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雨水利用方案

雨水利用方案

雨水利用方案范文第1篇

【关键词】雨水;雨水利用;初期雨水;人工湿地

1 引言

雨水是自然界水循环系统中的重要环节,对调节、补充地区水资源和改善及保护生态环境起着极为关键的作用。在城市范围内,可有目的地采用各种措施对雨水资源进行保护利用,主要包括收集、储存和净化后的直接利用:利用各种人工或自然水体、池、湿地或低洼地对雨水径流实施调蓄、净化和利用,改善城市水环境和生态环境;通过各种人工和自然渗透设施使雨水渗入地下,补充地下水资源。

从广义上讲,陆地上一切形式的水资源利用都是雨水利用,而我们所说的雨水利用是特指有目的地对降雨资源进行收集、调配和利用等过程。城市雨水利用包括雨水的收集、储存、控制并高效利用等过程。雨水用途包括:补充地下水、绿化用水、景观用水、城市杂用(洗车、冲洗道路及建筑物、消防等)、居民杂用、工业用水,深度处理后甚至还可以用作饮用。

由此可见,雨水是一种极有价值的水资源。近年来,一些发达国家城市雨水的资源化和雨水的收集利用技术发展很快。但是我国在以往的城镇雨水排水工程中主要以排放为主,基本上没有考虑雨水的利用。大量雨水通过管道直接排入水体,这对于中国这个世界上严重缺水的国家来说是一种极大的资源浪费,同时也造成了初期雨水对水体的污染。随着国家的发展、社会的进步和公民素质的逐步提高,环保理念逐步深入人心,政府对环境污染防治的投入也在逐渐的增加。雨水利用技术在我国一些区域逐渐发展起来。目前国内对雨水的利用主要集中在社区、广场及公共绿地等范围内,对于城市市政雨水的收集与利用工程在国内还处于起步阶段[1,2]。

2 方案介绍

本文所要论述的雨水利用主要是对市政道路系统径流的雨水以及各细胞社区弃流或外排雨水(本文将这部分雨水通称为“市政雨水”)的收集与利用。需要强调和说明的是,对于市政雨水,无论是否采取收集利用措施,都必须设置完备的市政雨水的收集与排放系统。我们所讨论的雨水利用,应该是在避免洪涝灾害的发生,保障城市安全的前提下,适当的考虑对市政雨水进行收集与利用。笔者曾有幸参与了市政基础设施方案设计工作,借此文提出该工程在市政雨水收集利用方面的一些粗浅的思路和设计方案,供广大排水专业人员批评指正,以起到抛砖引玉的作用。

2.1 市政雨水渗透、滞蓄利用方案

雨水的收集与利用方式呈多样化,技术经济分析显示,雨水渗透、滞蓄方案设计简单、可操作性强、效果显著。通过在机非隔离带内设置渗透、滞蓄设施对市政雨水进行控制,达到雨水渗地下和滞留灌溉等利用目的。

本方案成立的前提条件是须在道路两侧设置有隔离带,且宽度尽量不小于3米。这样,可将隔离带设置为雨永潘透、滞蓄沟。在淘内填入工程废弃的混凝土块和适量的炉渣等吸附性较强的土石料,其上铺渗透系数较大的人工拌和土作为植被土,种植适宜在水中生长的水生植物或乔术。在沟内沿途设置雨水收水井.并将收水井井蓖高程设置为高于植被土高程且低于路面高程。雨水沿道路径流至沟内.部分雨水可通过沟内渗透性较好的土质渗透到地下,可以对地下水起到补给作用。另外,具有一定吸附性的土石料可以对雨水中所含的污染物等杂质起到一定的吸附作用。随着水量的增加,沟内水位升高至雨水收水井井篦的位置时.雨水可溢流到收水井内,通过雨水管道输送至雨水泵站,经泵站提升后排人人工湿地或其他处理设旌。当超过人工湿地接纳容量时,可直接将雨水排入附近的水体。

该方案的优点是可以在快速有效的对雨水进行收集的同时对雨水具有较好渗透和滞蓄作用。既可队有效的利用雨水对地下水资源进行补给,也可以有效的节省绿化用水量。中小雨时,可通过设置在雨水泵站内的中小雨水泵将雨水排八人工湿地或其他处理设施进行净化。该方案同时具有很好的景观效果。

该方案存在以下问题:①大雨或暴雨时,超过湿地处理容量的雨水无法进入湿地,直接排入天然水体。距离雨水泵站远点的初期雨水在管道内的流行时间较长,当其到达雨水泵站时,可能湿地的处理容量已经饱和,则这部分初期雨水被直接排入天然水体。虽然考虑大量的中期雨水会将初期雨水的污染物浓度起到稀释作用,但可能仍然会对天然水体造成一定程度的污染。②渗透、滞蓄沟内容易淤积初期雨水中的泥沙等污染物。

2.2 市政初期雨水分离、处理方案

降雨初期,雨水溶解了空气中的大量酸性气体、汽车尾气、工厂废气等污染性气体,降落地面后,又由于冲刷沥青油毡屋面、沥青混凝土道路、建筑工地等,使得前期雨水中含有大量的有机物、病原体、重金属、油脂、悬浮固体等污染物质。

由统计数据中可以看出,初期雨水的污染程度是较高的,有一些污染物的含量接近甚至超过了普通城市污水。如果将初期雨水直接排入自然承受水体,将会对水体造成非常严重的污染。

一些国内外检测数据显示,机动车道的雨水径流含有较高浓度的污染物质。可以说,城市初期雨水中所含的污染物质,很大部分来自机动车道的雨水径流。

研究表明:机动车道径流中主要的污染物成分为悬浮固体(SS)、COD、BOD、重金属Pt、Cr、Cu、Ni等以及多环芳烃(PAHs)、油和脂等。

机动车道雨水径流污染物进入水体后对水体水质的影响很大,导致水体的物理、化学性质和微生物特性发生变化,甚至成为影响水质的主导因素,一些有毒有机物如PAHs及重金属会对水生生态系统产生严重的影响,并可能产生潜在的二次污染等。

前文所述的市政雨水收集、利用方案,可以有效的对路面径流的雨水起到减量、下渗的作用,但并未对初期雨水进行弃流或处理。虽然渗透、滞蓄沟可以在一定程度上拦截雨水中的一部分污染物,但仍然会有相当一部分的污染物会进入到雨水管道并被直接排放至自然水体。而且,如果渗透、滞蓄沟在较长一段时间内没有被清理,则沟内的拦截的污染物会逐渐达到饱和,拦截效率亦随之逐渐降低。则随之而来的不仅仅是大量初期雨水中的污染物被直接排入自然水体,而且沟内拦截的污染物亦有可能对周围环境造成二次污染。

这样可以在前一方案的基础上增加了路面径流初期雨水的弃流和处理等内容。拟采取小雨或下雨的初期,机动车道雨水单独收集并铺设专用管道输送至专用储水池,最终排入污水处理厂进行处理的设计思路。

3 结束语

雨水是非常宝贵的淡水资源,雨水的收集与利用技术应该在我国,特别是我国的北方干旱缺水地区,广泛的推广和实践。但是,目前我国在雨水利用技术方面的研究尚处起步阶段,亟待解决的问题还比较多。但是我们有理由相信,通过国家政策的大力支持,以及各方面人员的积极研究,雨水利用技术会不断地完善且更具可操作性。

参考文献:

雨水利用方案范文第2篇

[关键字]:下凹式绿地 碎石盲沟 雨水收集利用

1.国内外研究现状

国外的雨水利用研究具有代表性的有德国、日本、美国以及其它一些典型的国家。其中德国是世界上雨水收集、处理、利用技术最先进的国家之一,德国城市雨水利用技术已进入标准化、产业化阶段,并逐步向集成化、综合化方向发展[1];美国的雨水利用发展迅速,涌现了波特兰雨水园等一大批雨水利用的优秀案例[2];日本特别重视雨水的渗透利用,包括渗井、渗池和渗沟等,由于这类设施具有占地面积较小、安装简易等特点,其在日本已经迅速发展[3]。

国内的雨水利用研究历史久远,但相对来说发展缓慢。基于城市绿地的角度来分析,并没有形成系统的理论指导。因此,如何对城市绿地做专项的雨水利用还值得更深层次的研究。

2.设计方案

本方案适用于城市公园、广场的绿地。采用“下凹式”绿地,配合“穹顶式”广场的设计,通过地下盲沟将广场和路面上的雨水导入绿地下的蓄水池,可将收集的雨水用于绿地灌溉。

方案有以下四个过程:

2.1雨水收集[4]

其一,在道路立缘石“断接”处的草地上设置流水篦子,且流水篦子下设置渗水井,渗水井底部与就近盲沟渠道相连,道路雨水经过路面-流水篦子-渗水井-盲沟,最终流入蓄水池;

其二,在穹顶式广场四周边缘铺设鹅卵石层,且其底部与盲沟相连。为了减少雨水在到达鹅卵石层底部时沿竖直方向的下渗量(以收集更多雨水),在鹅卵石层底部设置一定的坡度,底部最低处连接盲沟。广场雨水经过广场-鹅卵石层-盲沟,最终也汇入蓄水池。

2.2雨水净化

2.2.1由于广场面较为洁净且四周的鹅卵石层有过滤净化作用,因此广场上的雨水通过鹅卵石层已经得到净化;虽然路面雨水中污染物较多,但经过渗水井(有滤料层)的过程中也得到了净化。

2.2.2同时,雨水从渗水井进入自主设计的滤料盲沟时,进行第二次过滤、净化,最终才进入到蓄水池中。

盲沟整体为非棱柱体渐扩式。下底面为有一定坡度的斜面(如图3),并最终与蓄水池相连;水平方向上向左右两边扩展(如图4)。

考虑到盲沟要对雨水进行过滤、净化,故按照水流流动的方向依次填充渗透系数依次减小的粗砾、砂砾、石英砂对来自地面的雨水进行过滤净化。

2.3雨水储蓄

为了不影响绿地的景观效果,在地下设置蓄水池,并要求其顶部与盲沟上缘平齐,蓄水池底部设置管道连接市政管水网。蓄水池的体积大小,根据蓄水有效面积(该蓄水池四周路面以及广场)、降雨量、蒸发量等因素来确定。

2.4雨水利用

水主要用于绿地的灌溉,因此在蓄水池下设水泵,当需要灌溉时将收集的雨水抽到地上再利用。同时在蓄水池上安装水位监控系统,若蓄水池水位过高,则开始排水,如用于公厕冲洗等;若蓄水池水位过低(不满足灌溉需求),则开始从市政管水网补水[5]。在雨水被抽出蓄水池前会经过一个紫外线消毒装置,对雨水进行消毒,提高水质。

3.结语与讨论

本方案转变“以排为主”的传统理念,施工较为简单,成本低,无难以解决的技术问题,但可以从很大程度上收集雨水进行利用,同时还有排除路面积水的作用。我国是一个严重缺水的国家,特别是水资源匮乏的西北部地区.如果能把雨水资源合理利用起来,可一定程度上缓解缺水问题。

参考文献

[1]李俊奇,车物.德国城市雨水利用技术考察分析[J].城市环境与城市生态,2002, (15): 47-49.

[2]威廉・汤普森,王玲.利用雨水打造创新的水体景观[J].城市环境设计,2008,(1):1013.

[3]于宵.城市道路路面雨水收集与利用系统设计[J].城市道桥与防洪,2013,(4): 111-114.

[4]刘建华,郭忠印.塑料盲沟材料性能测试分析与应用技术探讨[J].公路,2004, (11): 113-117.

[5]孙雨石.有关市政道路雨水收集利用方法分析[J].城市道桥与防洪,2013, (5): 118-120

作者简介:

李赫,女,汉族,河南郑州人,郑州大学水文与水资源工程2012级本科生.

雨水利用方案范文第3篇

关键词:雨水利用;水系统;经济分析

中图分类号:TQ340文献标识码: A

引言

随着我国经济的快速发展,环境不断地恶化,城市面临着水多(雨洪)、水少(水资源紧缺)、水脏(水环境恶化)等问题【1】。我国淡水资源并不丰富,对其如何有效的合理利用就显得格外重要。而合理的回收利用雨水,是一项行之有效的方法。可从源头上缓解我国淡水资源,节约优质水资源,有效的减少生活用水量,实现水系统的良性循环。

1 雨水回收利用的意义

由于城市化的不断城市发展,地面硬化率的不断提高,地面径流率也不断提升,产生的雨水量也逐年增加,充分利用雨水的必要性就尤为重要。

雨水利用是把自然或人工收集雨地面表面的雨水,采用科学进行收集、储存、处理达标后充分利用,是从水文循环中获取地表水为人类所用的一种方法【2】。雨水回收利用非常适合我国可持续发展战略目标。目前,城市降雨径流量已由城市开发前的10%增加到开发后的50%以上【3】,雨水收集回用不仅节约了水资源,还减少了雨水对地表河流的污染;同时因大量雨水的合理截留和收集,降低了暴雨带给城市的淹涝灾害风险。而处理雨水水质成本也低于其他供应方式,所以只有综合考虑雨水利用多方面的效应,才能更好地体现雨水利用技术的价值【4】。

2 雨水回收利用现状与发展趋势

随着世界各地越来越重视雨水的回收利用,世界各地也有了各自独特的雨水收集系统。美国设有大型的市政雨水收集利用系统,并制定了相应的法律法规给予支持;德国制定的标准规定有面层的路面砖必须能使水能够渗入地下;新家坡集水区占了总国土的六分之一,雨水收集系统成功将80%的降雨量转化成了生活用水;澳大利亚城市通过建造蓄水池收集屋顶的雨水,用于生活热水和冲厕用水;日本已经广泛使用透水混凝土路面,将收集起来的雨水用于消防、绿化、冲厕等;而我国的雨水利用也有着悠久的历史,我国现代城市的雨水利用起始于20世纪80年代后期,国内一些城市相继开展了有关雨水资源化的研究和应用【2】。在2008年北京奥运会上,我国场馆设计的雨水回收利用系统,标志着我国的雨水回收利用系统已达到先进水平。世博会等接下来的大型场所都利用了屋面大面积收集雨水系统。以上足以说明雨水的回收利用是一项节约水资源、减少了雨水对地表河流的污染,缓解内涝的行之有效的技术措施。

3 雨水回收处理方法

初期的雨水(前2mm或者5分钟的降雨量)一般污染严重,流量也比较小,在流经初期采用弃流过滤装置,将其排掉。通过利用城镇内和周边的天然湖塘洼地、沼泽地、湿地等自然水体,以及雨水利用工程设计中为满足雨水利用的要求而设置的调蓄池,在雨水径流的高峰流量时进行暂存,待径流量下降后再排放或利用,此措施也减少了洪涝灾害,是最理想的水生态循环系统【3】。

雨水作为较优质的回用水源,同时考虑到连续集中降雨的高温季节,收集的雨水容易产生有机物滋生的状况,结合《绿色建筑评价标准》(GB/T50378-2006)中推荐的屋面雨水处理工艺【5】:

4 案例分析

该项目位于陕西省安康市。安康市属北亚热带湿润季风气候区,雨量充沛。年降雨量636.9-1100mm。多年平均降雨量926.2 mm。设计重现期1年一遇日降雨量为50.0 mm,其中5mm以上的降雨量占总降雨的的比例为89.3%。本设计初期雨水弃流按5mm考虑,则水池容积计算降雨厚度为45.0mm。

该项目规划用地面积约为37438.86,其中建筑容积率为3.7,绿化率为37.2%。本次设计利用场内室外雨水管线收集区域内下垫面雨水,结合雨水管线的分布情况,方案中在其中一条雨水管网末端设置一座雨水利用构筑物收集雨水,余量雨水以溢流的形式排入市政雨水管网。净化后洁净雨水主要用于该区域内绿地浇洒使用。本次设计选用第三种工艺,但雨水经过过滤消毒后不进入清水池,直接至用水点。具体流程如下图:

图1 雨水收集利用系统流程图

4.1区域综合雨量径流系数的计算

不同的区域雨水径流系数不同,按照设计规范要求,屋面、路面、硬质铺装雨水综合雨量径流系数取0.90,绿地雨水综合雨量径流系数取0.15。区域内绿化率为37.2%,则该区域综合雨量径流系数为

Ψ=0.372×0.15+(1-0.372)×0.90=0.0558+0.5652=0.62

4.2根据设计日降雨量计算水池容积

区域总汇水总面积约为37438.86,区域内综合雨量径流系数为0.62。按照安康一年一遇的降雨重现期计算,去除初期弃流雨水,区域下垫面一场降雨可收集雨水量按下式计算: W=αΨH F (1.1)

式中 W―雨水储水池容积,m3 ;α―折减系数;Ψ―雨量径流系数;H―设计日降雨量,mm/d ;F―汇水面积,。

项目区域内一场降雨可收集雨水量为W=37438.86×0.62×0.045=1044.54m³

4.3根据用水量核算水池容积

W1 = Q T(1.2)

式中W1―雨水储水池的容积,m3 ;Q―日用水量m3/d;T―雨水利用天数,d。根据《建筑给水排水设计规范》:绿化浇洒用水定额可按浇洒面积1.0~3.0L/・d计算;本设计取2.0L/・d。

浇洒绿地日用水量:Q =37438.86×0.372×0.002=27.85 m³

按照设计规范要求,雨水回用的保质周期易为2.5天,根据安康实际降雨情况,设计雨水的利用天数以T=5.0d为参数,W1=Q×5.0=27.85×5.0=139.25m³。

方案中设置1座145m³的雨水储水池,一次降雨可供用水量为140.0 m³,满足设计范围内5天的绿化浇洒用水,剩余的雨水可以用作景观补水或场地冲洗用水。收集的雨水通过初期弃流将较脏的雨水排至市政雨水管道 ,弃流后的雨水通过管道送至储水池收集 ,然后经泵提升至全自动过滤器 ,考虑到初期弃流后的雨水水质较为稳定 ,且悬浮固体含量较低 ,雨水过滤后经紫外线消毒器在线消毒后方可回用。

4.4 年可利用雨水资源总量计算

W年=37438.86×0.62×1.14×0.13=3440.03m³。若将该区域一年收集的雨水资源用于绿化、洗车、冲厕等,按照居民使用自来水的价格2.9元/m³,一年可节省近万元。若广泛的建设雨水回收利用项目,将能为国家节约很大一部分水资源,将有效缓解水资源短缺的现状。

5结语

雨水回收利用在国内外已成为趋势,在节约水资源及缓解内涝方面有着重要的现实意义,根据本案例的分析结果可得出,雨水通过简单的处理后用于绿化、冲洗路面、道路浇洒等是非常适用于现在水环境情况的,并且回收利用后所得的经济效益也是非常可观的。我们要结合实际情况,多做方案选比,尽量降低建设费用,以达到雨水回收利用效益的最大化。

参考文献:

[1]石炼.城市总体规划中雨水利用规划探讨[J].给水排水:2012,38(4):13-16

[2]刘建华,李旭东,刘小芳,马旭升.城市雨水资源化利用现状趋势及雨水综合利用规划案例[J].天津市建筑设计院 “现代杯”全国优秀建筑给水排水论文集:98

[3]GB50788-2012,城镇给水排水技术规范[S].

雨水利用方案范文第4篇

【关键词】市政排水管网;改造;雨污分流。

中图分类号:TD63+6

如何将旧城市污水有效地截流到污水处理厂,这是许多旧城市碰到的难题,解决不好的话城市污水处理厂就“无米可炊”,治理污染的巨大的投资就无法发挥应有的效益,城市水环境污染困扰就得不到真正解决。当前,我国城市排水管网虽有一些雨污分流,但合流混排还是居多,特别是旧城区、县城,大量未经处理的污水直排河沟、海域等自然环境,致使纳污水体水质恶化,严重影响市民生活和城市景观,截污整治势在必行。传统的排水管网改造方式是实行严格的雨污分流措施,并在此基础上,将污水通过污水干管汇流至污水处理厂净化处理,雨水通过雨水管就近排入自然水体。这是一种基于理想状态的模式,实施上投资大、难度高,而且截污效果事倍功半。造成截污效果差原因很多:一方面有的区域污水排水管网建设滞后,雨污排放无法分流;有的开发商偷工减料,擅自将污水管接人雨水管;有的住户改动住宅使用功能布局,污水排人住宅的雨水管;另外,管道破漏、错接、堵塞造成污水进人雨水管的也不为少数。这样就算在晴好天气条件下,许多雨水管、渠内仍是川流不息。这样,加大排水管理执法力度,开展专项整治,规范污水排放路径非常必要,老排水管网改造迫在眉睫。

1.方案分析

1.1现状管网调查

管网改造方案的确定无疑离不开对管网设施的了解。了解越透彻,我们制定实施方案就越有把握,先改造最需要改造的那部分排水管网是我们的当务之急。因此对排水管网现状的调查是我们目前管网改造的重点。下面我们探讨一些管网调查的方法:

(1)利用物探资料。

由于排水管网改造涉及到城区主要道路,涉及范围较大,而市政提供的物探资料为几年前物探成果,这就使物探资料的准确性和完整性受到影响。在其后的几年间各管线产权单位都增设了管线,而物探资料却没有完整的反映。

(2)召开由各管线单位参加的管网协调会。

在物探资料不完备的情况下,设计人员只有通过各管线产权单位了解现状管线情况。由于区县地区对管网的管理不太规范,大多数管线单位都无从提供竣工图纸,设计人员只有靠管线产权单位工作人员描述现状管网情况。设计人员将道路图纸提供给相关管线单位,由管线单位工作人员在图纸上画出现状管线相对位置。

虽然这种方法不够精确,但在资料缺乏的情况下,也为设计人员进一步了解现状管线情况提供了方便。

(3)现场踏勘。

根据物探资料,并结合管线单位意见,对城区主干道管线进行现场踏勘,使设计人员掌握排水管网改造所需基本资料。现场踏勘还可以使设计人员了解城区排水系统特点,为进一步做好管网改造工作提供帮助。

3.排水工程设计原则确定

(1)根据道路大道和景观大道的排水现状及周边用地规划考虑,设计道路排水系统均采用雨、污分流制,以保护城市水源和水环境,减少对江水体的污染;贯彻“全面规划、合理布局、综合利用、保护环境、造福人民”的持续发展的环境保护方针。

(2)工程管线在竖向管位分配时,尽量减少管线在道路交叉口处交叉,宜按下列原则规定处理:有压管让无压管,可弯曲管让不可弯曲管。支管线避让主管线。小管径管线让大管径管线。新建管线让现有保留管线。

(3)所有的重力水均考虑重力排除,充分利用地形坡度,减少管网长度和埋深,尽量避免提升,需要特殊处理的水另行考虑,以减少建设费用和运行费用。

(4)按远期设计改造段的排水管道,并根据规划和建设情况分期实施,逐步完善,充分考虑分期实施的工程技术衔接问题。

(5)与城市给水、道路、道路交通、水利及其他专业和管线单位相协调。

(6)近远结合,以近为主;预留走廊,灵活应变:设计做到近远期结合,以近期为主,预留管线走廊及按远期预埋过街管道的方式。设计上考虑在重点地点和交叉口预留综合过街管,以灵活应变,适应未来发展的需要。

(7)尽量利用现有管线,如果出现容量不足的情况,考虑扩容处理。对原有的排水管道和箱涵,尽量做保护利用,如果排水管道使用年限较长或是容量太小,考虑废除处理。

(8)为保证周围居民正常的生产和生活需要,对现有需要拆迁的管道或管廊,必须在新建或还建完成后方能进行拆迁。

(9)对于一些原有的过街支管,标高允许的情况下,尽量保护利用,如果出现埋深太浅的情况,视情况而定,进行拆除还建。

(10)符合国家现行的有关强制性标准,严格遵照国家最新制订的相关法律、法规、政策。

2.排水体制及改造方案

为了提高环境质量,保护江河水体水环境,本规划区排水体制采用雨、污分流制系统。雨、污水尽可能利用地形高差,重力流排除。规划区及改造区排水系统与城市排水系统相衔接。本次设计道路改造段排水系统在下游排水主管网未形成或未改造前,与已建市政合流管(沟)接顺。待下游排水主管网完全实行分流制系统时,然后在本次改造段接出处分别接入其雨、污分流管网内。

2.1改造方案的制定

针对现状管网的调查结果,结合建委意见,排水管网改造方案主要是把现状合流管道进行雨污分流,并保证排水畅通。

方案1

把合流管道作为雨水管道使用,但原有道路边沟需进行改造(原管位还建雨水管道),并新建污水管道。

由于现状人行道上管线密集,污水管道无法找到合理管位,新建污水管道敷设于车行道慢车道上。污水管道管径经过流域服务面积计算,DN400至DN 5OO管道满足设计要求,考虑到污水排水安全问题并结合建委相关要求,污水管道采用双壁波纹管道。污水设计结合区污水二级管网方案,出口接入污水二级管道中。

根据路幅宽度,改造道路污水管道单侧布置,于是设计还必须考虑污水过街问题。设计中需要结合道路周边小区及建筑布置情况确定污水过街位置,由于污水管道过街管道较多,施工时对道路开挖面较大。

方案2

把合流管道作为污水管道使用,对道路排水边沟段进行改造,新建雨水管道。

此方案实施的优点在于其用户污水支管已接入系统,设计无需再考虑污水用户接口问题。

新建雨水管道结合现状雨水系统,并经过汇流面积确定,雨水管道管径DN 400至DN 1800,考虑到造价原因,雨水管道采用钢筋混凝土管道。污水出口根据污水二级管网方案确定。

综上两个方案各有优势,但考虑到建设资金问题,我们采纳方案一,即现状合流管道(除原有边沟改造为管道)作为雨水管道使用,新建污水管道。由于现状合流管道使用年限较长,管道堵塞严重,雨水口布置较少且部分堵塞,因此本次排水管网改造还需疏浚合流管道作为雨水管道使用,且增设雨水口使道路排水畅通。污水管道在二级管网建成以前接入下游合流管道,对于标高太低的污水管道(无法接入下游合流管道)在二级管网形成前不予使用。

2.2方案总结

因此,对于排水管网的改造如同战争,战略上我们需要全局的眼光,不能出了问题才去补救,方案制定就是战争的策略,策略的好坏直接影响了战争的成败。前面所探讨的方案为主要的工艺方案,具体实施的时候还会伴随着很多其他的细节,如施工期间的调水方案,施工期间的道路封堵方案等。其实方案的制定通常都是由这些细节所决定的。能全面兼顾到这些细节的方案就是最合适的方案。笔者也希望能有同行发表自己更为专业的方案制定细则,来推动我们排水行业的发展。

3. 经济效益分析

在当前社会发展的过程中,节能环保施工已成为当前建筑工程和其他各种工程施工的基础和前提,在进行经济分析、方案比选时,在满足出水水质各项指标前提下,除要考虑费用与技术等因素外,还应考虑该方案是否有利于实现污水资源化――既是在原有技术经济分析因子的基础上,增加“促进污水资源化”和“环境质量的改善”这两个重要的比较因子。虽然目前我国投入到污水厂建设的资金较为有限,要在全国范围内普遍地实现污水资源化还需要一个认识过程,但是必须注意到这将是解决我国水问题的有效途径。应该从现在开始在有条件的城市和地区率先实现污水处理和再生利用,要努力探求适合我国国情的污水回用途径和相应的处理方法。

4.结束语

城市排水系统对于整个城市环境、发展越来越重要,但整个排水系统的建设投资也是很大的,排水规划作为排水系统建设的必须的前期环节,如何在排水规划中充分利用现状管网,避免重复投资,节约成本,体现其指导性、科学性、合理性,越来越受到广泛重视。

参考文献:

[1] 张凤礼.浅谈我国城市排水建设与发展.中国新技术新产品.2010.5.

雨水利用方案范文第5篇

关键词:校园的雨水管理规划设计,景观设计理念,用法途径

中图分类号:TU986文献标识码: A

Abstract: With the development of urbanization, more and more people realize the importance of ecological utilization of rainwater resources. Introduce the eco utilization of rainwater into the rainwater design of campus will become an inevitable trend. This article will choose one greenbelt of the university in Suzhou as the object of study, and apply the related theory to the designing scheme ,which will show a systematic scheme about rainwater harvesting for people .

Keywords: the rainwater design of campus, the idea of landscape design, Usage way 1.校园雨水资源收集利用的景观设计目的、意义

校园――国家培养“栋梁”的基地,作为社会的一部分,是莘莘学子们生活学习的地方,也是城市生态系统的一个特殊子系统,校园具有很强的开放性,其对资源的利用形式与利用效率会对社会其他系统产生巨大的影响。校园人口密集.用水量大,比如:生活用水、食堂餐厅用水、教学实验用水以及办公区的用水,从而导致用水量大大增加。目前,全国都在提倡节能降耗的生活模式,校园如此的用水模式却恰好违背了这种精神。要想在校园中实现水资源的节约,一方面是开源,从用水方面节约;而更重要的一方面则是开发新的水源,如中水回用及雨水利用。雨水作为一种天然水资源,具有分布广、储量大、水质好、易收集的特点,能否有效地利用雨水资源非常重要,若能有效合理地收集利用这部分雨水资源,可缓解或解决水资源短缺、校园排水管网压力、地下水水位沉降等问题,因此,如何将雨水收集与校园本身的人文环境和自然环境相结合起来,通过生态设计的手法来营建集美学功能、生态功能和游憩功能为一体的美好景观格局,对于实现校园雨水的生态化综合利用能够为其他系统产生示范和带动作用。如若将雨水收集利用作为一种营造景观的途径引入校园规划中,不仅解决了节约水资源的宗旨,同时也为师生们提供了一个优美的生态校园环境。

2.国内外校园雨水资源利用现状

国内:国内校园的雨水收集利用暂处于初期的探索研究阶段,但随着社会的发展,水资源的日渐短缺,人们逐渐对雨水资源重视起来,某些校园开始采取相关措施对雨水进行收集利用,但只是单纯的利用工程技术进行雨水的管理,而没有将景观设计考虑进去。这些已经存在的研究成果和实施过程只是单纯的具备雨水收集技术,而没有将景观与雨水的收集利用过程及设施相结合考虑,缺乏生态性和审美性。

国外:在一些发达国家,雨水的管理已经发展到一个较高的水平,特别是德国、美国等一些发达国家,已有三十多年的发展历史,目前已形成了比较成熟和完善的雨水收集、处理、控制和渗透技术及配套的法规体系,成为国际上雨水资源利用技术最为先进的国家[1]。如美国在20世纪70年代实行的最佳管理措施(Best Management Practice,简称BMP),到20世纪90年代,相关专家在对其研究和创新的基础上形成了一种低影响开发模式(Low Impact Development,简称LID),这种管理方法主要是通过模拟大自然的场地环境加上人工技术从而实现保护自然和环境的可持续发展[2] [3]。澳大利亚的城市水敏感设计(WSUD)由最初的暴雨控制理念发展到现今的为可持续发展的城市提供可支撑的框架,其核心理念是将城市雨水得到最大化的可持续发展以及利用[4] [5]。德国是欧洲雨水利用技术最为发达的国家之一,目前德国的雨水设计利用基本已经达到规范化、标准化水平,大部分地区已经实现了将雨水管理利用与地方景观结合起来规划设计,达到了景观的生态利用[6]。

总的来讲,国内的雨水收集利用处于较快发展阶段,但与国外一些发达国家还有不少差距,还需要更多的人力和物力投入其中。

3.案例研究

下面将根据所要绿地的本身情况和周边环境,通过将国外一些较先进的雨水管理理念运用其中设计出一个雨水与景观相结合雨水管理方案,从而达到景观与功能的完美结合。

3.1基本概况

苏州位于北亚热带湿润季风气候区,温暖潮湿多雨,季风明显,四季分明。 苏州市年平均气温为15.7℃,最热月7月份,平均气温28.2℃;最冷月1月份,平均气温3.0℃;极端最高气温为39.2℃,出现在1992年7月16日。 苏州市区多年平均降水量在1100mm左右,降水日数平均每年达130天。降水量年内分配也不均匀,每年4~9月,受暖湿的夏季风的影响,降水多而集中,各月平均降水量为100~160mm,6个月的降水量占全年的70%以上,这期间的降水包括初夏的梅雨和夏秋的台风雨;10月到次年3月,受干冷的冬季风影响,降水很少,各月平均降水量为40~85mm。一年中以6月份降水量及降水日为最多,常年平均月降水量为160毫米,降水日12.5天。12月份月降水量最少,为40毫米。10月份降水日最少,平均为7.8天。

本案例所研究的对象为白色实线所标出的区域,其中绿地总面积为6434平方米,建筑面积占3729平方米(如图1所示),在进行设计之前,我们根据苏州的多年平均降水量以及集中雨期期间的最大降雨量算出最大的雨水储存量,计算结果如下:

月降水量:最高160mm

最低40mm

年平均降水量:1100mm

总面积:10153 图1

建筑面积:3729

一年中降雨量:1100×10153=11168000 L

月最高降雨量:0.16×10153=1624500 L

月最低降雨量:0.04×10153=406000 L

根据计算出来的雨水降雨量结果,同时结合景观设计,做出平面设计图如图2所示。

在本方案设计中,我们以雨水收集利用的景观设计为根本出发点,以建筑的解构和重组为设计理念(如图3),即将中心的建筑形体解构成多个不规则的四边形,然后通过比例的缩放以及图形的再次组合将其融入到整体的规划设计中,最后所得的方案如图2所示:

图2:平面图

方案主要包括入口广场雨水净化区、雨水景观区、停车场雨水收集区和中央庭院的休闲区(如图3),场地的设计以雨水收集利用为主要的设计导则,为了将建筑屋顶的雨水更平缓地引流到地面上,沿着建筑的周边做了一圈散水沟,散水沟的上层铺设小的鹅卵石,鹅卵石下方放置管道将多余的雨水通过管道排放到设定好的雨水收集池中。

根据设计出的方案图,测算出设计后的绿地面积、道路面积、停车场面积、木质平台面积等,再根据《给排水设计手册》的相关参数算出所设计的水域最低水位、最高水位,最终算出以0.6m作为水的设计深度。

图3:功能分区图

《给排水设计手册》:

设计后年平均收集雨水量为:

3729×1100×0.9+1098×1100×0.3+3658×1100×0.2+850×1100×0.15+817×1100=5897760 L

月最高收集雨水量:

3729×160×0.9+1098×160×0.3+3658×160×0.2+850×160×0.15+817×160=1017856 L

月最低收集雨水量:

3729×40×0.9+1098×40×0.3+3658×40×0.2+850×40×0.15+817×40=214464 L

最低水位:0.26m最高水位:0.8m从而最终取0.6m作为设计水位

下图分别为设计的雨水分布图和雨水流向图,如图4和图5所示:

图4:雨水分布图(蓝色标示的为可贮存雨水的区域)

图5:雨水流向图

(主要标示了雨水的流向,从而确 定雨水的贮存池的位置)

入口广场雨水净化区:入口广场两侧是大面积的水上树池,两侧的水池也是地下相通的,保证了水的流动性。水深在800毫米,保证在暴雨来临时也不会出现漫水的现象。

雨水景观区:此区域是设计的重点,一方面是对外的人流最多,被观赏的次数最多,是解构重组思想体现的最为明显的地方,设计的水域图形为不规则的多个四边形的拼凑体,同时在水边间断的伸出条形的木平台,不仅起到了连接的功能作用,同时很好地诠释出设计理念,增加了设计的美感,达到了功能与美观的统一性。

停车场雨水:停车场铺设透水草皮砖,这种铺装的抗压性能和渗透性能比较好,对于雨水渗透回补地下水能起到很好的效果。由于停车场进出车辆频繁,会有一定油渍、一些重金属、化学原料等污染地表,通过草皮植物将汽车渗透的油渍和相关杂物吸收、过滤,从而达到净化的效果渗透到地下。在雨量较大的时候,雨水会随着停车场旁边的渗水口流入到旁边的湿地中,同样也能达到雨水净化、储存的目的[7]。

中央庭院的休闲区:休闲区主要是供师生们休息的地方,此处设计较为巧妙,从图2中可以看出,此处铺设硬质地砖和木平台,在靠近入口的的地方同样设置有三个不规则的四边形花坛,丰富了景观一角,同时也呼应了整体的设计理念。在此区域中,同样是沿着建筑周边设置有散水沟,同时在靠近西北角位置设计有一块与建筑形体相呼应的水池,这个水池中设置有小型喷泉,此处水池相对其他位置要低20厘米,主要是将更多的雨水汇集于此,更好地展现出其景观效果。在木质平台下方也是联通的水域,构成整体的水的循环。同时也给休憩于此的师生们更多亲切感。

建筑立面处理:建筑物屋面是目前雨水利用中最适合和常用的雨水收集面,通过屋面收集的雨水污染程度低,PH呈中性,含盐量很少,硬度很低。本设计主要在建筑南面做丰富的立面设计,采用的种植方式为人工地盘垂直种植,即将将植物生长的地盘垂直地安装到建筑立面上, 就如植物从墙面上生长出来一样。但这种绿化种植操作难度较大,成本相对较高,对植物的选择也较严格[8]。

在本方案中选择的植物为阳性的太阳花为主,在其中点缀一些景天。选择太阳花的目的主要是此面墙向阳时间较长,同时太阳花生命力极强,不怕风吹雨打,被人们称作“死不了”。这对于日后的管理将会带来更多的方便,并且其观赏性也较好。在墙壁上穿插种植部分景天,避免出现单一植物的呆板性。而对于墙体植物灌溉的水源主要来自雨水,主要是通过将雨水管道(管道直径控制在3cm左右)以棋盘交叉形式安装到墙体上,在管道下方每隔10cm处留出小孔,当雨量较小时,从屋顶流下来的水通过管道的各个部分,从而通过管道的空隙滴漏到植物上,达到浇灌的效果。当雨量较大时,一部分雨水通过屋檐较低处的排水口流入到较细管道中直接浇灌植物,大部分雨水将通过屋檐较高处的空隙通过粗水管直接流到地面上的水域中。这种做法一方面软化了墙面,使墙体有了视觉欣赏性,另一方面减缓了从屋面排下来的部分雨水,达到了景观与功能的完美结合。

建造下凹式绿地:在此方案设计中,绿地高程设计均低于路面高程,形成下凹式绿地,从而使路面的雨水能够流到附近的绿地中。一方面很好地减少了地面径流,同时植物本身的生态净化功能将进入绿地的初期雨水中部分杂质净化干净。在绿地面积较大区域,绿地中间设计成浅沟形式[9],在沟内种植植物,达到进一步净化雨水的作用。

铺设透水性铺装:透水性铺装系统是由一系列的混凝土块和塑料网状结构, 填以沙子、砾石及土壤组成, 具有孔隙通透性,这些孔隙使雨水能够渗入到地下土壤, 对减少雨水径流起到很大的作用[10]。铺设透水性铺装,能使雨水透过空隙较快速的流入到土壤中,减少了地面径流

5.结论

随着绿色校园、生态校园理念的逐渐深入,雨水的景观收集利用将会更深入地体现这一主题性,所以在校园的规划设计中应将雨水的管理应用以一种强制性的政策加入到整体设计中,不仅会提高雨水的利用效率,同时将雨水管理的每个阶段作为校园景观的一个部分,让置身于校园中的师生参观感受每一个水处理的过程,从中得到启发和教育,将这一思想得以更大程度的在社会中普及,从而让更多的人收益于功能与艺术想结合的雨水景观收集利用管理。

参考文献:

[1]刘滨谊, 许珊. 利用雨水收集系统解决景观用水问题. 中国园林, 2007 ( 2 ) : 54 56

[2]基于气候变化的雨水花园规划研究张婧P6

[3]Low-impact Development Cernter.Low Impact Development(LID)A Literature Review[M]. Washington: United States Environmental Protection Agency, 2000, EPA/841/B-00/005 。

[4]13 Tony H F Wong.Urban Stormwater Management and Water Sensitive Urban Design in Australia[J].Urban Drainage 2002.

[5]14 童国庆, 李红梅. 澳大利亚城市水敏感设计最新进展.

[6] 王胜利.海拉尔河东新区雨水收集利用的景观设计研究.东北林业大学硕士学位论文.P5-P7

[7]美国景观设计中雨水管理的艺术The Artful Rainwater Management of Landscape Architecture Design in America摘马建武 / MA Jian-wu (美)斯图特・爱考斯 /(USA)Stuart Echols

[8] 建筑立面绿化技术浅析,郭蕊莲,华侨大学建筑学院

[9]王品才.某生态校园雨水调蓄与资源化利用研究.天津大学硕士学位论文.P33-P35