關于雨水回收利用系統(tǒng)的設計分析

李莉

摘要：我國是水資源嚴重短缺的國家，水資源的匱乏和水環(huán)境的嚴重污染，已成為制約我國經(jīng)濟社會發(fā)展的重要因素，對我國的可持續(xù)發(fā)展構成了直接的危脅。城市雨水作為一種長期被忽視的經(jīng)濟而寶貴的水資源，一直未得到很好地利用，如果將雨水利用思想融入到城市的建設中，對未來城市健康、可持續(xù)的發(fā)展具有重要意義。下面介紹雨水收集利用工程的設計思路，具有一定指導作用。

關鍵詞：雨水收集；雨水利用；方案；雨水量計算；處理工藝；效益

1 雨水回收利用的必要性

1.1 應用背景。水是人類生存必不可少的能源，也是制約當今社會經(jīng)濟發(fā)展的重要資源。我國是一個較為缺水的國家，人均水資源量僅占世界人均的1/4。干旱缺水、洪澇災害和水環(huán)境惡化一起成為了我國面臨的三大水問題并在一定程度上制約了經(jīng)濟增長和社會的可持續(xù)發(fā)展。雨水是地表水的主要來源，對生態(tài)系統(tǒng)具有極其重要的意義，如何對其進行有效利用已成為人們近幾年不斷關注的問題。我國具有豐富的雨水資源，年平均降水總量為6.2×104億m3，可利用水資源量巨大。隨著我國工業(yè)化、城市化的進程不斷加快，人們對水資源的需求量不斷加大。通過對雨水的回用，不僅可以在一定程度上避免旱澇災害，減輕市政管網(wǎng)壓力，也可以在一定程度上解決雨水中所摻雜的雜質(zhì)造成污染與堵塞的問題。

1.2 應用優(yōu)勢。雨水的收集與處理會增加設備的建設費用，但隨著人口的增加、社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展、水資源的短缺，水價上漲已成為必然趨勢。因此，將回用的雨水作為低質(zhì)水以代替生活用水，它所創(chuàng)造的長期效益是無法估量的。雨水的回用更加有利于提高人們珍惜水資源、節(jié)約水資源的意識，有著巨大的社會效益。雨水的回用可以減少水土流失，緩解城市化進程中用水與排水之間的矛盾，并且雨水在收集與滯留的過程中，通過蒸發(fā)、下滲等作用，可以進一步改善小范圍內(nèi)的氣候狀況，減少城市中的熱島效應，從而進一步創(chuàng)造良好的生態(tài)環(huán)境。

1.3 國內(nèi)外雨水回收利用現(xiàn)狀。人類對于雨水的利用已經(jīng)有了很長的歷史。雨水集流系統(tǒng)的研究可以追溯到公元前8世紀古羅馬時期。在歐洲德國還成立了專門的雨水回用組織，頒布了一系列法律法規(guī)。日本是亞洲最早實行雨水回收利用的國家，從1982年開始就逐步將雨水回用納入國家發(fā)展日程。我國對于雨水的回用起步較晚，直至20世紀90年代，我國才將雨水的回用作為一門單獨的學科展開研究。然而，雨水回用在部分地區(qū)得到較快的發(fā)展并產(chǎn)生了可觀的經(jīng)濟效益與生態(tài)效益，近幾年我國在各城市均舉辦了相關的雨水回收利用研討會。隨著國際間日益頻繁的交流，我國從西方先進國家不斷地進行技術上的學習，并根據(jù)各地的實際情況建立了符合不同地區(qū)的示范性工程。

筆者在多年的工作實踐中，一直在不斷學習、關注相關雨水回收利用的研究，并決心用自己的所學知識為國家在該方向上的發(fā)展出一份自己的力量。

2 雨水收集利用系統(tǒng)設計

2.1 雨水收集系統(tǒng)。在住宅小區(qū)的雨水收集系統(tǒng)設計中，需要對雨水設計流量、雨水收集管、格柵和整流井進行詳細的分析，確保符合要求。在進行雨水設計流量的設計時，應該根據(jù)相應的規(guī)范對雨水的流量進行計算，通過仔細的計算，將雨水的設計流量準確的算出來。在進行雨水收集管的設計過程中，應該根據(jù)計算出的雨水流量進行收集管管徑的選擇，確保所選取的收集管能夠適用于住宅小區(qū)的雨水收集利用系統(tǒng)。雨水收集利用系統(tǒng)中的格柵設置能夠有效的阻擋雨水中漂浮的雜物，避免收集管的堵塞。一般采用的格柵為不銹鋼提籃格柵。整流井的設計在雨水收集利用系統(tǒng)中是非常重要的，能夠將流入到整流井中的雨水進行截留和雜志的沉淀，避免后面的雨水提升泵的堵塞。一般采用的整流井為全地下式鋼混結構。

2.2 雨水積蓄系統(tǒng)。在雨水收集利用系統(tǒng)中，由于來水的水量是不確定的，并且伴隨著時間的改變而改變，所以為了能夠確保后續(xù)的雨水收集利用系統(tǒng)能夠正常的對雨水進行處理操作，減輕系統(tǒng)的運行負荷，就需要有效的調(diào)控雨水的水量，因此在雨水收集利用系統(tǒng)前設置調(diào)蓄池。設置的調(diào)蓄池的目的就是有效的控制雨水水量，并且該設計也應該符合相關的要求，一般設計的有效儲水容積不能夠小于集水面日雨水徑流總量扣除設計初期徑流棄流量。在雨水積蓄系統(tǒng)中，應該考慮雨水積蓄系統(tǒng)的有效儲水容積和調(diào)蓄池這兩方面。在進行雨水積蓄系統(tǒng)的有效儲水容積的設計時，應該對日雨水徑流總量、設計初期徑流棄流量以及有效儲水容積進行詳細的分析。根據(jù)相關的規(guī)范對日雨水徑流總量進行計算，確保數(shù)值的準確性。對于設計初期徑流棄流量而言，它比較的難控制，這是因為初期雨水徑流水質(zhì)受到許多方面因素的干擾。有效儲水容積是雨水積蓄系統(tǒng)中非常重要的，必須根據(jù)相應的規(guī)范對其進行準確的計算。該系統(tǒng)中的調(diào)蓄池應該選擇全地下式鋼筋混凝土結構，并且在調(diào)蓄池內(nèi)部設置提升水泵吸水管、通氣管以及溢流管等。

2.3 雨水處理系統(tǒng)。在住宅小區(qū)的雨水收集利用系統(tǒng)中，雨水處理系統(tǒng)是非常重要的，對系統(tǒng)的運行有著很大的影響。設計雨水處理系統(tǒng)時，應該根據(jù)小區(qū)的實際工程情況選擇雨水處理系統(tǒng)的設計規(guī)模，確定好系統(tǒng)的設計工作時間，并且選用良好的過濾工藝對雨水進行處理。在雨水處理系統(tǒng)中，需要將調(diào)蓄池中收集的雨水運送到相應的雨水處理裝置中進行處理，一般是利用一級提升泵來完成雨水的運送。運送到處理裝置中的雨水需要經(jīng)過比較精密的過濾處理，將雨水水質(zhì)進行改善，達到相關的標準后就能夠將其流放到清水池中，同時還要利用反沖洗水泵對雨水處理裝置進行定期的清洗，用于沖洗雨水需要就近排放到住宅小區(qū)的污水井中。通常情況下，在住宅小區(qū)雨水收集利用系統(tǒng)設計中需要將雨水處理裝置置于建筑的單獨地下室中，根據(jù)系統(tǒng)的具體情況選擇設備的數(shù)量和類型。

2.4 雨水回用系統(tǒng)。在雨水的回用系統(tǒng)設計中，需要考慮好清水池和雨水回用設施的設計。在進行清水池的設計時，應該根據(jù)雨水回用系統(tǒng)的最高設計用水量確定清水池的容積，并且準確的計算出最高日設計用水量。在系統(tǒng)設計時，還要考慮雨季的情況，出現(xiàn)無雨或者是少雨的情況時，應該適當?shù)臄U大清水池的容積，儲存更多的雨水為住宅小區(qū)的提高用水量。清水池一般采用的是鋼制成品水池，并且放置在建筑的單獨地下室中，根據(jù)具體情況確定清水池的尺寸。雨水回用設施的組成包括變頻供水系統(tǒng)、二級提升泵和回用管線三部分。雨水回用系統(tǒng)是住宅小區(qū)雨水收集利用系統(tǒng)設計非常關鍵的一部分，必須加強對該系統(tǒng)的設計分析，確保住宅小區(qū)雨水收集利用系統(tǒng)能夠正常的運行，提高雨水的利用率。

3 結語

雨水的收集利用系統(tǒng)能夠有效的節(jié)約水資源、改善生活環(huán)境。雨水的收集和利用是一項非常重要的工程，所以在住宅小區(qū)的雨水收集利用系統(tǒng)設計中，必須深入的對設計方案進行分析，了解系統(tǒng)設計中的要點。該系統(tǒng)設計需要分析雨水收集利用方案、雨水收集利用的工藝流程和雨水收集利用系統(tǒng)設計這幾方面的設計內(nèi)容，確保雨水的收集利用系統(tǒng)能夠正常的運行。

參考文獻

[1] 李俊奇，車物.德國城市雨水利用技術考察分析[J].城市環(huán)境與城市生態(tài)，2014（15）：47-49.

[2] 孫雨石.有關市政道路雨水收集利用方法分析[J].城市道橋與防洪，2013（05）：118-120.