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        公務(wù)員期刊網(wǎng) 論文中心 正文

        住宅小區(qū)雨水利用工程設(shè)計(jì)研究

        前言:想要寫出一篇引人入勝的文章?我們特意為您整理了住宅小區(qū)雨水利用工程設(shè)計(jì)研究范文,希望能給你帶來靈感和參考,敬請閱讀。

        住宅小區(qū)雨水利用工程設(shè)計(jì)研究

        摘要:在提倡節(jié)能減排的大政方針下和水資源供求關(guān)系日益緊張的現(xiàn)實(shí)面前,對雨水資源的利用已顯得尤為重要。該文以無錫市某住宅小區(qū)為背景,對小區(qū)雨水收集、處理的整個工況進(jìn)行設(shè)計(jì)。通過優(yōu)化管網(wǎng)設(shè)計(jì)、雨水處理工藝、自動控制等手段,實(shí)現(xiàn)運(yùn)行5個月內(nèi)水費(fèi)節(jié)約22015元,為開發(fā)商、設(shè)計(jì)院等單位今后進(jìn)行類似工程的設(shè)計(jì)提供參考。

        關(guān)鍵詞:雨水利用;蓄水池;清水池;住宅小區(qū);設(shè)計(jì)方案

        本工程為無錫某住宅小區(qū)項(xiàng)目,總的規(guī)劃用地面積約12.6萬m2,地塊西側(cè)為現(xiàn)狀河道。整個項(xiàng)目被中間南北向道路分為東、西兩個地塊,主要由3~11層住宅組成,整個項(xiàng)目的綠地率約35%。

        1小區(qū)雨水利用工程工況

        本工程將整個小區(qū)屋面、道路、草坪的雨水統(tǒng)一匯流至東側(cè)地塊西南角,雨水經(jīng)過預(yù)處理后排入地下室雨水蓄水池,再經(jīng)過過濾和消毒處理后達(dá)到城市雜用水水質(zhì)要求,儲存于地下室雨水清水池。雨水最終用于整個小區(qū)的綠化澆灌、道路沖洗和景觀用水。

        2小區(qū)雨水利用相關(guān)水量計(jì)算

        2.1設(shè)計(jì)雨水徑流總量

        根據(jù)無錫近30年降雨量統(tǒng)計(jì)資料,年降雨厚度為1100mm,年降雨次數(shù)為100次,現(xiàn)每次降雨量按11mm計(jì)。根據(jù)《建筑給排水設(shè)計(jì)規(guī)范》[1]第4.9.6條,選取徑流系數(shù)。初期雨水棄流量按3mm計(jì),每次降雨棄流總量約為200m3,根據(jù)《建筑與小區(qū)雨水利用工程技術(shù)規(guī)范》(GB50400—2006)[2]第7.1.3條相關(guān)規(guī)定,設(shè)計(jì)雨水蓄水池容積為600m3。

        2.2雨水利用需水量

        根據(jù)《建筑給排水設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50015—2003)第3.1.4、3.1.5、3.1.7條,選取各項(xiàng)用水定額。由專業(yè)景觀設(shè)計(jì)單位提供小區(qū)的室外景觀日循環(huán)總水量為400m3。

        3小區(qū)雨水管網(wǎng)設(shè)計(jì)

        整個小區(qū)綜合徑流系數(shù)取各種匯水面源的加權(quán)平均值,計(jì)算可得為0.55。根據(jù)《建筑給排水設(shè)計(jì)規(guī)范》第4.9.5條,選取小區(qū)雨水設(shè)計(jì)重現(xiàn)期為3年。根據(jù)無錫地區(qū)暴雨強(qiáng)度公式和設(shè)計(jì)雨水流量公式,計(jì)算可得整個小區(qū)的設(shè)計(jì)雨水流量為1600L/s。小區(qū)屋面雨水通過雨水立管重力流排至室外雨水檢查井,路面雨水通過雨水口排至室外雨水檢查井。室外雨水管采用UPVC雙壁波紋管,管徑為DN300~DN700;室外雨水井采用混凝土模塊式井。小區(qū)的雨水蓄水池、雨水清水池和雨水處理機(jī)房設(shè)置于東側(cè)地塊的西南角地下室。東、西兩個地塊的雨水經(jīng)過室外雨水管網(wǎng)匯流至雨水蓄水池。中間道路施工時已在兩地塊之間預(yù)留DN700雨水過路管,以便西側(cè)地塊雨水匯流至東側(cè)地塊。當(dāng)雨水蓄水池水位達(dá)到設(shè)計(jì)最高水位時,雨水進(jìn)水總管上的電動閘閥自動關(guān)閉,此時小區(qū)雨水通過4個雨水溢流口直接排放。其中3個DN500溢流口分別排至小區(qū)中間和南側(cè)道路市政雨水管網(wǎng),1個DN700溢流口通過八字式雨水口排至西側(cè)現(xiàn)狀河道內(nèi)。雨水蓄水池的西北角外墻上,貼池頂設(shè)有600mm(高)×800mm(寬)的檢修人孔,同時兼做蓄水池的溢流口。當(dāng)蓄水池水位超過最高水位時,雨水通過此溢流口直接排入小區(qū)室外雨水管網(wǎng)。

        4雨水處理工藝

        4.1雨水處理工藝流程

        小區(qū)雨水利用時,水質(zhì)要求執(zhí)行《城市污水再生利用城市雜用水水質(zhì)》[3]標(biāo)準(zhǔn)。本工程雨水經(jīng)過預(yù)處理去除較大雜質(zhì)后,排入雨水蓄水池,再經(jīng)過砂缸過濾器過濾和消毒處理后,將達(dá)到雜用水水質(zhì)要求的雨水儲存于清水池內(nèi)。

        4.2雨水預(yù)處理

        降雨開始后,小區(qū)雨水通過管網(wǎng)收集、匯流至溢流井前。為了棄流初期雨水,此時進(jìn)水管路上電動閘閥處于關(guān)閉狀態(tài),溢流管上的電動閘閥處于開啟狀態(tài),初期雨水通過溢流管直接排入市政雨水管網(wǎng)。當(dāng)棄流雨水累計(jì)流量達(dá)到設(shè)定值時,溢流管上電動閘閥關(guān)閉,進(jìn)水管路上電動閘閥打開。雨水進(jìn)入格柵井和沉砂井,雨水中夾雜的較大雜質(zhì)和顆粒物經(jīng)過格柵和沉砂處理后被去除。格柵采用間距10mm細(xì)格柵,過水尺寸為800mm×800mm,安裝在格柵槽內(nèi),可以通過吊環(huán)拉起進(jìn)行清淤;沉砂井底部設(shè)500mm×500mm存砂斗。人工定期清掏格柵井和存砂斗內(nèi)的雜質(zhì),以保證雨水管路的順暢。

        4.3雨水過濾、消毒處理

        經(jīng)過預(yù)處理的雨水排入雨水蓄水池后,在雨水處理機(jī)房內(nèi)對雨水進(jìn)行進(jìn)一步的處理,以達(dá)到雜用水水質(zhì)要求。選用對雜質(zhì)有一定通過能力的立式污水泵從蓄水池中吸水,加壓的雨水通過并聯(lián)的2組砂缸過濾器,實(shí)現(xiàn)對雨水中細(xì)小雜質(zhì)的進(jìn)一步去除。單臺砂缸過濾器處理能力為30m3/h,能實(shí)現(xiàn)自動反沖洗。過濾后的雨水儲存于雨水清水池,采用自動二氧化氯加藥罐對清水池中雨水進(jìn)行消毒處理,加藥計(jì)量泵加藥能力為0.25m3/h。

        5雨水利用工程自動控制要點(diǎn)

        5.1電動閘閥的控制

        5.1.1進(jìn)水管路上的電動閘閥控制

        當(dāng)一個降雨過程結(jié)束或者雨水蓄水池達(dá)到最高水位時,將進(jìn)水管路上的電動閘閥關(guān)閉;下一個降雨過程開始后,當(dāng)棄流雨水累計(jì)流量達(dá)到設(shè)定值時,開啟進(jìn)水管路上的電動閘閥。其中,水位信號由安裝在蓄水池中的超聲波液位計(jì)反饋,棄流雨水流量信號由安裝在溢流管上的流量傳感器反饋。

        5.1.2溢流管上的電動閘閥控制

        當(dāng)一個降雨過程結(jié)束后,將溢流管上的電動閘閥開啟;新一個降雨過程開始后,當(dāng)棄流雨水累計(jì)流量達(dá)到設(shè)定值時,關(guān)閉溢流管上的電動閘閥。其中,棄流雨水流量信號由安裝在溢流管上的流量傳感器反饋。

        5.2立式污水泵的控制

        當(dāng)清水池中水位低于最低水位時,啟動污水泵以實(shí)現(xiàn)向清水池進(jìn)水;當(dāng)清水池中水位達(dá)到最高水位或者蓄水池中水位達(dá)到最低水位時,關(guān)停污水泵。水位信號由安裝在清水池中的超聲波液位計(jì)反饋。

        5.3加藥計(jì)量泵的控制

        當(dāng)清水池中在線余氯檢測裝置反饋的余氯值低于設(shè)定值時,啟動計(jì)量泵向清水池中加藥,當(dāng)反饋余氯值高于設(shè)定值時,關(guān)停計(jì)量泵,停止加藥。

        6雨水利用工程實(shí)際運(yùn)行情況

        6.1運(yùn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

        整個雨水利用工程從2015年1月份開始運(yùn)行,至今運(yùn)行約5個月,降雨量>3mm的有效降雨次數(shù)、儲存雨水量、綠化澆灌等用水量、自來水補(bǔ)水量等數(shù)據(jù)如表3所示。

        6.2運(yùn)行情況分析

        初始運(yùn)行的這5個月共利用雨水量為5950m3,按無錫地區(qū)自來水水價4.5元/m3、雨水利用運(yùn)行費(fèi)用0.8元/m3計(jì)算,則用水節(jié)約費(fèi)用為22015元。從這5個月統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)看出,由于整個小區(qū)投入運(yùn)行時間不長,綠化澆灌等用水量還未達(dá)到設(shè)計(jì)最大流量,同時雨水利用工程也還未達(dá)到最大運(yùn)行負(fù)荷。隨著今后小區(qū)用水量的增加和雨水利用工程功能的充分發(fā)揮,整個雨水利用工程在節(jié)約用水的同時,經(jīng)濟(jì)效益也將更為顯著[4,5]。

        7結(jié)語

        在整個設(shè)計(jì)過程中,指出以下幾個要點(diǎn),提醒在今后類似工程的設(shè)計(jì)中需特別注意:(1)雨水蓄水池位置的選擇,影響到整個小區(qū)雨水管網(wǎng)的走向。蓄水池盡量布置在整個小區(qū)雨水管網(wǎng)的中間位置,當(dāng)小區(qū)面積非常大時,還要考慮分區(qū)收集雨水、分區(qū)建設(shè)蓄水池的可能。(2)考慮到雨水蓄水池蓄滿水的情況下,需要將整個小區(qū)雨水直接排放。因此在設(shè)計(jì)時需要對小區(qū)周圍的市政雨水接口進(jìn)行詳細(xì)了解,合理利用市政雨水接口,布置雨水溢流口。(3)要結(jié)合小區(qū)景觀、綠化用水、道路沖洗龍頭等的布置情況,合理設(shè)計(jì)雨水利用供水管網(wǎng),以達(dá)到最大程度的節(jié)約用水。

        參考文獻(xiàn)

        [1]GB50015—2003,建筑給排水設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

        [2]GB50400—2006,建筑小區(qū)雨水利用工程技術(shù)規(guī)范[S].

        [3]GB/T18920—2002,城市污水再生利用城市雜用水水質(zhì)[S].

        [4]張克峰,姜海英,王永磊.幾種適合我國國情的城市雨水利用技術(shù)[J].凈水技術(shù),2006,25(1):6163.

        [5]黃少文,潘志輝,馮燕,等.城市公共建筑雨水利用系統(tǒng)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析[J].凈水技術(shù),2012,31(6):9296.

        作者:張駿 殷立平 劉華 朱文 單位:無錫市民用建筑設(shè)計(jì)院有限公司

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