qū)屋面雨水回用的方案設(shè)計(jì)及實(shí)施要考慮到諸多方面的因素。

二、國內(nèi)外廠區(qū)屋面雨水回用現(xiàn)狀

1.國外雨水利用現(xiàn)狀:雨水利用不僅是開源節(jié)流的一條途徑,而且對(duì)生態(tài)環(huán)境的改善,水污染的控制等方面也具有積極的意義。雨水利用主要有以下三種方式:收集回用,調(diào)蓄排放和土壤如滲。其中調(diào)蓄排放系統(tǒng)的功能主要是減輕城市洪澇,符合規(guī)范《建筑與小區(qū)雨水利用工程技術(shù)規(guī)范》的要求,規(guī)范也推薦了相應(yīng)的適用場(chǎng)合,為削減城市洪峰或要求場(chǎng)地的雨水迅速排干時(shí),宜采用調(diào)蓄排放系統(tǒng)。

從20世紀(jì)80年代開始世界各國已經(jīng)開始了探索雨水資源化利用,世界上很多國家已經(jīng)意識(shí)到了雨水利用的價(jià)值。很多國家已經(jīng)開展了不同規(guī)模的雨水利用與管理的研究和應(yīng)用。如德國計(jì)劃將國內(nèi)80%的路面改造為透水地面;日本也已經(jīng)大規(guī)模鋪設(shè)透水性地面;發(fā)達(dá)國家已經(jīng)出臺(tái)了有關(guān)雨水利用的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范法規(guī)等。

2.國內(nèi)雨水利用現(xiàn)狀:在我國,雖然對(duì)雨水利用有著悠久的歷史,但是真正的開始研究利用還是從本世紀(jì)80年代開始的,而且我國國家還是缺少技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),規(guī)范和法律法規(guī)等來規(guī)范這個(gè)產(chǎn)業(yè)。目前我國雨水利用與發(fā)達(dá)國家相比還有很大差距,處于開發(fā)和探索階段,在甘肅與寧夏等西部城市開發(fā)了一些工程,取得了一些成果,在北京、上海、大連等一些城市也有了一些雨水利用工程,也取得了一些成果,對(duì)我國的雨水利用技術(shù)進(jìn)步起到很大的推動(dòng)作用。

雨水利用方式選擇的基本思路為:地面雨水采用如滲,屋面雨水采用如滲還是收集回用由技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較決定,地面雨水采用入滲而不收集的主要原因是:1.地面特別是路面雨水污染嚴(yán)重,COD和SS等主要指標(biāo)比屋面雨水成倍增高;2收集效率低,特別是綠地收集效率很低,是屋面雨水的1/4到1/5。

三、廠區(qū)屋面雨水徑流水質(zhì)分析

1.廠區(qū)屋面徑流水質(zhì)特征

引用同濟(jì)大學(xué)不同類型的屋面徑流水質(zhì)數(shù)據(jù)作為參考,當(dāng)累計(jì)降雨量在2mm以內(nèi)時(shí),屋面雨水的水質(zhì)較差,污染最為嚴(yán)重,其中 COD、SS的濃度較高。而當(dāng)累計(jì)降雨量>2mm時(shí),屋面雨水的水質(zhì)明顯改善,污染物濃度大幅降低,并趨于平緩。從雨水的利用方面考慮,由于屋面初期徑流污染物濃度較高,而徑流量又相對(duì)較少,如果設(shè)置棄流裝置,舍棄初期2mm徑流雨水,則能有效減少對(duì)后續(xù)設(shè)施的不利影響。對(duì)不同屋面,棄流2mm初期雨水后的水質(zhì)均優(yōu)于不棄流初期雨水的水質(zhì)。此外,其真色度均在25度以下,滿足回用水質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn),從屋面雨水利用角度考慮。

2.屋面徑流沉淀試驗(yàn)研究

為了研究屋面徑流的沉淀效果,試驗(yàn)將棄流2mm初期雨水的水樣存放于15L的廣口瓶中,靜置于陰涼處,并定時(shí)測(cè)定上清液的水質(zhì)變化情況得出,沉淀12h,污染物質(zhì)得到明顯的去除,溶解氧也隨著沉淀時(shí)間逐漸減少,48h內(nèi)降低了近20%。這主要是由于好氧物質(zhì)被氧化,消耗了水中的氧所造成的。盡管如此,溶解氧仍能滿足回用水質(zhì)的要求,但是濁度仍然不能完全滿足水質(zhì)要求。

此外,對(duì)屋面雨水混合樣還進(jìn)行了自由沉降試驗(yàn)研究。SS去除率隨沉降時(shí)間的變化基本成線性變化。幾乎無需成本就可直接用于校園內(nèi)人工湖等景觀水回用。

3.屋面徑流過濾試驗(yàn)研究

沉淀對(duì)屋面徑流水質(zhì)的凈化有一定效果,但濁度仍不能完全滿足回用水的標(biāo)準(zhǔn)。由此,考慮沉淀后結(jié)合過濾的方法,進(jìn)一步處理屋面徑流雨水。試驗(yàn)將沉淀48h后屋面徑流水樣分別經(jīng)過0.45μm濾膜進(jìn)行液壓真空抽濾和濾芯重力過濾,研究不同介質(zhì)的過濾。用0.45μm濾膜進(jìn)行過濾可以有效去除濁度,去除率在95%以上。濾后的濁度在0.3NTU以下,這完全達(dá)到了水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。

四、 廠區(qū)屋面雨水的收集與處理

由于雨水的降水量受到不同季節(jié)降雨強(qiáng)度等變化影響較大水量在時(shí)空分布上極不均勻給雨水的收集帶來一定的難度,必須建造適當(dāng)?shù)挠晁{(diào)蓄池來調(diào)節(jié)高峰流量。而雨水收集后的處理過程,與一般的水處理過程相似,不同的是雨水的水質(zhì)明顯比一般回收水的水質(zhì)好,主要是初期降雨所帶人的收集面污染物或泥砂。其常規(guī)的收集處理流程為:集水―篩選―沉砂―沉淀―儲(chǔ)水―過濾―清水池―提升回用。

廠區(qū)屋面雨水收集設(shè)有雨水斗,雨水斗的格柵或外設(shè)網(wǎng)罩,較大的污染物(如樹葉等)即可篩除。屋面雨水經(jīng)立管排至室外后,由室外雨水管網(wǎng)匯集,其上的雨水檢查井設(shè)落底,即為沉砂井。所以雨水的篩選和沉砂在收集過程即可簡單實(shí)現(xiàn)。由于一般的綠化澆灌、地面沖灑、露天觀賞性水景等用水的水質(zhì)要求不高,可以不經(jīng)過濾消毒處理,在這種情況下,雨水利用工程的主要構(gòu)筑物就是沉淀池和儲(chǔ)水池。在雨水的處理方面,根據(jù)雨水中污染物含量以及需要達(dá)到的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),可以選擇合適的處理工藝。

雨水的水質(zhì)明顯比一般回收水的水質(zhì)好,依據(jù)試驗(yàn)研究顯示,雨水除了 FG 值較低以外,初期降雨所帶入的收集面污染物或泥砂是最大的問題。所以本工程采用棄流處理,為其進(jìn)一步處理利用創(chuàng)造條件。雨水經(jīng)過景觀的附屬構(gòu)筑物及綠化和人工濾層的截留、過濾,再進(jìn)行集中處理,簡化了常規(guī)機(jī)械處理的流程,由此減少了投資,提高了系統(tǒng)實(shí)施的可行性。雨水的處理設(shè)備包括有格柵井以及沉淀池。沉淀池下方設(shè)有清洗排泥管,用來方便槽底淤泥的清洗排除,以維持沉淀槽的循環(huán)使用,然后采用砂石過濾器過濾,濾后的雨水作為綠化澆灌的水源。

五、收集廠區(qū)屋面雨水的方法

1.屋面雨水收集方式與構(gòu)成。目前,收集屋面雨水采取的方式按照泵輸送方式分成直接泵輸送、間接泵送以及重力流雨水利用系統(tǒng)這三種收集方式。常規(guī)屋面雨水外收集系統(tǒng)主要由檐溝、收集管路、水落管路、連接管路等構(gòu)成。其中雨水配管系統(tǒng)應(yīng)該注意以下問題:雨水集水管路不能建筑物的污水排水管路或者通氣管路共用,一定要單獨(dú)設(shè)立配管。

2.屋面雨水回用的優(yōu)化設(shè)計(jì)。(1)可以延緩各類防水材料的老化,提高屋面的使用周期;(2)減弱雨水徑流數(shù)量,降低雨水資源的損失,調(diào)整雨水的自然循環(huán)與均衡;(3)降低雨水污染程度,其產(chǎn)生的徑流具備較好的水質(zhì),對(duì)與后續(xù)的收集利用十分有利。

六、屋面雨水回用方案的實(shí)施措施

建筑雨水利用就是將水循環(huán)中的天空雨水以天然地形或人工方法收集、截流、儲(chǔ)存、處理回用,供建筑及小區(qū)日常用水。雨水收集利用技術(shù)與住宅建設(shè)的結(jié)合將在很大程度上改變我們由于水資源日益枯竭而望天興嘆的生活。而隨著由中國建筑設(shè)計(jì)研究院主編、北京泰寧科創(chuàng)科技有限公司參編的《建筑與小區(qū)雨水利用工程技術(shù)規(guī)范》國家標(biāo)準(zhǔn)的頒布實(shí)施,這一技術(shù)將會(huì)在全國得到快速普及,中國水資源日益枯竭、城市生態(tài)環(huán)境日益惡化的現(xiàn)狀有望得到緩解。這些屋面一般占地面積大,綠化比例高,有噴泉水池等水景觀,并有完整的雨污分流系統(tǒng),進(jìn)行了一些雨水利用工程的改造。在較大面積的綠地及廣場(chǎng)等地下可以設(shè)置地下式蓄水池或蓄水滲透池。在一些工業(yè)區(qū),將雨水進(jìn)一步處理,作為冷卻循環(huán)用水節(jié)省小區(qū)或廠區(qū)內(nèi)雨水管道的投資,在夏季即雨季用水高峰期緩解城市的供水壓力,在長時(shí)間無降雨的情況下,可以由市政給水管網(wǎng)供給,這些方面的工作還有待進(jìn)一步的提高。

1.處理屋面雨水的程序。其處理程序?yàn)椋何菝嬗晁晁畻壛髻A水池清水池表面沖洗屋頂綠化等。

2.初期雨水棄流。屋面雨水污染物大多來自于屋面材料降解、空氣中的沉積物以及天然降雨。因?yàn)槲菝鎻搅饔晁3.a(chǎn)生初期沖刷效應(yīng),初期徑流雨水中的污染物含量比較高,水質(zhì)污濁,伴隨降雨的持續(xù),一旦形成沖刷效應(yīng),徑流雨水的水質(zhì)將會(huì)顯著提升。因此應(yīng)該針對(duì)初期雨水采取棄流措施。通常面初期雨水的棄流深度按照2毫米到3毫米的降雨深度。

3.貯水池的合理設(shè)計(jì)。貯水池是屋面雨水回用流程中的重要構(gòu)筑物,它不但發(fā)揮收集屋面雨水的功能,并且也發(fā)揮調(diào)整、沉淀的功能。在實(shí)際設(shè)計(jì)工作中,應(yīng)該按照該地區(qū)多年的平均降雨量及對(duì)應(yīng)的場(chǎng)次,然后通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析比較之后進(jìn)行確定。

4.清水池的設(shè)計(jì)。清水的復(fù)用需要用水泵輸送。規(guī)模小的雨水服用通常是使用潛水提升泵,潛水泵可以安裝在清水池內(nèi)。屋面采取了綠化設(shè)計(jì),徑流系數(shù)可以減小到0.3上下。

七、結(jié)束語

隨著我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展,水資源的問題將會(huì)越來越突出,通過對(duì)屋面雨水的回用能夠很好地利用水資源。在實(shí)際操作當(dāng)中,要嚴(yán)格控制過程,才能達(dá)到理想的目的。

參考文獻(xiàn):

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篇5

關(guān)鍵詞:城市生態(tài)小區(qū) 雨水綜合利用 系統(tǒng)探討

隨著中國城市化建設(shè)的不斷發(fā)展,許多城市的管理者更加注重對(duì)城市生態(tài)環(huán)境不斷改進(jìn)與完善,打造適宜人居的生態(tài)小區(qū),水是對(duì)生態(tài)小區(qū)基礎(chǔ),生態(tài)小區(qū)功能越齊備,對(duì)水的依靠程度也就越大。中國的許多城市都不同程度存在水資源不足的情況,因此生態(tài)小區(qū)的水資源循環(huán)利用也就相當(dāng)重要了。生態(tài)小區(qū)的雨水系統(tǒng)是生態(tài)小區(qū)水資源循環(huán)利用的重要組成部分。如何將生態(tài)小區(qū)的雨水直接排放變成為生態(tài)小區(qū)循環(huán)利用,發(fā)揮其最大價(jià)值,減少生態(tài)小區(qū)的市政供水量,對(duì)于生態(tài)小區(qū)的建設(shè)也是至關(guān)重要的。

1、我國小區(qū)雨水綜合利用可行性分析

1.1、我國小區(qū)雨水綜合利用現(xiàn)狀

我國住宅小區(qū)雨水研究應(yīng)用開始于20世紀(jì)80年代。當(dāng)時(shí)是為了解決西北干旱缺水地區(qū)的用水問題,在西北、華北和西南一些水資源匱乏的省區(qū),相繼開展了對(duì)雨水的收集、蓄存和開發(fā)利用,以解決住宅區(qū)的家庭部分生活用水。上世紀(jì)90年代以來,小區(qū)雨水回收利用在部分城市發(fā)展迅速,尤其是北京市在生態(tài)小區(qū)的雨水利用也有了切實(shí)可行的方案。隨著近幾年來房地產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,生態(tài)小區(qū)的雨水系統(tǒng)也得到了相應(yīng)的發(fā)展,但生態(tài)小區(qū)的雨水系統(tǒng)的利用程度不高,還需要加大推廣力度,以解決生態(tài)小區(qū)用水的供需矛盾。

1.2、雨水利用的可行性分析

1.雨水資源的水質(zhì)水量

雨水中的雜質(zhì)由降水中基本物質(zhì)和所流經(jīng)地區(qū)的外加雜質(zhì)組成,主要含有氯、硫酸根、硝酸根、鈉、鈣和鎂等離子(濃度大多在10mg/L以下)和一些有機(jī)物質(zhì)(主要是揮發(fā)性化合物),同時(shí)還有少量重金屬(如錫、銅、鉻、鎳、鉛、鋅)[1]。不經(jīng)處理或者簡單處理的雨水應(yīng)用于小區(qū)綠化和洗車用水(《生活雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》)以及景觀娛樂用水是完全可以的。小區(qū)雨水還可以經(jīng)過自然沉淀和混凝沉淀處理后達(dá)到生活雜用水的標(biāo)準(zhǔn)。

2.雨水資源利用的特點(diǎn)

與常見的污水深度處理回用相比,雨水有以下優(yōu)點(diǎn)更適合回用于雜用水:

(1)雨水處理工藝簡單:雨水屬輕度污染水,水質(zhì)較中水要好的多,處理工藝簡單,且水質(zhì)更可靠,細(xì)菌和病毒的污染率低,出水的公共可接受性強(qiáng)。雨水利用的費(fèi)用低,生態(tài)小區(qū)雨水利用系統(tǒng)投資少,運(yùn)行費(fèi)用低。

(2)經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和社會(huì)效益的比較:雨水利用與污水深度處理回用均可起到減少自來水用量、降低城市引水、凈水邊際費(fèi)用和環(huán)境保護(hù)的效果。而雨水利用能更有效的減少排放量,節(jié)省城市排水設(shè)施的運(yùn)行費(fèi)用,在暴雨時(shí)起到防洪減災(zāi)的積極作用。雨水滲透和儲(chǔ)留還能提高地下水位,補(bǔ)充地下水的涵養(yǎng)量。

2、生態(tài)小區(qū)雨水利用的主要途徑及主要方法

根據(jù)生態(tài)小區(qū)自生和循環(huán)利用的原則,在城市生態(tài)小區(qū)中應(yīng)將雨水的直接排放變?yōu)樯鷳B(tài)循環(huán)再利用,傳統(tǒng)的雨水排水體系正在向新型雨水排水體系轉(zhuǎn)化[2]。目前,國內(nèi)一些城市已將雨水利用和城市環(huán)境、城市生態(tài)建設(shè)等結(jié)合起來,己建成一批各具特色的生態(tài)住宅小區(qū)雨水利用系統(tǒng)。在建立雨水收集系統(tǒng),將雨水徑流收集起來加以處理后作為生活雜用水是小區(qū)雨水利用的主要方式之一。生態(tài)小區(qū)雨水利用系統(tǒng)的應(yīng)依據(jù)生態(tài)小區(qū)自身特點(diǎn)而制定,一般主要包括屋頂花園、水景、滲透、中水回用等雨水利用系統(tǒng)[3]。雨水利用應(yīng)根據(jù)具體生態(tài)環(huán)境用水和建筑物分布特點(diǎn),因地制宜的建造雨水直接利用間接利用工程,以達(dá)到充分利用雨水資源、提高雨水利用能力和效率的目的。

2.1、屋頂花園雨水利用系統(tǒng)

屋頂花園雨水利用系統(tǒng)是削減城市暴雨徑流量,控制非點(diǎn)源污染和美化城市的重要途徑之一,也可作為雨水積蓄利用的預(yù)處理措施。為了確保屋頂花園不漏水和屋頂下水道通暢,可以考慮在屋頂花園的種植區(qū)和水體中增加一道防水和排水措施。屋頂花園系統(tǒng)可使屋面徑流系數(shù)減少到0.3,有效地削減了雨水流失量,改善了生態(tài)小區(qū)的生態(tài)環(huán)境[4]。另一方面,減少了自來水的消耗,增加了城市的綠化面積,美化了城市環(huán)境,凈化了城市空氣,吸收了城市噪聲還能夠降低城市的熱導(dǎo)效應(yīng),可謂一舉多得。

2.2、屋面雨水收集利用系統(tǒng)

生態(tài)小區(qū)屋面雨水收集利用系統(tǒng)包括建筑物屋頂表面、匯流槽、雨水管、儲(chǔ)水池以及簡易的處理設(shè)備。一般屋頂以瓦質(zhì)和水泥混凝土屋面為主,金屬、粘土和混凝土是最佳屋頂材料,雨水損失率較低。屋面雨水水質(zhì)的可生化性較差,處理不宜采用生化方法,宜采用物化方法。屋面雨水積蓄利用系統(tǒng)由集雨區(qū)、輸水系統(tǒng)、截污凈化系統(tǒng)、儲(chǔ)存系統(tǒng)以及配水系統(tǒng)等幾部分組成,有時(shí)還設(shè)有滲透系統(tǒng),并與貯水池溢流管相連,當(dāng)集雨量較多或降雨頻繁時(shí),部分雨水可以進(jìn)行滲透[5]。初期雨水由于含有較多的污染物應(yīng)予以排放,排放量需根據(jù)生態(tài)小區(qū)當(dāng)?shù)氐拇髿赓|(zhì)量等因素,通過采樣試驗(yàn)確定。屋面雨水積蓄利用系統(tǒng)主要用于生態(tài)小區(qū)內(nèi)家庭、公共場(chǎng)所等非飲用水,如澆灌、沖刷、洗車等。

2.3、地面雨水截污滲透系統(tǒng)

生態(tài)小區(qū)內(nèi)道路雨水主要滲透補(bǔ)充地下水和排入管道,通過透水地、滲透溝、滲透管、滲透槽等多渠道加大雨水的下滲量。綠地是最好的滲透設(shè)施,據(jù)研究表明,下凹式綠地可匯集周圍不透水鋪裝區(qū)的徑流[6],而且植物根系能對(duì)徑流中的懸浮物、雜質(zhì)等起到一定的凈化作用,下滲效果最好。為加大雨水滲透量,新建居住小區(qū)公共綠地率應(yīng)大于等于30%,并盡量使用可滲透的鋪裝材料。超過滲透能力的雨水可進(jìn)入小區(qū)內(nèi)的雨水貯存池或人工濕地,亦可作為水井或繼續(xù)下滲。國外有關(guān)資料表明:滲透地面成本比傳統(tǒng)不透水地面高出10%左右,但綜合考慮因徑流量減少、地面集流時(shí)間延長而導(dǎo)致雨水管道長度縮短及管徑減小,雨水系統(tǒng)的總投資可減少12%~38%,而且還可增大地下水補(bǔ)充量,優(yōu)化小區(qū)內(nèi)生態(tài)環(huán)境,產(chǎn)生較大的環(huán)境及社會(huì)效益[7]。

2.4、水景雨水利用系統(tǒng)

為滿足人們回歸水自然環(huán)境的要求,小橋流水、瀑布噴泉等都是小區(qū)水景的基本構(gòu)成。小區(qū)水體不僅具有潤濕、凈化空氣、改善小區(qū)氣候等作用,還可以作為雨水調(diào)蓄池用作生態(tài)小區(qū)的消防、綠化和澆灌等。在生態(tài)小區(qū)水景設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)根據(jù)小區(qū)的地形、地貌和自然景觀,選擇適宜的水景。當(dāng)小區(qū)的水景設(shè)計(jì)成貼近自然狀態(tài)的襯草時(shí),可在小區(qū)內(nèi)的人行道上鋪設(shè)滲透性鋪地材料??梢越Y(jié)合小區(qū)雨水利用,在小區(qū)敷設(shè)雨水管線,將雨水排入小區(qū)內(nèi)的景觀河、景觀湖或洼地等,洼地內(nèi)可飼養(yǎng)魚、昆蟲等生物,用它們凈水,也可適當(dāng)?shù)卦O(shè)置機(jī)械凈水器械[8]

2.5、人工濕地處理回用系統(tǒng)

人工濕地是一種人工建造和監(jiān)督控制的濕地,可以建在具一定長寬比和底面坡度的洼地中,采用礫石作填料,再履蓋一層20cm左右含鈣的有機(jī)土壤。濕地內(nèi)種植香蒲、蘆葦、燈心草等水生植物。人工濕地成熟后,填料表面吸附了許多微生物形成的大量生物膜,植物根系分布于池中,于自然生態(tài)中通過物理、化學(xué)、生物三者協(xié)同作用,通過過濾、吸附、離子交換、植物吸收和微生物分解來實(shí)現(xiàn)對(duì)污水的高效凈化。有關(guān)研究結(jié)果表明[9],在進(jìn)水濃度較低的條件下,人工濕地的BOD5去除率可達(dá)85%~95%,CODcr的去除率可達(dá)80%以上,對(duì)N、P去除率可分別達(dá)60%,90%以上,而城市二級(jí)污水處理廠僅為20~40%。(如圖1)

人工濕地處理工藝包括水面式人工濕地和滲濾潛流式人工濕地。將小區(qū)的水景用作水面濕地,綠化區(qū)建設(shè)為滲濾潛流濕地并將二者串聯(lián)起來,既符合小區(qū)景觀建設(shè)的需要,又達(dá)到了水的凈化和貯存的目的。因此,人工濕地和水景觀結(jié)合成為小區(qū)水環(huán)境建設(shè)的基本方式之一[10]。

3、生態(tài)小區(qū)雨水綜合利用系統(tǒng)建設(shè)

由生態(tài)住宅小區(qū)雨水利用途徑的分析可知,住宅小區(qū)內(nèi)雨水的利用主要有以下兩種形式:雨水滲透回灌補(bǔ)充地下水及景觀用水和雨水收集用作中水補(bǔ)充水源。

3.1、雨水滲透利用處理工藝

雨水滲透技術(shù)是一種投資少、見效快、能發(fā)揮綜合效益的雨水利用方法,能滿路一般生態(tài)小區(qū)對(duì)雨水利用的需要。如下是常規(guī)的雨水滲透利用工藝如圖2

高花壇+低綠地+淺溝滲透雨水處理技術(shù)采用了多種滲透設(shè)施,屋面雨水先流經(jīng)高位花壇(內(nèi)填滲透性能好、凈化能力強(qiáng)的人工混合土)進(jìn)行滲透凈化,而后與道路雨水一起通過低綠地,流入滲透淺溝;雨量較大時(shí),雨水沿著淺溝進(jìn)入滲渠后繼續(xù)下滲;超過滲透能力的雨水再排入市政管網(wǎng)。

3.2、雨水用作中水補(bǔ)充水源工藝

由于屋面雨水的可生化能力較差,一般BOD5和COD值在0.1~0.15左右,因此屋面雨水不宜采用生化處理,宜采用物化處理。而大部分中水系統(tǒng)均采用生化處理工藝,故雨水利用宜采用獨(dú)立系統(tǒng),與中水系統(tǒng)分設(shè)。住宅小區(qū)雨水主要有屋面、道路、綠地三種匯流介質(zhì),在這三種匯流介質(zhì)中,地面徑流雨水前期水質(zhì)太差,后期水質(zhì)較好;綠地徑流雨水基本以滲透為主,可收集雨量有限;比較而言屋面雨水便于收集利用,其利用價(jià)值最高。根據(jù)已有的研究表明,由于屋面材料分解和大氣污染的原因,屋面雨水初期徑流水質(zhì)也較差,所以屋面徑流進(jìn)行利用時(shí)也需考慮初期棄流,以減輕處理構(gòu)筑物的負(fù)擔(dān),節(jié)約投資和運(yùn)行費(fèi)用。(如圖3)

屋面雨水經(jīng)雨落管進(jìn)入初期棄流裝置,棄流雨水就近排入小區(qū)污水管道,既防止初期雨水中大量的污染物如COD、重金屬、揮發(fā)酚等對(duì)環(huán)境的污染,同時(shí)為其進(jìn)一步處理創(chuàng)造條件。經(jīng)初期棄流后的雨水通過儲(chǔ)藏池收集,儲(chǔ)藏池容積大小根據(jù)當(dāng)?shù)氐谋┯陱?qiáng)度公式,繪出不同歷時(shí)的雨量曲線來確定,然后經(jīng)泵提升至壓力濾池,并在泵的出水管道上通過混凝加藥裝置加入混凝劑。壓力濾池出水經(jīng)消毒后進(jìn)入中水池進(jìn)行回用。

綜上所述,雨水綜合利用系統(tǒng)是使雨水集蓄利用、滲透與園藝水景觀等相結(jié)合成為整體,是一個(gè)多目標(biāo)綜合體系。針對(duì)各小區(qū)具體情況,可設(shè)計(jì)多種不同類型的雨水綜合利用系統(tǒng),但其目的都是在小區(qū)內(nèi)實(shí)現(xiàn)雨水回收利用、滲透補(bǔ)給地下水,構(gòu)造和諧的水環(huán)境。

4、結(jié)束語

城市的快速發(fā)展,房地產(chǎn)業(yè)的不斷創(chuàng)新,其勢(shì)必帶來居住小區(qū)的生態(tài)技術(shù)不斷發(fā)展及應(yīng)用。其雨水利用系統(tǒng)也會(huì)不斷加以推廣。本文分析了生態(tài)小區(qū)雨水利用的可行性,詳細(xì)介紹了現(xiàn)行的雨水利用的主要方法,并根據(jù)生態(tài)小區(qū)的不同需要,分別介紹了雨水滲透利用系統(tǒng)和雨水用作補(bǔ)充中水水源的系統(tǒng)。生態(tài)小區(qū)的雨水利用不僅能為生態(tài)小區(qū)提供優(yōu)質(zhì)的生活雜用水,而且可以減少對(duì)市政排水系統(tǒng)的排放量,具有較好的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和社會(huì)價(jià)值。

參考文獻(xiàn)

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篇6

關(guān)鍵詞:雨水收集;雨水利用;方案;雨水量計(jì)算;處理工藝;效益

隨著城市化帶來的水資源短缺和生態(tài)環(huán)境惡化,現(xiàn)代城市雨水利用受到越來越多的重視。許多國家開展了相關(guān)的研究和不同規(guī)模的工程應(yīng)用。中國城市雨水利用起步較晚,但也顯示出良好的發(fā)展勢(shì)頭?;厥绽糜晁且环N既經(jīng)濟(jì)又實(shí)用的水資源開發(fā)方式,城市小區(qū)雨水資源利用可以節(jié)省生活用水減少水費(fèi)和排污費(fèi),避免內(nèi)澇改善小區(qū)生態(tài)環(huán)境,具有良好的節(jié)水效能和環(huán)境效益。下面,結(jié)合住宅小區(qū)實(shí)例,介紹住宅小氣雨水收集利用工程的設(shè)計(jì)思路,具有一定指導(dǎo)作用。

1 工程概況

某小區(qū)總占地面積35394.6平方米,建筑總面積70800平方米(其中住宅總建筑面積63861.7平方米,商業(yè)總建筑面積6875.5平方米,其它配套公建面積62.8平方米)。小區(qū)地下室(兼作人防和車庫)面積約為11500平方米,共有地下停車位200個(gè);地上臨時(shí)停車位150個(gè)。其建筑密度為24.4%,容積率為2.0,綠地率為32.5%。

2 雨水收集利用系統(tǒng)方案

該小區(qū)亞熱帶季風(fēng)氣候,光照充足,雨量充沛,氣候溫和,四季分明,無霜期長。平均年氣溫15.6℃,年平均最高氣溫20.8℃,平均最低氣溫11.5℃。年平均降水量為947.6mm,年平均蒸發(fā)量為1527.7mm,降水量和蒸發(fā)量的季節(jié)性變化較大,歷年夏季平均降水量為508.4mm,占全年降水量的53.6%,冬季降水最少,僅占全年降水量的8.8%。

雨水收集利用總體規(guī)劃設(shè)計(jì)及工程目標(biāo):結(jié)合實(shí)際情況,充分利用自然優(yōu)勢(shì),在保障園林、道路、景觀用水水質(zhì)的前提下,最大限度的利用雨水,合理優(yōu)化雨水管網(wǎng)設(shè)計(jì),節(jié)約成本,實(shí)現(xiàn)雨水資源化,滿足小區(qū)雨水利用需求。

雨水利用,應(yīng)當(dāng)簡便、經(jīng)濟(jì)、適用。一般來說,小區(qū)雨水主要有屋面、道路、綠地三種匯流介質(zhì)。根據(jù)對(duì)雨水水質(zhì)的實(shí)際檢測(cè)情況,三種介質(zhì)中,地面徑流水質(zhì)較差,城市道路初期雨水中COD通常高達(dá)3000~4000mg/L;而綠地徑流雨水又基本以滲透為主,可收集雨量有限;比較而言,屋面雨水水質(zhì)較好、徑流量大、便于收集利用,其利用價(jià)值最高。鑒于屋面雨水與地面雨水污染程度不同,宜分開考慮。屋面徑流雨水水質(zhì)較好,可通過雨水管網(wǎng)直接進(jìn)入雨水蓄水池;道路雨水污染較為嚴(yán)重,合理利用地形坡度(北高南低)及道路坡度,設(shè)置雨水收集槽,代替?zhèn)鹘y(tǒng)雨水口,內(nèi)設(shè)透水管,上鋪粗砂及卵石,經(jīng)過濾后,再進(jìn)入雨水管網(wǎng),具體收集處理流程見圖1。

考慮到雨水收集槽滲透時(shí)間較長,難以應(yīng)對(duì)暴雨,另外長期運(yùn)行可能導(dǎo)致堵塞,造成大面積積水,因此應(yīng)當(dāng)每隔一段距離(建議50~100米)保留一個(gè)雨水口,關(guān)鍵位置(地勢(shì)低洼、主要出入口等)應(yīng)當(dāng)增設(shè)雨水口,直接接入雨水收集管網(wǎng),保證暴雨及時(shí)排出。

3.2.2 道路澆灑用水

本項(xiàng)目的道路面積為6614.1m3,根據(jù)《民用建筑節(jié)水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB50555-2010),選取道路澆灑定額為0.5L/m2?次,早晚各一次,年均澆灑天數(shù)為240天,年均用水量為:6614.1×0.5×2×240/1000=1587.38m3/a。

3.2.3 車庫地面沖洗用水

本項(xiàng)目車庫面積11500m2,車庫地面沖洗定額取2L/m2?d,全年沖洗天數(shù)按120天計(jì),則年用水量為:11500×2×120/1000=2760m3/a。

3.2.4景觀水體用水補(bǔ)水

本項(xiàng)目水景觀水體體積為9.77m3,平均日補(bǔ)水量Wjd和年用水量Wja應(yīng)分別按下列公式進(jìn)行計(jì)算:

Wjd=Wzd+Wsd+Wfd(2)

Wja=Wjd×Dj(3)

式中:Wjd―平均日補(bǔ)水量(m3/d);

Wzd―日均蒸發(fā)量(m3/a),根據(jù)當(dāng)?shù)厮嫒站舭l(fā)厚度乘以水面面積;

Wsd―滲透量(m3/d),為水體滲透面積與入滲速率的乘積;

Wfd―處理站機(jī)房自用水量等(m3/d);

Wja―景觀水體年用水量(m3/a);

Dj―年平均運(yùn)行天數(shù)(d/a)。

本項(xiàng)目中,年平均蒸發(fā)量為1527.7mm,水池面積為24.93m2,Wsd及Wfd可忽略不計(jì),故Wja=1527.7/1000×24.93=38.08m3/a,每年最少需補(bǔ)水4次,考慮到水質(zhì)影響,每年按換水10次算。

3.3 水量平衡計(jì)算

綜合全年降雨量情況,預(yù)計(jì)全年雨水可利用總量為6010.44m3。

分析降雨量情況,單月降雨量充沛,有雨水富余時(shí),可利用雨水蓄水調(diào)節(jié)池貯存雨水,用于降雨較少時(shí)用水需求。

3.4 蓄水池容積計(jì)算

由于資料缺乏,參考當(dāng)?shù)厝沼晁O(shè)計(jì)總量(40.9mm,0.14年重現(xiàn)期),日雨水設(shè)計(jì)總量可按40.9mm計(jì)算,因此蓄水池容積為:(6292.9+6614.1)×0.9×0.0409×0.87=413.34m3。

3.5 非傳統(tǒng)水源利用率計(jì)算

非傳統(tǒng)水源利用率是指:采用再生水、雨水等非傳統(tǒng)水源代替市政供水或地下水供給景觀、綠化、道路廣場(chǎng)沖洗等雜用水水量占總用水量的百分比。

非傳統(tǒng)水源利用率可通過下列公式計(jì)算:

(4)

(5)

篇7

【關(guān)鍵詞】雨水回用;灌溉綠化;景觀;水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)

1 前言

采取各種有效途徑和措施,提高雨水利用效率,實(shí)現(xiàn)雨水資源化,是中水回用領(lǐng)域不可缺少的一部分,也是解決水資源危機(jī)的有效措施之一。

德國是歐洲最早開展雨水資源綜合利用的國家之一,他們從20世紀(jì)90年代開始,將雨水利用和景觀設(shè)計(jì)相結(jié)合,形成了一套完整的雨水收集利用的理論技術(shù)體系[1]。興建地下隧道蓄水系統(tǒng),建立屋頂蓄水和由入滲池、井、草地、透水地面組成的地表水回灌系統(tǒng),是美國在雨水回用方面的寶貴經(jīng)驗(yàn)。車武也對(duì)雨水的回收利用以及生態(tài)工程進(jìn)行了探究[2]?;谖覈壳霸O(shè)有中水回用系統(tǒng)的旅館、住宅等民用建筑統(tǒng)計(jì),利用中水回用,可節(jié)水30%~40%,并緩解了城市下水道的超負(fù)荷運(yùn)行。

日本采取管網(wǎng)系統(tǒng)收集雨水,多功能調(diào)蓄池凈化,進(jìn)行資源化利用[3]。

新加坡采用溝渠和水庫進(jìn)行雨水的收集和存儲(chǔ),將雨水作為淡水資源進(jìn)行利用[4]。

上海臨港地區(qū)[5],采用重力自流的方法進(jìn)行雨水收集,利用生態(tài)穩(wěn)定塘,人工濕地等生態(tài)工程手段進(jìn)行雨水的存儲(chǔ),最終補(bǔ)充滴水湖淡水。

本文以江蘇省鹽城市大豐市某工程項(xiàng)目為例,設(shè)計(jì)了一套適用于該項(xiàng)目的雨水回收利用方案,既緩解雨季雨水管網(wǎng)的壓力,又對(duì)節(jié)約該地區(qū)的水資源有著十分重要的環(huán)境和社會(huì)效益。

2 工程概況

鹽城市屬于北亞熱帶氣候向南暖溫帶氣候過渡的地帶,由于東臨黃海,海洋調(diào)節(jié)作用非常明顯,因此兼具有海洋性氣候特征。年降水日100~115天,南部六縣年降雨量950~1150mm,北三縣850~950mm。因此鹽城市雨水回用的潛力巨大。

本項(xiàng)目擬采用雨水總管收集,前期設(shè)置雨水棄流裝置,棄流厚度約為5mm。利用雨水的重力自流壓力,有效排放掉前期污染嚴(yán)重的雨水,同時(shí)對(duì)后期的雨水進(jìn)行初步的過濾。

棄流后水質(zhì)較好的雨水流入雨水蓄水池,雨水調(diào)蓄池容積60m3。經(jīng)一體化處理設(shè)備凈化及消毒后,進(jìn)入清水池儲(chǔ)存。清水池的有效容積15m3。

3 計(jì)算方法

3.1可收集雨水資源量計(jì)算

計(jì)算出道路、屋面、廣場(chǎng)、綠地等的面積,查其徑流系數(shù),結(jié)合大豐市的平均降雨量,可得到徑流雨水量??紤]到降雨量小的雨,可能不會(huì)形成地面徑流,特別是少雨季節(jié),因此要考慮一個(gè)季節(jié)折減系數(shù)。此外,一次降雨過程中,初期的雨水含有較高量的COD以及SS,應(yīng)考慮一個(gè)初期棄流系數(shù)。

3.4其他損失量計(jì)算

其他損失量按照用水量的10%計(jì)算。

4、雨水回收利用工程設(shè)計(jì)

4.1工藝流程設(shè)計(jì)

結(jié)合甲方提供的基礎(chǔ)資料以及《城市生活雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T 18920-2002),整個(gè)威尼斯人海鮮區(qū)的雨水回收利用生態(tài)工程總體設(shè)計(jì):

收集雨水初期棄流調(diào)蓄水池凈化消毒抽取利用。

具體方法見圖1。

屋面雨水與場(chǎng)地雨水均可利用雨水管網(wǎng)收集,進(jìn)入雨水回用系統(tǒng)。

本項(xiàng)目設(shè)置棄流池,排入初期較臟的雨水。棄流的雨水厚度大約為5mm。棄流池內(nèi)的雨水溢流排至威尼斯港路市政污水管網(wǎng)。

根據(jù)3.2,3.3,3.4節(jié)公式計(jì)算,綠化澆灌和道路澆灑用水量為Q1=16.6t/d。

根據(jù)甲方需求以及場(chǎng)地面積限制,雨水回用系統(tǒng)的日處理水量定為Q=20.0t/h。

根據(jù)3.1節(jié)公式計(jì)算,場(chǎng)地雨水,A區(qū)屋面雨水,B區(qū)屋面雨水,徑流量都滿足雨水回用流量。

與屋面雨水相比,場(chǎng)地雨水水質(zhì)較差,所以排除場(chǎng)地雨水。A區(qū)距離雨水處理系統(tǒng)更近,因此本工程回用雨水采用A區(qū)屋面雨水。B區(qū)及場(chǎng)地雨水均經(jīng)雨水管網(wǎng)排入威尼斯港路市政雨水管網(wǎng)。

根據(jù)回用系統(tǒng)處理水量Q=20.0t/h,蓄水池V1=60m3,清水池容積V2=15 m3,處理后的雨水儲(chǔ)存在清水池中待用。

設(shè)計(jì)進(jìn)出水水質(zhì)見表1.

雨水蓄水池內(nèi)設(shè)置2臺(tái)供水泵(一用一備),雨水系統(tǒng)供水泵與清水池水位聯(lián)動(dòng),當(dāng)清水池水位低于-0.55米時(shí),水處理設(shè)備供水水泵啟動(dòng)。當(dāng)清水池水位高于0.75米時(shí),是處理設(shè)備供水水泵停止。雨水處理系統(tǒng)與雨水處理系統(tǒng)供水泵聯(lián)動(dòng)。

4.2經(jīng)濟(jì)技術(shù)分析

主要設(shè)備見表2.

經(jīng)計(jì)算,本項(xiàng)目中電費(fèi)E1約為0.4元/t,人工費(fèi)E2約為1.5元/t,藥劑費(fèi)E3約為0.3元/t,則總的運(yùn)行費(fèi)用為E=E1+E2+E3=2.2元/t,當(dāng)?shù)刈詠硭s2.5元/m3,由此可見,該雨水回收利用系統(tǒng)建成后具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益;同時(shí),本項(xiàng)目截流的雨水?dāng)y帶的污染物量為SS:16.85t/a, CODcr:14.7t/a,避免其直接進(jìn)入城市雨水系統(tǒng),既減少了城市雨水系統(tǒng)的壓力,又節(jié)約了水資源,具有明顯的環(huán)境效益。

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篇8

前言:

雨水的收集和利用并非是新鮮事,我國早在秦漢時(shí)期就有修建池塘攔蓄雨水用于生活的記錄,而西北地區(qū)水窖的修筑已有幾百年的歷史。國外收集利用雨水的記錄也不乏其例。而真正現(xiàn)代意義上的雨水收集利用尤其是城市雨水的收集利用是從20世紀(jì)80年代到90年代約20年時(shí)間里發(fā)展起來。隨著城市化的進(jìn)一步加速,城市缺水的矛盾也進(jìn)一步加深,環(huán)境與生態(tài)問題也同步擴(kuò)展。為了解決缺水、環(huán)境、生態(tài)等一聯(lián)串的矛盾,人們把注意力放到雨水的收集和利用。這一課題正好是解決了缺水、環(huán)境、生態(tài)這一聯(lián)串的問題。國外對(duì)這一課題的研究起步較早,國內(nèi)城市收集利用雨水起步較早的首推北京,而上海在收集利用雨水的問題上并沒有引起足夠的重視,原因是上海盡管水的質(zhì)量不好但并不缺水。然而雨水的收集和利用解決的并不僅僅是水的問題,它還可以減輕諸如上海地區(qū)日顯巨大的自來水的供水壓

力、路面積水等問題。對(duì)水土流失、河水污染等問題也有一定的緩解作用。

一、為什么要收集利用雨水

為了回答這個(gè)問題,筆者收集了一組南橋地區(qū)的有關(guān)數(shù)據(jù):

2004年南橋地區(qū)的高峰用水量為13萬噸/日,而目前第三水廠的制水能力為10萬噸/日,由于輸水管道的管經(jīng)達(dá)不到要求,實(shí)際輸水能力僅為8.5萬噸/日左右。為了添補(bǔ)用水高峰的缺口,不得不啟用老水廠救急。在這本來就很緊張的用水環(huán)境中,又增加了綠化用水

10萬 噸/月,道路沖洗用水7萬噸/月。(洗車用水還沒統(tǒng)計(jì)在內(nèi))。

從中不難看出,南橋地區(qū)的自來水供應(yīng)已難以同步跟上城市化發(fā)展的步伐。城市的澆灌綠化、沖洗馬路等公益用水及洗車等新興的用水行業(yè)又進(jìn)一步加重了自來水供應(yīng)的負(fù)擔(dān)??墒敲磕甑谋┯昙竟?jié),泛濫的雨水又給城市排水造成了極大的困難。而雨水的收集和利用正好解決了這一給城市建設(shè)帶來的兩大難題。

雨水的收集和利用可以為我們帶來許多的好處,我們可以把收集來的雨水用于日常生活,如洗衣洗車、沖洗廁所。當(dāng)然澆灌綠化、沖洗馬路、消防滅火等等更是雨水利用的大戶。

雨水的收集和利用還可以減少城市街道雨水徑流量,減輕城市排水的壓力,同時(shí)有效降低雨污合流,減輕污水處理的壓力。有此可見,我們有必要把雨水收集起來并加以利用。

二、收集雨水的可行性分析

雨水收集和利用的目的明確了,接下來我們就要分析本地區(qū)能不能收集雨水?為了

這個(gè)問題,筆者又收集了這樣一組南橋地區(qū)的有關(guān)數(shù)據(jù):

據(jù)奉賢水文站40年的實(shí)測(cè)雨量統(tǒng)計(jì),南橋地區(qū)常年平均雨量為1111.6毫米,每年的4—9

月的平均雨量都在100毫米以上。

雨水充沛是本地一個(gè)顯著的氣候特征,這是我們能不能收集雨水的一個(gè)先決條件。此外,我們要考慮的第二個(gè)問題是,到那里去收集雨水?這是一個(gè)很簡單的問題。屋頂是一個(gè)最好雨水收集點(diǎn),馬路、廣場(chǎng)、操場(chǎng)、綠地等等都是收集雨水的好地方。由此可見,本地區(qū)有足

夠的雨水,有足夠的雨水收集場(chǎng)所,收集雨水是可行的。國外已有許多雨水收集利用的成功范例。

日本最早實(shí)施“雨水利用”工程。東京都墨田區(qū)把降到各家屋頂?shù)挠晁ㄟ^導(dǎo)水管收集到水箱中,然后用于沖廁所、澆庭園和洗車等。這項(xiàng)和居民合作來普及雨水利用的工程,獲得了國際環(huán)境自治團(tuán)休協(xié)商會(huì)的第一屆環(huán)境獎(jiǎng)。目前,越來越多的日本地方政府響應(yīng)在首都中心建立“微型水庫”的號(hào)召,對(duì)些項(xiàng)費(fèi)用提供補(bǔ)助,已先后在國技館、日本電視臺(tái)和上智大學(xué)圖書館等1000多個(gè)場(chǎng)所建立了微型水庫。這對(duì)防止排水不及而造成的城市道路積水也起到

了有益的作用。

德國Ludwigshafen已經(jīng)運(yùn)行十年的公共汽車洗車工程利用1000㎡屋面雨水作為主要的

沖洗水源;法蘭克福Possmann蘋果軋汁廠將綠色屋面雨水作為冷卻循環(huán)水源等等

特別是1992年建于柏林市的某小區(qū)雨水收集利用工程,將160棟建筑物的屋頂雨水通過收集系統(tǒng)進(jìn)入三個(gè)容積為650m3的貯水池中,主要用于澆灌,將溢流雨水和綠地、步行道匯集的雨水進(jìn)入一個(gè)仿自然水道,水道用砂和碎石鋪設(shè),并種有多種植物。之后進(jìn)入一個(gè)面積為1000㎡、容積為1500m3的水塘(最大深度3m)。水塘中以蘆葦為主的多種水生植物,同時(shí)利用太陽能和風(fēng)能使雨水在水道和水塘間循環(huán),連續(xù)凈化,保持水塘內(nèi)水清見底,形成植物魚類等生物共存的生態(tài)系統(tǒng)。遇暴雨時(shí)多余的水通過滲透系統(tǒng)回灌地下,整個(gè)小區(qū)基本

實(shí)現(xiàn)雨水零排放。

柏林Potsdamer廣場(chǎng)Daimlerchrysler區(qū)域城市水體工程也是雨水生態(tài)系統(tǒng)成功范例。該區(qū)域年產(chǎn)雨水徑流量2.3萬m3。采取的主要措施:建有綠色屋頂4ha;雨水貯存池3500m3,主要用于沖廁和澆灌綠地(包括屋頂花園);建有人工湖12ha,人工濕地1900㎡,雨水先收集進(jìn)入貯存池,在貯存池中,較大顆粒的污染物經(jīng)沉淀去除,然后用泵將水送至人工濕地和人工水體。通過水體基層、水生植物和微生物等進(jìn)一步凈化雨水。此外,還建有自動(dòng)控制系統(tǒng),對(duì)磷、氮等主要水質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測(cè)和控制。使該水系統(tǒng)達(dá)到一種良性循環(huán),野鴨、

水鳥、魚類等動(dòng)植物依水棲息,使建筑、生物、水等元素達(dá)到自然的和諧與統(tǒng)一。

三、怎么樣收集利用雨水

收集雨水首先要有一個(gè)集水面,再配一套輸水管,最后是蓄水池。收集雨水的系統(tǒng)并不復(fù)雜,投入最大的是蓄水池,其次是輸水管。就目前的條件而言,收集屋頂?shù)挠晁嬉灿?,輸水管也有,缺的只是蓄水池。而建蓄水池也并不是一件很?fù)雜的事,只要在每棟房前的花園或綠地底下建一個(gè)蓄水池,上面留一供取水和清掃池底垃圾的口,頂上復(fù)蓋土并種上綠化。這樣的蓄水池還可以和人防建筑相結(jié)合,一方面滿足了人防的建設(shè)指標(biāo),另一方面

又增加了一條收集利用雨水的投資渠道。

高速公路同樣也是一個(gè)收集利用雨水的好場(chǎng)所。我區(qū)現(xiàn)有的兩條高速公路就是一個(gè)很好

的實(shí)例。

現(xiàn)有的高速公路路幅為24米,A4高速公路全長為23832米,集水面積為857952平方米。A30高速公路全長為39612米, 集水面積為950688平方米。兩路共計(jì)集水面積為1808640平方米。以六月份0.154米的平均雨量為參考數(shù)據(jù),兩條高速公路的集水量可達(dá)278530.56

立方米。考慮到路面收集雨水的損耗,以85% 計(jì),兩條高速公路可收集到雨水還有236750.976立方米。換言之,就一個(gè)月兩條高速公路可收集到雨水23.6750萬噸。

只要在高速公路的邊上每隔一定的距離建一蓄水池,再把各個(gè)蓄水池串聯(lián)起來,把一個(gè)個(gè)分散的小蓄水池變成一個(gè)統(tǒng)一的蓄水系統(tǒng),結(jié)合高速公路的綠化帶的用水,這樣就可以方

便的收集和取用雨水。

四、雨水利用的水質(zhì)控制

用以上方法收集來的雨水并非是純凈的水。雨水水質(zhì)控制是現(xiàn)代城市雨水利用不可忽視

的問題。影響雨水質(zhì)量的原因主要有這么幾個(gè)方面:

一是由于大氣的污染,直接由降水帶來的污染物。城市的大氣污染日趨嚴(yán)重,致使雨水水質(zhì)下降,不少城市出現(xiàn)酸雨。從部分城市降雨水質(zhì)分析結(jié)果看,天然雨水中含有的污染成

分為SS、COD、硫化物,氮氧化物等,但濃度相對(duì)較低。其次是屋面材料的影響和在非降雨期屋面上積累的大氣沉降物。

路面雨水徑流水質(zhì)和影響因素相對(duì)其他方面的污染要復(fù)雜的多。路面材料、汽車排泄物,生活垃圾、或植被地帶沖出的泥沙等等,其成分復(fù)雜,隨機(jī)性很大。主要污染成分有COD、SS、油類、表面活性劑、重金屬及其它無機(jī)鹽類。COD、SS均可能高達(dá)數(shù)千毫克升。

為了有效控制雨水的水質(zhì),我們就必須采取一些措施,如;路面雨水截污裝置、初期雨

水棄流裝置等等。為了控制路面帶來的樹葉、垃圾、油類和懸浮固體等污染物,可以在雨水口和雨水井設(shè)置截污掛籃和專用編織袋等,或設(shè)計(jì)專門的浮渣隔離、沉淀截污井。也可設(shè)計(jì)綠地緩沖帶來截留凈化路面徑流污染物,但必須考慮對(duì)地下水的潛在威脅,限用于污染較輕的徑流,如生活小區(qū)、公園的路面雨水。設(shè)計(jì)特殊裝置分離污染較重的初期徑流,保護(hù)后續(xù)滲透設(shè)施和收集利用系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

除了上述源頭控制措施外,還可以在徑流的輸送途中或終端采用雨水滯留沉淀、過濾、吸附、穩(wěn)定塘及人工濕地等處理技術(shù)。需要注意雨水的水質(zhì)特性,如顆粒分布與沉淀性能、

水質(zhì)與流量的變化、污染物種類和含量等。我國對(duì)城市雨水水質(zhì)特性和相應(yīng)的處理技術(shù)的研究尚處于初級(jí)階段,沒有相應(yīng)的技術(shù)規(guī)范和要求。隨著城市雨水利用技術(shù)的推廣和城市非點(diǎn)源污染控制的開展,雨水的凈化處理也將受到越來越多的重視。

結(jié)語

現(xiàn)代城市雨水利用是一項(xiàng)涉及多學(xué)科的、復(fù)雜的系統(tǒng)工程,在選擇雨水利用系統(tǒng)方案時(shí),要特別注意地域及現(xiàn)場(chǎng)各種條件的差異。即使在同一個(gè)城市,由于項(xiàng)目間各種因素和條件的

不同,宜采用的方案也可能完全不同,切勿生搬硬套。

規(guī)劃設(shè)計(jì)要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的氣候及降雨、水文地質(zhì)、水環(huán)境、水資源、雨水水質(zhì)、給水排水系統(tǒng)、建筑、園林道路、地形地貌、高程、水景、地下構(gòu)筑物和總體規(guī)劃等各種條件,充分考慮收集利用和各種滲透設(shè)施的優(yōu)缺點(diǎn)及適用條件,通過水量平衡、水力計(jì)算和技術(shù)經(jīng)濟(jì)分

篇9

關(guān)鍵詞:雨水收集,雨水利用,雨水處理,雨水規(guī)劃設(shè)計(jì)

1.項(xiàng)目背景

深圳市人均擁有水資源量不足200m3,低于世界水危機(jī)標(biāo)準(zhǔn),水資源的缺失迫使政府開始積極開辟新的水源。

圖1:海濱公園雨水利用規(guī)劃圖

深圳市大梅沙海濱公園地處鹽田區(qū),界于鹽田港和小梅沙之間,是一個(gè)旅游度假的休閑勝地。目前公園占地面積26萬m3,其中沙灘全長1.2公里。近年來,年接待中外游客量達(dá)千萬人次。公園2009年用水量約30萬m3,所有用水單元均采用市政自來水直接供給。隨著游客數(shù)量的增加,水資源短缺與日益增長的用水需求之間矛盾加劇。

本文對(duì)海濱公園用水及周邊雨水情況進(jìn)行了深入分析,提出了雨水利用規(guī)劃方案。因沖沙臺(tái)與沖涼房用水量占園區(qū)用水量的近一半,規(guī)劃考慮將山體雨水進(jìn)行收集輸送至雨水處理站(見圖1),處理后進(jìn)行回用。雨水的回用即能緩解水資源短缺的局面,走可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略,又能減輕城市排水設(shè)施壓力,符合深圳市在生態(tài)文明建設(shè)方面的方向和目標(biāo)。

2.規(guī)劃方案

2.1處理規(guī)模

(1)雨水水量平衡計(jì)算

深圳市降雨的特點(diǎn)――每年5~9月是雨季,其中6~7月份降雨量最大,10月到翌年4月降雨較少,且山體雨水水質(zhì)較好,能達(dá)到地表水Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)。故本規(guī)劃考慮對(duì)海濱公園后面的菠蘿山山體雨水進(jìn)行回用。菠蘿山海拔246.34m,有長約1700m截洪溝,覆蓋匯水面積達(dá)到53.55公頃。現(xiàn)將截洪溝收集雨水量與沖涼臺(tái)和沖沙臺(tái)的需求量進(jìn)行分析,具體計(jì)算結(jié)果見表1。

表1:2009-2012年需求量與理論計(jì)算降雨量平衡比較(單位:m3/月)

注:需求量指沖沙臺(tái)和沖涼房用水量,表中底影部分表明降雨總量不能滿足公園沖沙臺(tái)和沖涼房的用水需求量。

根據(jù)上面數(shù)據(jù)可知,每年4~9月降雨總量完全可以滿足沖沙臺(tái)與沖涼房的需求量,10月到翌年3月份降雨總量不能滿足用水需求,符合深圳雨季的規(guī)律。

(2)處理規(guī)模確定

對(duì)沖沙臺(tái)和沖涼房不同月份的日均需水量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,見下圖2。

圖2:2009-2012年沖沙臺(tái)和沖涼房不同月份日均用水量分布情況

從圖中可知,沖沙臺(tái)和沖涼房用水量主要集中在6~10月,其變化情況與每年的氣候氣溫情況,游人數(shù)量等關(guān)系較大。單月日均用水量最高峰一般出現(xiàn)在8月,其中2009年平均達(dá)到630m3/d,這還未考慮一個(gè)月中周末及黃金周的情況。

根據(jù)2009~2012年沖涼房和沖沙臺(tái)用水情況,高峰月份達(dá)到平均500~650m3/d。雨水處理站的處理規(guī)模按高峰月日均用水量規(guī)模確定,因此本規(guī)劃確定處理規(guī)模為600m3/d。

2.2水源確定

根據(jù)前面分析可知,每年4~9月雨水收集總量均大于用水總量,但雨水的水源無法保持穩(wěn)定性,其與天氣情況直接相關(guān),且僅靠降雨量也不能完全滿足需求用水量的要求,主要表現(xiàn)在2個(gè)方面:①一年中10月到翌年3月份降雨總量不能滿足沖沙臺(tái)和沖涼房總用水需求量;②即使在雨季,降雨量的頻率、降雨厚度,每個(gè)年份隨季節(jié)、時(shí)間變化也較大,無法保證每天均有適量降雨,可能存在長期無雨或短期暴雨,雨水量不夠,導(dǎo)致系統(tǒng)不能連續(xù)運(yùn)行的問題。

雨水處理系統(tǒng)需做出相關(guān)的應(yīng)對(duì)措施:

①設(shè)計(jì)蓄水池。擬設(shè)計(jì)一個(gè)能夠儲(chǔ)存3~5天雨水處理量的蓄水池,設(shè)計(jì)容積為2000 m3。

②尋找補(bǔ)充水源。本項(xiàng)目考慮以內(nèi)湖作為補(bǔ)充備用水源。

內(nèi)湖即大梅沙人工湖,面積8萬m3,水深5m,庫容可達(dá)40萬m3,具置見圖1。主要水源來自于上游的山洪雨水及周邊雨水,水質(zhì)基本達(dá)到地表Ⅲ類水標(biāo)準(zhǔn),常年溢流到大海。根據(jù)《鹽田區(qū)供水和水資源綜合開發(fā)利用第十二個(gè)五年規(guī)劃》可知:規(guī)劃將從疊翠湖水庫(總庫容146.35萬m3,正常庫容128.5萬m3)引水至小梅沙海洋世界及周邊區(qū)域市政雜用,故大梅沙海濱公園可從中截流部分作為內(nèi)湖的補(bǔ)充水源,可從根本上保證沖涼和沖沙臺(tái)用水的供給。

因此本規(guī)劃考慮以菠蘿山山體雨水作為主水源,以蓄水能力較大的內(nèi)湖水作為補(bǔ)充備用水源,完全能夠滿足大梅沙海濱公園沖沙臺(tái)和沖涼房300-650m3/d的用水量。

2.3工藝流程

(1)設(shè)計(jì)進(jìn)水和出水水質(zhì)

本工程中雨水主要來自山體雨水,水質(zhì)較好,能夠達(dá)到地表水Ⅲ類水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),故設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)參考地表水Ⅲ類水標(biāo)準(zhǔn),見下表2。

表2 設(shè)計(jì)雨水進(jìn)水水質(zhì)表

為了實(shí)現(xiàn)雨水資源化,海濱公園雨水處理站出水主要用于游客和園區(qū)沖沙和沖涼用水,水質(zhì)需達(dá)到《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB5749-2006),水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)見表3:

表3 生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)

(2)工藝方案選擇

根據(jù)進(jìn)水、出水水質(zhì)要求,海濱公園雨水處理需采用具有去除有機(jī)物、除磷和懸浮物功能的深度處理工藝才能達(dá)到預(yù)期目的。由于物理處理工藝主要去除雨水中的懸浮顆粒物;而雨水中的BOD5含量較低,菌種較難存活,且無雨期間要保持菌種存活需耗費(fèi)財(cái)力、物力和人力較大,故極少采用生物處理法。目前國內(nèi)雨水處理應(yīng)用中,超濾工藝已經(jīng)被大量工程實(shí)踐證明為一種成功的工藝。

超濾技術(shù)以機(jī)械篩分原理為基礎(chǔ),以膜兩側(cè)壓差為驅(qū)動(dòng)力,將溶液進(jìn)行凈化、分離或濃縮。超濾機(jī)系列設(shè)備核心采用先進(jìn)的合金PVC超濾膜技術(shù),超濾膜過濾直徑小于0.01微米,可以去除所有大分子污染物,如細(xì)菌、藻類、鐵銹、膠體、以及病毒等,卻可以保留水中對(duì)人體有益的礦物質(zhì)和微量元素。

原水進(jìn)入超濾機(jī)后,通過中空毛細(xì)管超濾膜,超濾水從膜管壁的滲出。留在毛細(xì)管內(nèi)的細(xì)菌及其它各種雜質(zhì)如鐵銹、膠體、藻類、懸浮物和大分子有機(jī)物等通過反洗方式從排污口排出。

設(shè)備在設(shè)計(jì)時(shí)充分考慮了原水水質(zhì)對(duì)超濾膜可能存在的污染,設(shè)計(jì)了手動(dòng)錯(cuò)流、定時(shí)沖洗的方式將被截流物排出,并采用壓力罐反洗技術(shù)進(jìn)行膜組件的反沖洗,從而最大限度保證設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。

消毒是減少水中病原微生物的主要措施。因紫外消毒采用管道式安裝,簡單便捷,占地面積小,方便管理,消毒效果好。同時(shí)給水處理中對(duì)余氯有一定的要求,因此需投加適量的二氧化氯。因此本雨水處理站中采用二氧化氯消毒和紫外消毒,起到雙重殺菌的作用。

超濾工藝與傳統(tǒng)工藝(格柵-混凝沉淀-過濾)處理雨水的技術(shù)性能比較見表4。

表4 方案技術(shù)性能比較表

(3)工藝流程設(shè)計(jì)

公園內(nèi)現(xiàn)有菠蘿山雨水經(jīng)收集后,提升至雨水收集池,經(jīng)提升泵提升后格柵過濾出水進(jìn)入混凝反應(yīng)池,混凝后自流到沉淀池,沉淀池出水自流到中間水池,中間水池雨水經(jīng)過二次提升后經(jīng)碟片過濾器過濾,過濾出水進(jìn)超濾設(shè)備過濾,超濾出水經(jīng)消毒后進(jìn)入清水池回用,超濾濃水排入市政污水管道。

工藝流程如圖3:

圖3 雨水利用工程工藝流程圖

本規(guī)劃中雨水處理站的主要構(gòu)筑物清單見下表5:

表5 主要構(gòu)筑物清單

2.4處理站位置選擇

雨水處理站選址考慮海濱公園旅游環(huán)境因素,不影響周邊的環(huán)境,采用地下鋼筋混泥土結(jié)構(gòu),將雨水處理站位置初步定在大廣場(chǎng)南側(cè)綠化帶內(nèi),占地面積為350m2。具置見圖1。

3.效益分析

1)經(jīng)濟(jì)效益:工程建成后,每年可節(jié)約自來水資源219000m3,減少用水壓力,可節(jié)省105.558萬元/年的自來水費(fèi)。本項(xiàng)目年運(yùn)行費(fèi)用為17.89萬元,收、支相抵年凈收益87.67萬元,具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益。

2)環(huán)境效益:工程通過雨水利用能夠補(bǔ)充水體、滋養(yǎng)綠地、補(bǔ)充景觀用水,環(huán)境效益明顯。

3)社會(huì)效益:工程建成后,可形成一個(gè)雨水利用示范點(diǎn),弘揚(yáng)保護(hù)環(huán)境、建設(shè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的理念,它將成為海濱公園服務(wù)與環(huán)境保護(hù)的完美結(jié)合,作為教育基地,供學(xué)生和游人參觀學(xué)習(xí),提高大家對(duì)水處理過程的認(rèn)知及對(duì)水環(huán)境保護(hù)的認(rèn)識(shí)。

4.結(jié)語

隨著城市化進(jìn)程加快,帶來了水資源緊缺和環(huán)境與生態(tài)的問題,雨水的合理利用也逐漸為大家所重視。城市雨水利用也是一項(xiàng)造福子孫后代的系統(tǒng)工程,應(yīng)納入城市或地區(qū)的總體規(guī)劃。本項(xiàng)目在規(guī)劃期內(nèi),規(guī)劃設(shè)置雨水處理站,通過分析大大減少了新鮮水的使用量,可帶來很好的經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和社會(huì)效益,也為其他城市或地區(qū)類似情況提供一定的經(jīng)驗(yàn)和借鑒。

參考文獻(xiàn):

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關(guān)鍵詞:節(jié)水灌溉;水利工程;雨水集蓄利用法;噴灌式灌溉

在水利工程中,地面灌溉是一種被廣泛使用的技術(shù),此項(xiàng)技術(shù)優(yōu)勢(shì)眾多,操作比較簡單。但在具體使用期間仍存在一些問題,不利于農(nóng)業(yè)的發(fā)展。西部地區(qū)水資源短缺,不適合引進(jìn)地面灌溉技術(shù)。當(dāng)前,高度提倡節(jié)水灌溉,因此要引進(jìn)節(jié)水灌溉技術(shù),以期有效促進(jìn)水資源的高效利用。

1節(jié)水灌溉概況

節(jié)水灌溉技術(shù)需要結(jié)合當(dāng)?shù)厮Y源情況、作物需水情況等條件實(shí)施,要想高效利用水資源,就必須將節(jié)水灌溉和水利工程結(jié)合起來。水利工程節(jié)水功能顯著,灌溉水利工程主要是將水輸送到田地內(nèi)完成工作,通常使用的灌溉形式如下。

1.1地面灌溉法

地面灌溉是一種較傳統(tǒng)的灌溉法,主要是應(yīng)用灌水溝、畦或格田等進(jìn)行灌溉。當(dāng)灌溉水被引進(jìn)農(nóng)田以后,在自身重力和毛細(xì)管的作用下會(huì)滲進(jìn)土壤,田間項(xiàng)目配置設(shè)施簡單,無需協(xié)助,便于實(shí)施,當(dāng)下在世界各國廣泛使用。但是其也有一些不足,比如容易引起表層土壤板結(jié)、水資源利用率較低、灌水均勻度不足、用工偏多等。

1.2噴灌式灌溉法

噴灌主要是利用管道把水輸送至處于農(nóng)田內(nèi)的噴頭中噴出,其有高壓和低壓之分,也可以分成固定式和移動(dòng)式。此種灌溉方式更加適合干旱地區(qū),可以在一些溫帶平原和丘陵地帶使用此種灌溉技術(shù)。

1.3滴灌法

滴灌技術(shù)主要是利用塑料管將水運(yùn)輸?shù)睫r(nóng)作物根部上,保證水從滴頭一端逐漸滲透出來,是一種精細(xì)化水利灌溉方法。滴灌不但可以增加水利用率,還能夠確保作物灌溉期間水分更加均勻。

1.4微灌法

此項(xiàng)技術(shù)和滴灌技術(shù)存在相似之處,可以通過管道將水運(yùn)輸送到農(nóng)田中,借助灌水基本裝置將少量水引入大農(nóng)田中,和其他技術(shù)形式對(duì)比,可以借助最小量的水資源完成農(nóng)作物的灌溉,灌溉效果較好。

2節(jié)水灌溉在水利工程中的應(yīng)用

農(nóng)作物灌溉需要通過4個(gè)階段完成,通常包含水資源合理調(diào)配、水資源運(yùn)輸、作物澆灌和吸收,但水資源澆灌以及灌溉期間由于管道滲漏、水分蒸發(fā)等問題,會(huì)造成水資源浪費(fèi)。為確保灌溉工作發(fā)揮出更好價(jià)值,可以使用一些節(jié)水灌溉方法完成灌溉工作,避免灌溉期間出現(xiàn)水資源浪費(fèi)現(xiàn)象[1]。

2.1節(jié)水灌溉水利工程的發(fā)展

當(dāng)前我國眾多地區(qū)水資源極度匱乏,因此修建節(jié)水灌溉水利工程是必然的。節(jié)水灌溉水利工程可以有效解決水資源短缺問題,緩解干旱地區(qū)用水緊張情況,提升農(nóng)作物產(chǎn)量,推動(dòng)干旱地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。有效灌溉可以提升農(nóng)作物產(chǎn)量,但卻不能確保農(nóng)作物整體收益。最近幾年,很多專家在實(shí)際工作期間提出,農(nóng)作物灌溉要注重以農(nóng)作物單位具體收益為主,保證所有農(nóng)作物的具體收益,而不是單方面達(dá)到增產(chǎn)。

2.2步行式灌溉技術(shù)

步行式灌溉技術(shù)主要是借助各種電力以及農(nóng)用機(jī)械作為原本動(dòng)力,支持整套灌溉設(shè)備完成灌溉工作,此種技術(shù)需要嚴(yán)格把握好節(jié)水工作需求,并和機(jī)械化技術(shù)充分結(jié)合起來,不需要使用復(fù)雜設(shè)備,通過簡單組合形式就可以完成裝配工作,工作更容易操作,簡單方便,適應(yīng)性較強(qiáng),并且不需要大量修渠工程,可以節(jié)省更多人力、物力和時(shí)間[2]。

2.3雨水集蓄利用技術(shù)

雨水集蓄利用技術(shù)在農(nóng)作物上灌溉的使用,主要是通過裝置將自然降水收集起來,再使用管道將收集的雨水灌溉到農(nóng)田中。此種方法不僅可以高效完成農(nóng)田灌溉,同時(shí)可以為人們家用以及家畜用水提供充足的水資源[3]。此種灌溉技術(shù)更適合在一些干旱地區(qū),不但可以達(dá)到節(jié)水目的,還可以起到保護(hù)生態(tài)環(huán)境的效果,避免灌溉期間水土流失。

3施工技術(shù)要點(diǎn)

3.1水源井工程施工工作

水源井工程是完成節(jié)水灌溉工程的主要工作,主要施工內(nèi)容是在井房和水源井附近完成建設(shè)工作。在水源井建設(shè)工作前期需要對(duì)周圍地質(zhì)構(gòu)造、環(huán)境等情況具體分析,還要充分掌握施工地點(diǎn)周圍水資源分布情況。需要格外注意的是,在天然水資源豐富的地區(qū)施工時(shí),要完成截流施工工作;在水資源匱乏的地區(qū),要調(diào)查好水位高度以及地質(zhì)環(huán)境。施工時(shí)使用工具將機(jī)井打好,在整個(gè)工作期間嚴(yán)格按照具體工作流程和標(biāo)準(zhǔn)完成施工工作[4]。

3.2地下管網(wǎng)施工工作

地下管網(wǎng)施工需要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)具體規(guī)格做好放線工作,此項(xiàng)工作結(jié)束后進(jìn)行開挖管道工作,嚴(yán)格按照灌溉具體深度和寬度做好管道開挖工作,嚴(yán)格依據(jù)地區(qū)氣候條件和地質(zhì)條件確定,在實(shí)際施工期間要確保管道的通暢性,將管道內(nèi)部存在的雜物完全清除干凈,保證管道底部處于水平位置,避免在灌溉期間出現(xiàn)漏水問題。施工期間嚴(yán)格把控三通以及彎頭質(zhì)量,做好管道安裝工作,材質(zhì)使用PVC,嚴(yán)格依據(jù)先裝干管,再裝支管順序完成工作[5]。

3.3具體技術(shù)要求

要想確保灌溉施工能夠達(dá)到節(jié)水目的,在施工期間需要嚴(yán)格按照以下技術(shù)要求完成工作:在工程施工前期做好審核和檢查工作,按照施工企業(yè)提出的具體方案和要求,確保合理、精準(zhǔn)地完成所有工作;制定施工方案和應(yīng)急方案,確保工程如期高質(zhì)量完成;配置好機(jī)械和相關(guān)儀器,達(dá)到基本要求標(biāo)準(zhǔn)后進(jìn)行灌溉作業(yè)。在實(shí)際施工中,施工隊(duì)伍要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和流程進(jìn)行工作內(nèi)容,不能私自更改具體細(xì)節(jié),做好檢查和審核工作,避免施工期間出現(xiàn)偷工減料問題。工程完成后,對(duì)工程進(jìn)行檢查和修繕,檢查質(zhì)量監(jiān)管部門發(fā)揮自身職責(zé),對(duì)工程進(jìn)行評(píng)價(jià)和分析[6]。