蘇州某住宅小區(qū)雨水收集利用方案分析

楊曉華

江蘇中大地產(chǎn)集團(tuán)有限公司，江蘇昆山 215300

蘇州市地處長(zhǎng)江、太湖下游，全市年平均降水量約為1100mm。我市常年雨量充沛，但是由于蒸發(fā)量大，降水量中只有很少一部分（約20%）成為地表徑流。若可以把流失的雨水進(jìn)行利用，使城市雨水資源的可利用化得到實(shí)現(xiàn)，不僅可以節(jié)約水資源，且可以提高城市水循環(huán)，使社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境效益得到更好的發(fā)展。按照本市目前情況，對(duì)住宅小區(qū)的雨水進(jìn)行收集利用，經(jīng)收集后的雨水可以利用與綠地澆灌用水和道路澆灑用水等生活雜水。本文結(jié)合本市新建的某住宅小區(qū)，對(duì)技術(shù)可行性進(jìn)行論證分析。

1 工程概況

本項(xiàng)目位于江蘇省蘇州市昆山市中心區(qū)域，總規(guī)劃用地面積96501.5m2，總建筑面積312605.1m2。分兩期，一期地塊用地面積51914.6m2，建筑面積158799.03m2；本文僅針對(duì)一期地塊進(jìn)行設(shè)計(jì)技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析。本項(xiàng)目室外綠化面積為16093.5m2（綠化率為31%），道路需澆灑面積約為7787.2m2（道路面積為地塊用地面積15%）。

2 雨水收集利用方案

2.1 小區(qū)雨水回用系統(tǒng)

2.1.1 雨水利用思路

利用地塊內(nèi)的室外雨水管網(wǎng)收集雨水徑流、儲(chǔ)存雨水，經(jīng)凈化后儲(chǔ)存利用。用作小區(qū)日常綠地、道路廣場(chǎng)澆灑等用水。

2.1.2 雨水利用系統(tǒng)原理

雨水收集利用系統(tǒng)包括雨水收集系統(tǒng)、雨水積蓄系統(tǒng)，雨水處理系統(tǒng)、雨水回用系統(tǒng)[2]。雨水先經(jīng)過(guò)收集管收集后進(jìn)入棄流井，并將初期多余的雨水進(jìn)行棄流；雨水經(jīng)棄流井進(jìn)入保證水量均衡的PP模塊蓄水池，經(jīng)提升泵提升后進(jìn)行雨水處理；處理達(dá)標(biāo)后，清水進(jìn)入清水池；最后通過(guò)變頻給水設(shè)備，清潔雨水用于綠化和沖洗用水。

2.2 雨水量計(jì)算

雨水設(shè)計(jì)徑流總量公式：

式中：W—雨水設(shè)計(jì)徑流總量（m3）；

ψc—雨水徑流系數(shù)；

hy—設(shè)計(jì)降雨厚度（mm），取值為1164.5mm（參考上海）；

F—匯水面積（hm2）。

根據(jù)本小區(qū)的景觀技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)分析：地塊規(guī)劃面積為51914.6m2，室外綠化面積為16093.5m2，瀝青路面面積為7787.2m2，屋面及其他面積為28033.9m2。

場(chǎng)地綜合徑流系數(shù)ψc=（28033.9×0.9+7787.20.9+16093.5×0.15）/51914.6=0.67；

雨水收集面積約19000m2；

則可收集雨水量總量 ：

則可用雨水總量：

式中：α—季節(jié)折減系數(shù)，取0.85；

β—初期雨水棄流系數(shù)，取0.87。

2.3 水量計(jì)算

2.3.1 綠地澆灌用水

按照《民用建筑節(jié)水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB 50555—2010），綠化澆灑用水定額按澆灑面積3L/（m2·d）計(jì)算。本項(xiàng)目室外綠化面積為16093.5（綠化率為31%）；

每天的綠化用水量Q1=3×16093.5÷1000=37.59m3/d；綠化澆灑年用水量Q=37.59x120=5793.67m3/a。

2.3.2 道路澆灑用水

按照《民用建筑節(jié)水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB 50555—2010）規(guī)定，道路、廣場(chǎng)的澆灑用水定額可按澆灑面積0.5L/（m2·次）計(jì)算，每年60次，本項(xiàng)目道路需澆灑面積約為7787.2m2（道路面積為地塊用地面積取15%）。

每天的道路用水量Q2=0.5×7787.2÷1000=4.1m3/次；

本項(xiàng)目道路澆灑年用水量Q=Q2×60=234m3/a。

需水量估算見(jiàn)表1：

表1 需水量估算

可用雨水總量10144.32m3/a＞雜用水需水總量6027.67m3/a。

因此，本項(xiàng)目雨水收集回用量可以滿足雜用水需求。

2.4 雨水處理規(guī)模

依據(jù)小區(qū)室外雨水管網(wǎng)規(guī)劃，地塊雨水收集回用，按周市地區(qū)年均降雨量估計(jì)，最多（理論上）可收集雨水約10144.32m3/a。參考需水量要求和雨水收集利用的實(shí)際情況，確定本項(xiàng)目雨水利用工程的水處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)處理能力為15m3/h。

蓄水池：有效容積130m3；

清水池：有效容積5m3。

分析：雨水處理系統(tǒng)貯蓄水量為130m3。按照日雜用水量41.69m3/d，雨水利用設(shè)施約可以滿足小區(qū)連續(xù)3d雜用水需求。

因此，本項(xiàng)目雨水利用設(shè)施基本可以滿足小區(qū)雜用水需求。

2.5 雨水調(diào)蓄池

根據(jù)昆山《建設(shè)項(xiàng)目節(jié)約用水管理辦法》相關(guān)要求本項(xiàng)目調(diào)蓄降雨量應(yīng)不低于520t。

雨水回用設(shè)施已實(shí)現(xiàn)調(diào)蓄降雨量130t。另在本次住宅地塊內(nèi)設(shè)置雨水調(diào)蓄池一座，調(diào)蓄容積390t。

本項(xiàng)目滿足雨水年徑流總量控制率55%的要求。

3 主要雨水收集利用方案設(shè)計(jì)要點(diǎn)

3.1 屋面雨水收集

屋面雨水經(jīng)雨落管收集排入棄流井，建筑雨水管采用承壓式PVC-U塑料排水管，膠圈連接，雨水管公稱壓力采用1.0MPa。雨水管道設(shè)計(jì)重現(xiàn)期5年。

屋面雨水流量：qy(L/S)=k×FW×520×10-4=FW×0.052（平屋頂k=1）；

雨水斗采用De110，立管管徑采用De110時(shí)，最大泄流量為12L/s，由上式的計(jì)算出最大匯水面積為230m2；雨水斗采用De160，立管管徑采用De160時(shí)，最大泄流量為26L/s，由上式計(jì)算出的最大匯水面積為500m2。得出每根雨水管匯水面積均符合規(guī)范要求。

3.2 棄流井

在雨水收集系統(tǒng)中，雨水收集的成效很大一部分是由雨水棄流質(zhì)量的高低來(lái)決定的。如果雨水棄流在初期就讓雜質(zhì)流進(jìn)儲(chǔ)水箱，這樣不但會(huì)使過(guò)濾器的工作強(qiáng)度加大，并且會(huì)使過(guò)濾器發(fā)生堵塞等問(wèn)題，由此雜質(zhì)沉積在池底，給后期清理工作造成不便，長(zhǎng)時(shí)以往會(huì)導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)瀕臨癱瘓。其中最重要的部分，就是雨水初期棄流過(guò)濾裝置，其可以自動(dòng)將剛開(kāi)始臟的雨水作一個(gè)分流，然后把干凈的雨水收集起來(lái)。

3.3 雨水處理系統(tǒng)

本項(xiàng)目雨水利用工程的水處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)處理能力為15m3/h，采用精細(xì)過(guò)濾工藝進(jìn)行處理。雨水經(jīng)泵送到雨水處理裝置，經(jīng)過(guò)精濾處理，滿足綠化澆灌水質(zhì)要求后進(jìn)入清水池。反沖洗水泵從清水池吸水定期對(duì)雨水處理裝置進(jìn)行反沖洗，反沖洗水就近排入小區(qū)污水井內(nèi)。

4 結(jié)語(yǔ)

隨著我國(guó)環(huán)保、綠色、可持續(xù)利用等概念的興起，特別是水資源的節(jié)約及重復(fù)利用日益受到重視，住宅小區(qū)的雨水收集利用設(shè)計(jì)不斷趨于成熟。為了提高住宅小區(qū)雨水收集利用的工作效率，加快住宅小區(qū)雨水收集技術(shù)的變革，使得住宅小區(qū)雨水收集利用方案分析具備顯著的技術(shù)、生態(tài)及經(jīng)濟(jì)價(jià)值，住宅小區(qū)雨水收集利用工程必定具有廣泛的應(yīng)用前景。