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摘要：在提倡節能減排的大政方針下和水資源供求關系日益緊張的現實面前，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為背景，對小區雨水收集、處理的整個工況進行設計。通過優化管網設計、雨水處理工藝、自動控制等手段，實現運行5個月內水費節約22015元，為開發商、設計院等單位今后進行類似工程的設計提供參考。

關鍵詞：雨水利用；蓄水池；清水池；住宅小區；設計方案

本工程為無錫某住宅小區項目，總的規劃用地面積約12．6萬m2，地塊西側為現狀河道。整個項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，整個項目的綠地率約35％。

1小區雨水利用工程工況

本工程將整個小區屋面、道路、草坪的雨水統一匯流至東側地塊西南角，雨水經過預處理后排入地下室雨水蓄水池，再經過過濾和消毒處理后達到城市雜用水水質要求，儲存于地下室雨水清水池。雨水最終用于整個小區的綠化澆灌、道路沖洗和景觀用水。

2小區雨水利用相關水量計算

2．1設計雨水徑流總量

根據無錫近30年降雨量統計資料，年降雨厚度為1100mm，年降雨次數為100次，現每次降雨量按11mm計。根據《建筑給排水設計規范》［1］第4．9．6條，選取徑流系數。初期雨水棄流量按3mm計，每次降雨棄流總量約為200m3，根據《建筑與小區雨水利用工程技術規范》（GB50400—2006）［2］第7．1．3條相關規定，設計雨水蓄水池容積為600m3。

2．2雨水利用需水量

根據《建筑給排水設計規范》（GB50015—2003）第3．1．4、3．1．5、3．1．7條，選取各項用水定額。由專業景觀設計單位提供小區的室外景觀日循環總水量為400m3。

3小區雨水管網設計

整個小區綜合徑流系數取各種匯水面源的加權平均值，計算可得為0．55。根據《建筑給排水設計規范》第4．9．5條，選取小區雨水設計重現期為3年。根據無錫地區暴雨強度公式和設計雨水流量公式，計算可得整個小區的設計雨水流量為1600L／s。小區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。小區的雨水蓄水池、雨水清水池和雨水處理機房設置于東側地塊的西南角地下室。東、西兩個地塊的雨水經過室外雨水管網匯流至雨水蓄水池。中間道路施工時已在兩地塊之間預留DN700雨水過路管，以便西側地塊雨水匯流至東側地塊。當雨水蓄水池水位達到設計最高水位時，雨水進水總管上的電動閘閥自動關閉，此時小區雨水通過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中間和南側道路市政雨水管網，1個DN700溢流口通過八字式雨水口排至西側現狀河道內。雨水蓄水池的西北角外墻上，貼池頂設有600mm（高）×800mm（寬）的檢修人孔，同時兼做蓄水池的溢流口。當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室外雨水管網。

4雨水處理工藝

4．1雨水處理工藝流程

小區雨水利用時，水質要求執行《城市污水再生利用城市雜用水水質》［3］標準。本工程雨水經過預處理去除較大雜質后，排入雨水蓄水池，再經過砂缸過濾器過濾和消毒處理后，將達到雜用水水質要求的雨水儲存于清水池內。

4．2雨水預處理

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

4．3雨水過濾、消毒處理

經過預處理的雨水排入雨水蓄水池后，在雨水處理機房內對雨水進行進一步的處理，以達到雜用水水質要求。選用對雜質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的2組砂缸過濾器，實現對雨水中細小雜質的進一步去除。單臺砂缸過濾器處理能力為30m3／h，能實現自動反沖洗。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行消毒處理，加藥計量泵加藥能力為0．25m3／h。

5雨水利用工程自動控制要點

5．1電動閘閥的控制

5．1．1進水管路上的電動閘閥控制

當一個降雨過程結束或者雨水蓄水池達到最高水位時，將進水管路上的電動閘閥關閉；下一個降雨過程開始后，當棄流雨水累計流量達到設定值時，開啟進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

當一個降雨過程結束后，將溢流管上的電動閘閥開啟；新一個降雨過程開始后，當棄流雨水累計流量達到設定值時，關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

當清水池中水位低于最低水位時，啟動污水泵以實現向清水池進水；當清水池中水位達到最高水位或者蓄水池中水位達到最低水位時，關停污水泵。水位信號由安裝在清水池中的超聲波液位計反饋。

5．3加藥計量泵的控制

當清水池中在線余氯檢測裝置反饋的余氯值低于設定值時，啟動計量泵向清水池中加藥，當反饋余氯值高于設定值時，關停計量泵，停止加藥。

6雨水利用工程實際運行情況

6．1運行數據統計

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

6．2運行情況分析

初始運行的這5個月共利用雨水量為5950m3，按無錫地區自來水水價4．5元／m3、雨水利用運行費用0．8元／m3計算，則用水節約費用為22015元。從這5個月統計數據看出，由于整個小區投入運行時間不長，綠化澆灌等用水量還未達到設計最大流量，同時雨水利用工程也還未達到最大運行負荷。隨著今后小區用水量的增加和雨水利用工程功能的充分發揮，整個雨水利用工程在節約用水的同時，經濟效益也將更為顯著［4，5］。

7結語

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

參考文獻

［1］GB50015—2003，建筑給排水設計規范［S］．

［2］GB50400—2006，建筑小區雨水利用工程技術規范［S］．

［3］GB／T18920—2002，城市污水再生利用城市雜用水水質［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［J］．凈水技術，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的技術經濟分析［J］．凈水技術，2012，31（6）：9296．

作者:張駿 殷立平 劉華 朱文 單位:無錫市民用建筑設計院有限公司