摘要：我國(guó)是水資源嚴(yán)重短缺的國(guó)家，水資源的匱乏和水環(huán)境的嚴(yán)重污染，已成為制約我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的重要因素，對(duì)我國(guó)的可持續(xù)發(fā)展構(gòu)成了直接的危脅。城市雨水作為一種長(zhǎng)期被忽視的經(jīng)濟(jì)而寶貴的水資源，一直未得到很好地利用，如果將雨水利用思想融入到城市的建設(shè)中，對(duì)未來(lái)城市健康、可持續(xù)的發(fā)展具有重要意義。下面介紹雨水收集利用工程的設(shè)計(jì)思路，具有一定指導(dǎo)作用。
關(guān)鍵詞：雨水收集；雨水利用；方案；雨水量計(jì)算；處理工藝；效益
1雨水回收利用的必要性
1.1應(yīng)用背景。水是人類生存必不可少的能源，也是制約當(dāng)今社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要資源。我國(guó)是一個(gè)較為缺水的國(guó)家，人均水資源量?jī)H占世界人均的1/4。干旱缺水、洪澇災(zāi)害和水環(huán)境惡化一起成為了我國(guó)面臨的三大水問(wèn)題并在一定程度上制約了經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。雨水是地表水的主要來(lái)源，對(duì)生態(tài)系統(tǒng)具有極其重要的意義，如何對(duì)其進(jìn)行有效利用已成為人們近幾年不斷關(guān)注的問(wèn)題。我國(guó)具有豐富的雨水資源，年平均降水總量為6.2×104億m3，可利用水資源量巨大。隨著我國(guó)工業(yè)化、城市化的進(jìn)程不斷加快，人們對(duì)水資源的需求量不斷加大。通過(guò)對(duì)雨水的回用，不僅可以在一定程度上避免旱澇災(zāi)害，減輕市政管網(wǎng)壓力，也可以在一定程度上解決雨水中所摻雜的雜質(zhì)造成污染與堵塞的問(wèn)題。
1.2應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。雨水的收集與處理會(huì)增加設(shè)備的建設(shè)費(fèi)用，但隨著人口的增加、社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展、水資源的短缺，水價(jià)上漲已成為必然趨勢(shì)。因此，將回用的雨水作為低質(zhì)水以代替生活用水，它所創(chuàng)造的長(zhǎng)期效益是無(wú)法估量的。雨水的回用更加有利于提高人們珍惜水資源、節(jié)約水資源的意識(shí)，有著巨大的社會(huì)效益。雨水的回用可以減少水土流失，緩解城市化進(jìn)程中用水與排水之間的矛盾，并且雨水在收集與滯留的過(guò)程中，通過(guò)蒸發(fā)、下滲等作用，可以進(jìn)一步改善小范圍內(nèi)的氣候狀況，減少城市中的熱島效應(yīng)，從而進(jìn)一步創(chuàng)造良好的生態(tài)環(huán)境。
1.3國(guó)內(nèi)外雨水回收利用現(xiàn)狀。人類對(duì)于雨水的利用已經(jīng)有了很長(zhǎng)的歷史。雨水集流系統(tǒng)的研究可以追溯到公元前8世紀(jì)古羅馬時(shí)期。在歐洲德國(guó)還成立了專門的雨水回用組織，頒布了一系列法律法規(guī)。日本是亞洲最早實(shí)行雨水回收利用的國(guó)家，從1982年開始就逐步將雨水回用納入國(guó)家發(fā)展日程。我國(guó)對(duì)于雨水的回用起步較晚，直至20世紀(jì)90年代，我國(guó)才將雨水的回用作為一門單獨(dú)的學(xué)科展開研究。然而，雨水回用在部分地區(qū)得到較快的發(fā)展并產(chǎn)生了可觀的經(jīng)濟(jì)效益與生態(tài)效益，近幾年我國(guó)在各城市均舉辦了相關(guān)的雨水回收利用研討會(huì)。隨著國(guó)際間日益頻繁的交流，我國(guó)從西方先進(jìn)國(guó)家不斷地進(jìn)行技術(shù)上的學(xué)習(xí)，并根據(jù)各地的實(shí)際情況建立了符合不同地區(qū)的示范性工程。
筆者在多年的工作實(shí)踐中，一直在不斷學(xué)習(xí)、關(guān)注相關(guān)雨水回收利用的研究，并決心用自己的所學(xué)知識(shí)為國(guó)家在該方向上的發(fā)展出一份自己的力量。
2雨水收集利用系統(tǒng)設(shè)計(jì)
2.1雨水收集系統(tǒng)。在住宅小區(qū)的雨水收集系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，需要對(duì)雨水設(shè)計(jì)流量、雨水收集管、格柵和整流井進(jìn)行詳細(xì)的分析，確保符合要求。在進(jìn)行雨水設(shè)計(jì)流量的設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該根據(jù)相應(yīng)的規(guī)范對(duì)雨水的流量進(jìn)行計(jì)算，通過(guò)仔細(xì)的計(jì)算，將雨水的設(shè)計(jì)流量準(zhǔn)確的算出來(lái)。在進(jìn)行雨水收集管的設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)該根據(jù)計(jì)算出的雨水流量進(jìn)行收集管管徑的選擇，確保所選取的收集管能夠適用于住宅小區(qū)的雨水收集利用系統(tǒng)。雨水收集利用系統(tǒng)中的格柵設(shè)置能夠有效的阻擋雨水中漂浮的雜物，避免收集管的堵塞。一般采用的格柵為不銹鋼提籃格柵。整流井的設(shè)計(jì)在雨水收集利用系統(tǒng)中是非常重要的，能夠?qū)⒘魅氲秸骶械挠晁M(jìn)行截留和雜志的沉淀，避免后面的雨水提升泵的堵塞。一般采用的整流井為全地下式鋼混結(jié)構(gòu)。
2.2雨水積蓄系統(tǒng)。在雨水收集利用系統(tǒng)中，由于來(lái)水的水量是不確定的，并且伴隨著時(shí)間的改變而改變，所以為了能夠確保后續(xù)的雨水收集利用系統(tǒng)能夠正常的對(duì)雨水進(jìn)行處理操作，減輕系統(tǒng)的運(yùn)行負(fù)荷，就需要有效的調(diào)控雨水的水量，因此在雨水收集利用系統(tǒng)前設(shè)置調(diào)蓄池。設(shè)置的調(diào)蓄池的目的就是有效的控制雨水水量，并且該設(shè)計(jì)也應(yīng)該符合相關(guān)的要求，一般設(shè)計(jì)的有效儲(chǔ)水容積不能夠小于集水面日雨水徑流總量扣除設(shè)計(jì)初期徑流棄流量。在雨水積蓄系統(tǒng)中，應(yīng)該考慮雨水積蓄系統(tǒng)的有效儲(chǔ)水容積和調(diào)蓄池這兩方面。在進(jìn)行雨水積蓄系統(tǒng)的有效儲(chǔ)水容積的設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該對(duì)日雨水徑流總量、設(shè)計(jì)初期徑流棄流量以及有效儲(chǔ)水容積進(jìn)行詳細(xì)的分析。根據(jù)相關(guān)的規(guī)范對(duì)日雨水徑流總量進(jìn)行計(jì)算，確保數(shù)值的準(zhǔn)確性。對(duì)于設(shè)計(jì)初期徑流棄流量而言，它比較的難控制，這是因?yàn)槌跗谟晁畯搅魉|(zhì)受到許多方面因素的干擾。有效儲(chǔ)水容積是雨水積蓄系統(tǒng)中非常重要的，必須根據(jù)相應(yīng)的規(guī)范對(duì)其進(jìn)行準(zhǔn)確的計(jì)算。該系統(tǒng)中的調(diào)蓄池應(yīng)該選擇全地下式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，并且在調(diào)蓄池內(nèi)部設(shè)置提升水泵吸水管、通氣管以及溢流管等。
2.3雨水處理系統(tǒng)。在住宅小區(qū)的雨水收集利用系統(tǒng)中，雨水處理系統(tǒng)是非常重要的，對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行有著很大的影響。設(shè)計(jì)雨水處理系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)該根據(jù)小區(qū)的實(shí)際工程情況選擇雨水處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)規(guī)模，確定好系統(tǒng)的設(shè)計(jì)工作時(shí)間，并且選用良好的過(guò)濾工藝對(duì)雨水進(jìn)行處理。在雨水處理系統(tǒng)中，需要將調(diào)蓄池中收集的雨水運(yùn)送到相應(yīng)的`雨水處理裝置中進(jìn)行處理，一般是利用一級(jí)提升泵來(lái)完成雨水的運(yùn)送。運(yùn)送到處理裝置中的雨水需要經(jīng)過(guò)比較精密的過(guò)濾處理，將雨水水質(zhì)進(jìn)行改善，達(dá)到相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)后就能夠?qū)⑵淞鞣诺角逅刂校瑫r(shí)還要利用反沖洗水泵對(duì)雨水處理裝置進(jìn)行定期的清洗，用于沖洗雨水需要就近排放到住宅小區(qū)的污水井中。通常情況下，在住宅小區(qū)雨水收集利用系統(tǒng)設(shè)計(jì)中需要將雨水處理裝置置于建筑的單獨(dú)地下室中，根據(jù)系統(tǒng)的具體情況選擇設(shè)備的數(shù)量和類型。
2.4雨水回用系統(tǒng)。在雨水的回用系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，需要考慮好清水池和雨水回用設(shè)施的設(shè)計(jì)。在進(jìn)行清水池的設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該根據(jù)雨水回用系統(tǒng)的最高設(shè)計(jì)用水量確定清水池的容積，并且準(zhǔn)確的計(jì)算出最高日設(shè)計(jì)用水量。在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，還要考慮雨季的情況，出現(xiàn)無(wú)雨或者是少雨的情況時(shí)，應(yīng)該適當(dāng)?shù)臄U(kuò)大清水池的容積，儲(chǔ)存更多的雨水為住宅小區(qū)的提高用水量。清水池一般采用的是鋼制成品水池，并且放置在建筑的單獨(dú)地下室中，根據(jù)具體情況確定清水池的尺寸。雨水回用設(shè)施的組成包括變頻供水系統(tǒng)、二級(jí)提升泵和回用管線三部分。雨水回用系統(tǒng)是住宅小區(qū)雨水收集利用系統(tǒng)設(shè)計(jì)非常關(guān)鍵的一部分，必須加強(qiáng)對(duì)該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)分析，確保住宅小區(qū)雨水收集利用系統(tǒng)能夠正常的運(yùn)行，提高雨水的利用率。
3結(jié)語(yǔ)
雨水的收集利用系統(tǒng)能夠有效的節(jié)約水資源、改善生活環(huán)境。雨水的收集和利用是一項(xiàng)非常重要的工程，所以在住宅小區(qū)的雨水收集利用系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，必須深入的對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行分析，了解系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的要點(diǎn)。該系統(tǒng)設(shè)計(jì)需要分析雨水收集利用方案、雨水收集利用的工藝流程和雨水收集利用系統(tǒng)設(shè)計(jì)這幾方面的設(shè)計(jì)內(nèi)容，確保雨水的收集利用系統(tǒng)能夠正常的運(yùn)行。
參考文獻(xiàn)
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