襄阳市某项目雨水回用系统设计示例

襄阳市某项目雨水回用系统设计示例

王进

中信建筑设计研究总院有限公司武汉430014

摘要：本文以襄阳市某建筑项目为例，简单介绍了本项目雨水回用系统设计中项目用水量、雨水收集量、雨水利用量、蓄水池容积等的计算过程及雨水处理工艺流程，并进行了效益分析，供类似项目设计比较和探讨。

关键词：雨水收集量；水量平衡；蓄水池；处理工艺

1.项目概况

本项目总规划用地面积141240m2，绿地率为40%，不考虑红线内山体绿化面积，根据建筑总平面图，绿化面积约为23000m2，道路及硬质铺装面积约50000m2，景观水体面积约4000m2。项目采用雨水回收利用系统，拟考虑用于雨水收集的建筑屋顶面积约12000m2，处理后主要用于景观水体补水，多余部分用于绿化浇洒、道路冲洗。

2.气候条件

本项目位于湖北省襄阳市，地处北亚热带季风型大陆气候过渡区，具有四季分明，气候温和，阳光充足，热量丰富，降雨适中，雨热同季等特点。年平均气温为15至16摄氏度，1月平均气温为2至3度，7月平均温度为27至28度，年降雨量834.7毫米，无霜期在228至249天之间，具有中国南北过渡型的气候特征。太阳辐射较为丰富，年平均总日照时效为1800-2100小时。

下面是襄阳市1971-2000年降雨气候资料的统计分析（见下表）。

表1襄阳市1971-2000年降雨气候资料

注：降雨日表示日降雨量不少于1.0毫米

从气象条件来看，本项目进行雨水收集利用设计是可行的。

3.雨水收集量计算

根据《建筑与小区雨水控制及利用工程技术规范》GB50400-2016中3.3.1条规定雨水设计径流总量公式：

式中：W——雨水设计径流总量（m3/a）；

——雨水径流系数；本项目取0.9；.

hy——设计降雨厚度（mm），取值为834.7mm；

F——汇水面积（hm2）。

本项目仅收集屋面雨水，汇水面积为12000m2。雨水径流总量为9014.76m3。

可用雨水总量

式中：W—雨水设计径流总量（m3/a）；

—季节折减系数，取0.85；

—初期雨水弃流系数，取0.87。

本项目雨水收集利用系统雨水总收集量为6666.4m3/a。

本项目其他损失水量按总用水量的10%计算。

4.年均水量平衡计算

4.1绿化浇洒用水

按照《建筑给水排水设计规范》（GB50015-2003）2009年版第3.1.4条的规定，绿化浇洒用水定额可按浇洒面积2L/（m2·d）计算。本项目需浇洒的绿化面积约为23000m2。在12月、1月、2月为避免结冰不需要浇灌，浇洒时间取3~11月份，除去3~11月份降雨天数100天外，如每天进行绿地浇洒，则浇灌天数为176天。年总用水量为8109.80m3。

除按以上的计算形式确定绿化浇洒用水的年用水量外，如在现阶段就能确实草坪种类的前提下，还可以根据《民用建筑节水设计标准》GB50555-2010第3.1.6条的要求，根据草坪种类的不同选择灌水定额，从而确定绿化浇洒用水的年用水量。

4.2道路浇洒用水

按照《建筑给水排水设计规范》（GB50015-2003）2009年版第3.1.5条规定，道路浇洒用水定额可按浇洒面积2L/（m2·d）计算，根据降雨量气候资料，每月平均3至4天降雨一次，降雨时不考虑地面浇洒，则一年浇洒天数为365-118=247天，按3天浇洒一次考虑，全年浇洒次数约为80次，本项目需浇洒的道路面积为50000m2。年用水量为8243m3。

4.3景观水体补水

本项目设计景观水体，项目景观水系总面积约为4000m2，根据襄阳地区的逐月降雨量以及年均蒸发量（1500mm左右）数据，日蒸发量为16.40m3，年平均补水量为4056m3。

表2年均水量平衡计算结果

注：①⑶=⑴×10%；②⑷=⑵；③⑸=⑴-⑷-⑶

从上表可以看出，理论计算量小于总用水量，但本项目雨水收集主要用途为景观水体补水，年雨水收集量6666.4m3/a大于景观水池年补水量4056m3/a。因此，本项目收集的雨水基本可满足景观补水供给，根据逐月水量平衡可知，部分月份多余雨水还可用于绿化浇洒和道路场地冲洗等。

5.逐月水量平衡计算

本项目月均水量平衡计算详见下表。

表3逐月水量平衡计算结果

分析逐月降雨量情况，本项目所处襄阳市，由于降雨的不均匀因素影响，夏季降雨量充沛，仅用于景观水景补水的雨水富余，利用雨水调节池贮存雨水，用于雨水较少时节用水需求。在其他月份雨水收集量不足时，景观水体补水满足采用雨水补给，其他用途不足用自来水补给。

6.蓄水池容积计算

根据《建筑与小区雨水控制及利用工程技术规范》GB50400-2016第7.1.3条的规定：收集回用系统应设置雨水储存设施。

根据降雨量气候资料，每月平均3至4天降雨一次。根据一次雨水收集量可供3~4天补水量，考虑到实际降雨频率及持续干旱时间的间隔，可满足3~4天左右的存储与用水量，确保技术经济的可行性。

蓄水池容积取绿化浇洒和景观补水3~4天的最大用水量：

V=1.1（16.4+46）×4=275（m3）

本项目雨水蓄水池容积可设置为300m3设计。清水池按50m3考虑。

7.水处理工艺流程

通过雨水沉淀弃流井将初期径流雨水排于污水管网，同时雨水经过沉淀过滤，使较为干净的雨水收集至雨水蓄水池中。处理经自动过滤、消毒、杀菌处理后，出水进入清水池，再同过供水系统将达标的雨水输送至用水点。在雨量超过蓄水池调节容量时，多余雨水溢流排入园区的雨水管网中。同时预留自来水作为备用水源。工艺流程如图所示：

由于在本项目中，经收集处理后的雨水主要用于景观水系补水，多余部分用于绿化和道路浇洒。过滤系统去除水中的杂质颗粒和溶解于水中的有机物，由于绿化浇灌及地面冲洗用水，为确保其水质要求满足《城市污水再生利用城市杂用水水质》（GB/T18920-2002）中对于出水余氯的要求，在供水系统中设置消毒装置，向出水中投加消毒剂。

雨水通过雨水收集管网汇集至蓄水池，经泵提升至过滤罐，经过滤处理后的出水进入清水池。整个系统中，自来水补水、绿化浇洒/冲洗供水、景观水补水管路分别设置计量水表。

8.经济效益分析

本项目雨水收集利用系统设备投资约60万元，土建费用为5万元，总计约为65万元。

雨水回用系统投入运行后可减轻公共用水费用。

根据处理成本（0.19元/m3）及自来水水费（3.50元/m3）可以得出，每回用1m3的雨水可节约水费3.31元。

使用雨水系统，每年可节省费用6666×3.31=22064.46元，年节约自来水6666立方米。

9.结语

给排水设计中确定合适的雨水回用系统收集范围，回用雨水通过水循环，提高用水效率，节约市政用水，具有开源、节流和环境保护的综合经济效益及社会效益。

参考文献：

[1]GB50400-2016，建筑与小区雨水控制及利用工程技术规范[S].

[2]GB50015-2003，2009年版，建筑给水排水设计规范[S].