城市公共建筑和小區(qū)內(nèi)的道路、廣場(chǎng)、人行道多采用石材、瀝青、水泥混凝土和砌塊磚鋪砌而成，面材的底部大多鋪設(shè)水泥砂漿，面材之間的縫隙也多用水泥砂漿封住，雨水難以從硬質(zhì)鋪裝下滲，降落的雨水快速向市政管網(wǎng)和河道聚集，城市雨水峰流量明顯增大，現(xiàn)有城市河道普遍不能滿(mǎn)足排澇要求，特別是近幾年，省內(nèi)各縣市幾乎年年雨季都發(fā)生城市道路淹水的情況。為了減輕城市排澇的壓力，修復(fù)水環(huán)境與生態(tài)環(huán)境，節(jié)約用水，特別須要對(duì)雨水收集利用提出詳細(xì)要求。
在介紹本文內(nèi)容之前，先看看關(guān)于“利奇馬”“白鹿”臺(tái)風(fēng)的新聞資訊。“利奇馬”剛走，“白鹿”又至隨臺(tái)風(fēng)而來(lái)的暴雨天氣讓不少地方城里人體驗(yàn)了一把“海景房”。
每年的七八月份，雨季就開(kāi)始了，碰到臺(tái)風(fēng)來(lái)“串門(mén)”不僅南方沿海地區(qū)城市內(nèi)澇嚴(yán)重連內(nèi)陸地區(qū)都要被迫“看?！?。
城市的內(nèi)澇問(wèn)題，早在幾年前就已經(jīng)成為了城市管理中關(guān)注度最高的一個(gè)問(wèn)題。
本篇文章根據(jù)“海綿雨水”公司依據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范，從減輕市政排水壓力、節(jié)約水資源、改善小區(qū)生態(tài)環(huán)境等角度，介紹了城市雨水收集系統(tǒng)的概念，并以住宅小區(qū)的雨水收集系統(tǒng)為例，介紹了小區(qū)雨水收集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案計(jì)算過(guò)程。
1、雨水收集的分類(lèi)及途徑
根據(jù)雨水用途不同，廣義的雨水利用可以分為雨水直接利用（回用）系統(tǒng)、雨水間接利用（滲透）系統(tǒng)、雨水綜合利用系統(tǒng)等幾類(lèi)，具體的實(shí)現(xiàn)途徑及用途也有多種。雨水直接利用系統(tǒng)主要是將匯流面上的徑流雨水集中收集、蓄后處理加以利用，根據(jù)雨水的應(yīng)用途徑對(duì)水質(zhì)的不同要求，選擇相應(yīng)的處理技術(shù)，雨水間接利用系統(tǒng)主要是運(yùn)用雨水滲透技術(shù)，將雨水回灌地下，補(bǔ)充涵養(yǎng)地下水資源，改善小區(qū)生態(tài)環(huán)境，減少小區(qū)水澇，雨水綜合利用系統(tǒng)是指通過(guò)綜合性的技術(shù)措施實(shí)現(xiàn)雨水資源的多種目標(biāo)和功能，可能涉及雨水的收集利用、滲透、排洪減澇、小區(qū)水環(huán)境、屋頂綠化等多種方案組合。
2、住宅小區(qū)雨水收集利用系統(tǒng)的影響因素
何如選擇經(jīng)濟(jì)適用的雨水利用系統(tǒng)，盡可能多地收集雨水加以利用，減少雨水的外排量。其核心原則就是建設(shè)工程竣工硬化后，應(yīng)滿(mǎn)足建設(shè)用地外排雨水設(shè)計(jì)流量不大于開(kāi)發(fā)建設(shè)前的水平。對(duì)于住宅小區(qū)來(lái)說(shuō)，雨水利用系統(tǒng)應(yīng)結(jié)合以下因素綜合分析確定：
（1）項(xiàng)目規(guī)劃。包括小區(qū)規(guī)模，規(guī)劃用地指標(biāo)，綠化率、地表高程布置及是否有景觀水體等。
（2）氣象資料。包括多年平均降雨量、蒸發(fā)量，設(shè)計(jì)重現(xiàn)期，最大降雨量及暴雨強(qiáng)度公式等。
（3）地址資料。包括土壤滲透性能、周邊河流水環(huán)境狀況等。
（4）其他。包括小區(qū)綠化、消防、道路沖洗等雜用水定額。
3、住宅小區(qū)雨水收集利用系統(tǒng)的確定原則
（1）住宅小區(qū)內(nèi)有景觀水體時(shí)，首選利用水體進(jìn)行調(diào)蓄，補(bǔ)充景觀水體用水量。雨水利用量需要根據(jù)項(xiàng)目的基礎(chǔ)資料、水景的規(guī)模及形式、水量平衡分析、蓄洪能力等計(jì)算確定，水景的規(guī)模及調(diào)蓄能力最好通過(guò)水量平衡分析合理確定，避免盲目設(shè)計(jì)造成資金的浪費(fèi)和運(yùn)行的困難。
（2）住宅小區(qū)內(nèi)無(wú)景觀水體時(shí)，優(yōu)選低洼綠地、生物景觀滯留系統(tǒng)，滲水路面、多功能調(diào)蓄設(shè)施等分散式雨水調(diào)蓄滲透技術(shù)。
（3）對(duì)于多雨但缺水的地區(qū)宜采用雨水直接收集利用系統(tǒng)，并首先考慮對(duì)徑流污染較輕的屋面雨水進(jìn)行收集利用。
4、住宅小區(qū)雨水收集利用工程實(shí)例
下面以“海綿雨水”公司成功完成的某市住宅小區(qū)案例為例，簡(jiǎn)要介紹該小區(qū)的雨水收集利用方案設(shè)計(jì)過(guò)程，小區(qū)主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)見(jiàn)表1。
因雨水收集利用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和建設(shè)，應(yīng)滿(mǎn)足建設(shè)共哦草竣工后建設(shè)用地外排雨水設(shè)計(jì)流量不大于開(kāi)發(fā)建設(shè)前的水平，故首先要確定該小區(qū)硬化之前雨水排水徑流量。
4.1小區(qū)未硬化前雨水系統(tǒng)流量計(jì)算
根據(jù)該市暴雨強(qiáng)度公式計(jì)算：
q=8248.13X（1+0.641 1g P）/
（t+40.3）0.95{L/（s·hm2）}
式中雨水流量計(jì)算參數(shù)取值如下：（1）雨水系統(tǒng)設(shè)計(jì)重現(xiàn)期P=2a（2）雨水排水管設(shè)計(jì)降雨歷時(shí)t=25min（3）原始非鋪砌地面綜合徑流系數(shù)取Ψ=0.3（小區(qū)硬化之前為農(nóng)村民房及部分農(nóng)田）。
經(jīng)計(jì)算，小區(qū)為硬化之前設(shè)計(jì)暴雨強(qiáng)度q=185.7L/（S·hm2），小區(qū)雨水匯水面積（見(jiàn)小區(qū)計(jì)算經(jīng)濟(jì)指標(biāo)）F=53900m2，則小區(qū)原始未硬化之前排入城市河道的雨水系統(tǒng)總負(fù)荷流量Q1為0.3m3/s。
4.2小區(qū)硬化后雨水系統(tǒng)流量計(jì)算
小區(qū)建筑、廣場(chǎng)、道路等竣工，硬化之后雨水系統(tǒng)流量扔按該市暴雨強(qiáng)度公式進(jìn)行計(jì)算。小區(qū)雨水排水管設(shè)計(jì)降雨歷時(shí)t=20min，綜合徑流系數(shù)Ψ=0.7（小區(qū)硬化之后為住宅及綠化、景觀、道路等），其他參數(shù)同上。
經(jīng)計(jì)算，小區(qū)建設(shè)硬化后設(shè)計(jì)暴雨強(qiáng)度q=200.3L（s·hm2），排入城市河道的雨水系統(tǒng)總負(fù)荷流量Q2=0.75m3/s
4.3小區(qū)硬化區(qū)域內(nèi)徑流增加量
△q=Q2-Q1=0.45m3/s
小區(qū)雨水需要的收集量為小區(qū)硬化導(dǎo)致區(qū)域內(nèi)徑流量增加量△q=Q2-Q1=0.45m3/s。
4.4雨水收集方案設(shè)計(jì)
（1）優(yōu)先采取低洼綠地及部分透水面層就地入滲回灌措施，在小區(qū)景觀設(shè)計(jì)時(shí)盡可能地減少硬化路面面積，多采用透水路面、嵌草磚等人工透水地面。調(diào)整小區(qū)綠地高程低于周邊地面5~10mm，匯集周?chē)不访娴膹搅?，加大?duì)雨水的就地下滲量。同時(shí)植物根系能對(duì)雨水徑流中的懸浮物、雜質(zhì)等起到一定的凈化作用，減輕城市水體污染。
低洼綠地及透水面層就地入滲量按下式計(jì)算：
經(jīng)計(jì)算，雨水排至低洼綠地及透水面層2h降雨的滲透設(shè)施入滲量W。為476m3
（2）雨水蓄水調(diào)節(jié)池容積計(jì)算，滲透設(shè)施產(chǎn)流歷時(shí)內(nèi)蓄積雨水量按下式計(jì)算；
小區(qū)雨水收集利用系統(tǒng)在采用“低洼綠地及透水面層就地入滲回灌”的措施時(shí)另外增加一個(gè)容積不小于2238m3的雨水蓄水調(diào)節(jié)池是安全的，可以保證建設(shè)工程硬化后滿(mǎn)足建設(shè)用地外排雨水設(shè)計(jì)流量不大于開(kāi)發(fā)建設(shè)前的水平的規(guī)定。
（3）雨水收集方案確定。經(jīng)上述初步計(jì)算，綜合多方面因素，確定該小區(qū)雨水收集利用采用“低洼綠地及部分透水面層就地入滲回灌”和雨水增加的徑流量引入“蓄水池儲(chǔ)存利用”組合方案，把小區(qū)硬化所導(dǎo)致的區(qū)域內(nèi)徑流量增加量在小區(qū)內(nèi)部以入滲回灌和蓄水池調(diào)蓄方式處理，保證降雨產(chǎn)流歷時(shí)內(nèi)較開(kāi)發(fā)建設(shè)前不會(huì)增加建設(shè)區(qū)域內(nèi)市政管網(wǎng)雨水徑流量和周?chē)w外排水量。
結(jié)語(yǔ)
合理地收集利用雨水資源，一方面可以減輕城市排水設(shè)施負(fù)擔(dān)，避免暴雨時(shí)發(fā)生道路積水，另一方面可減輕雨水在降落及徑流過(guò)程中攜帶的污染物質(zhì)對(duì)受納水體的污染，同時(shí)還在很大程度上促進(jìn)雨水向地下水供給，最后還可以為小區(qū)的景觀綠化、道路沖洗、火災(zāi)消防等提供水源，節(jié)約大量的自來(lái)水。因此，為保持城市可持續(xù)發(fā)展，緩解市政管網(wǎng)排水壓力，減少面源污染，改善生態(tài)環(huán)境，實(shí)施雨水收集利用系統(tǒng)是很有意義的。
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