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住宅小区雨水利用工程设计方案
更新时间:2016-10-24 来源:《净水技术》 作者:张骏,殷立平,刘华,朱文

摘要:在提倡节能减排的大政方针下和水资源供求关系日益紧张的现实面前,对雨水资源的利用已显得尤为重要。该文以无锡市某住宅小区为背景,对小区雨水收集、处理的整个工况进行设计。通过优化管网设计、雨水处理工艺、自动控制等手段,实现运行5 个月内水费节约22 015 元,为开发商、设计院等单位今后进行类似工程的设计提供参考。

本工程为无锡某住宅小区项目,总的规划用地面积约12. 6 万m2,地块西侧为现状河道。整个项目被中间南北向道路分为东、西两个地块,主要由3 ~ 11 层住宅组成,整个项目的绿地率约35% 。

1 小区雨水利用工程工况

本工程将整个小区屋面、道路、草坪的雨水统一汇流至东侧地块西南角,雨水经过预处理后排入地下室雨水蓄水池,再经过过滤和消毒处理后达到城市杂用水水质要求,储存于地下室雨水清水池。雨水最终用于整个小区的绿化浇灌、道路冲洗和景观用水。小区雨水利用工况流程如图1所示。

2 小区雨水利用相关水量计算

2.1 设计雨水径流总量

根据无锡近30 年降雨量统计资料,年降雨厚度为1 100 mm,年降雨次数为100 次,现每次降雨量按11 mm 计。根据《建筑给排水设计规范》[1]第4. 9. 6条,选取径流系数。本项目每次降雨设计径流总量计算如表1 所示。

初期雨水弃流量按3 mm 计,每次降雨弃流总量约为200 m3,根据《建筑与小区雨水利用工程技术规范》(GB 50400—2006)[2]第7. 1. 3 条相关规定,设计雨水蓄水池容积为600 m3。

2.2 雨水利用需水量

根据《建筑给排水设计规范》(GB 50015—2003)第3. 1. 4、3. 1. 5、3. 1. 7 条,选取各项用水定额。由专业景观设计单位提供小区的室外景观日循环总水量为400 m3。本项目雨水利用需水量计算如表2 所示。

根据《建筑与小区雨水利用工程技术规范》(GB 50400—2006)第7. 1. 6 条相关规定,设计雨水清水池容积取雨水利用需水量的35% ,则雨水清水池容积为100 m3。

3 小区雨水管网设计

整个小区综合径流系数取各种汇水面源的加权平均值,计算可得为0. 55。根据《建筑给排水设计规范》第4. 9. 5 条,选取小区雨水设计重现期为3年。根据无锡地区暴雨强度公式和设计雨水流量公式,计算可得整个小区的设计雨水流量为1 600 L/ s。

小区屋面雨水通过雨水立管重力流排至室外雨水检查井,路面雨水通过雨水口排至室外雨水检查井。室外雨水管采用UPVC 双壁波纹管,管径为DN300 ~ DN700;室外雨水井采用混凝土模块式井。小区的雨水蓄水池、雨水清水池和雨水处理机房设置于东侧地块的西南角地下室。东、西两个地块的雨水经过室外雨水管网汇流至雨水蓄水池。中间道路施工时已在两地块之间预留DN700 雨水过路管,以便西侧地块雨水汇流至东侧地块。

当雨水蓄水池水位达到设计最高水位时,雨水进水总管上的电动闸阀自动关闭,此时小区雨水通过4 个雨水溢流口直接排放。其中3 个DN500 溢流口分别排至小区中间和南侧道路市政雨水管网,1个DN700 溢流口通过八字式雨水口排至西侧现状河道内。雨水蓄水池的西北角外墙上,贴池顶设有600 mm(高)×800 mm(宽)的检修人孔,同时兼做蓄水池的溢流口。当蓄水池水位超过最高水位时,雨水通过此溢流口直接排入小区室外雨水管网。

4 雨水处理工艺

4.1 雨水处理工艺流程

小区雨水利用时,水质要求执行《城市污水再生利用 城市杂用水水质》[3]标准。本工程雨水经过预处理去除较大杂质后,排入雨水蓄水池,再经过砂缸过滤器过滤和消毒处理后,将达到杂用水水质要求的雨水储存于清水池内。整个雨水处理工艺流程如图2 所示。

4.2 雨水预处理

降雨开始后,小区雨水通过管网收集、汇流至溢流井前。为了弃流初期雨水,此时进水管路上电动闸阀处于关闭状态,溢流管上的电动闸阀处于开启状态,初期雨水通过溢流管直接排入市政雨水管网。当弃流雨水累计流量达到设定值时,溢流管上电动闸阀关闭,进水管路上电动闸阀打开。雨水进入格栅井和沉砂井,雨水中夹杂的较大杂质和颗粒物经过格栅和沉砂处理后被去除。雨水预处理构筑物剖面图如图3 所示。

版权、出处:《净水技术》

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