昆明某工业基地雨水收集与利用设计

【摘要】：本文以昆明市某飞机维修基地内雨水的收集利用状况为例，以该项目所在地昆明地区的气象资料与本基地内水量平衡的计算结果为依据，介绍一种雨水收集利用的方法。将设计收集的屋面雨水汇水流量与本基地内浇洒道路、绿地、冲厕的日用水量进行水量平衡计算，并结合规范要求对收集的雨水在基地内合理配置雨水收集池。收集的雨水经处理后作为中水水源，与市政水源互为备用。从经济效益分析，雨水收集池仅是前期工程投资，作为天然水源，其收集利用后既减少了地面径流及暴雨时的洪涝灾害，又能大大减少整个基地内利用市政自来水的耗资。

【关键词】：雨水收集收集池补充水源

中图分类号：S611文献标识码： A

随着城市建设的发展和城市规模的扩大，大量的硬化地面减弱了雨水的渗透，雨季降雨量大时容易形成洪峰，导致城市部分区域淹水；同时城市绿化面积的增加也使水资源短缺形势严峻。雨水作为一种自然资源，污染较轻，对调节补充城市水资源、改善城市自然生态系统具有重要作用［2］，但未能得到很好的收集利用，为此，众多城市逐渐将雨水的调蓄与利用纳入决策范围［3］。

减少雨水径流，充分利用雨水资源，提高城市防洪能力，改善生态环境，成为雨水利用的重点，同时，城市雨水的利用为开辟新的水资源，节约市政水源提供了便利条件［3］。而昆明市是全国14个水资源严重短缺的城市之一，将雨水收集起来再利用是发展循环经济，实现水资源持续利用的一项重要措施。

1 项目概况

本工程位于云南省昆明市，昆明地处云贵高原中部，年平均降雨量为1012毫米，雨量多集中在5月份至10月份，雨量较为充沛，雨水利用具有得天独厚的优势。

该项目规划占地面积为118000m2，建筑占地面积为11515.05m2，绿地面积为30106.7m2,硬化地面及屋面面积为76387.55 m2。

本基地雨水收集经处理后作为中水水源，在区域内设成环状管网，作为绿化、冲厕的水源。优先利用收集的雨水，在雨量不足的情况下使用市政自来水。由此，在尽可能使用雨水的情况下，减少了雨水洪涝灾害，同时也大大减少了利用市政水的耗资。

2 水量平衡计算

2012年，北京市规划委员会《新建建设工程雨水控制与利用技术要点（暂行）》的通知，其明确提出，新建建设工程总用地面积在5公顷以上的，应先编制雨水控制与利用规划，再进行雨水控制与利用工程设计［1］。

本工程水量平衡具体计算过程如下：

2.1 汇水流量

2.1.1 汇水面积分析

屋面径流雨水水质较好，本工程共考虑收集三栋建筑物的屋面雨水，共计42000m2，其余屋面雨水及地面径流雨水（除绿地下渗部分外）均排至市政雨水管网。

2.1.2 雨水收集水池体积确定

采用水质控制量的概念（WQV），根据达到控制水污染和保护水环境的目标需要处理的径流雨水体积，确定雨水收集池体积，昆明地区采用28.3mm降雨厚度作为雨水收集水池计算数值，雨水收集率可达87.1%。

雨水收集体积：Q＝F×Hy×Ψ

F ― 汇水面积，m2；

Hy ― 计算降雨厚度，取28.3mm；

Ψ ― 径流系数；

根据《建筑给排水设计规范》中规定，绿地径流系数取0.15，屋面及混凝土路面径流系数取0.9，按加权平均法计算，本厂区综合径流系数取0.8；

雨水收集池体积：

42000m2×28.3mm×0.8×10-3＝950.88m3

2.2 回用水量

雨水回水用途：用于基地内浇洒道路、广场、绿地，单体建筑物冲厕用水。

2.2.1 道路、广场冲洗用水量

本基地内道路及广场面积为26536.67m2，根据《建筑给水排水设计规范》GB50015-2003（2009年版）中规定，道路及广场浇洒定额为2.0～3.0L/（m2・d）［4］，此处取3.0L/（m2・d），则：

Q道路冲洗＝26536.67m2×3.0L/（m2・d）×10-3≈79.61m3/d

2.2.2 绿化用水量

本基地内绿地面积为30106.7m2，根据《云南省地方标准》用水定额DB53/T168-2006中规定，园林绿化用水定额为2.5～3L/（m2・d）［4］，此处取3.0L/（m2・d），则：

Q绿化=30106.7m2×3.0L/（m2・d）×10-3≈90.32m3/d

2.2.3 冲厕用水量

综合各单位数据，本基地内共有52个大便器、48个小便器。根据《建筑给水排水设计手册》中规定卫生器具一次和一小时用水定额，大便器为5～8L/次，每小时使用5～18次，此处取5L/次，取6次/h；小便器2～6L/次，每小时使用10～20次［4］，根据项目实际情况，此处取3L/次，取10次/h。则冲厕用水量为：

Q大便= 52个×5L/次×6次/h×10h×10-3≈15.6m3/d

Q小便= 48个×3L/次×10次/h×10h×10-3≈14.4m3/d

2.2.4 总用水量

Q回用= Q道路冲洗+Q绿化+ Q冲厕 ≈79.61+90.32+15.6+14.4＝199.93m3/d≈200 m3/d

3 雨水收集利用计算

根据基地日用水量复核上述雨水收集池的体积。

根据降雨特点，一般雨水收集水池可满足5天用水量，雨水回用后作为基地绿化、冲厕的水源，与市政自来水互为备用，日总用水量约为200m3，40%的用水量用雨水回用后补充，日用水量为160m3。

按5天用水量计算收集池体积：160×5＝800m3

在实际应用中可适当提高中水补充用水的比例，提高至50%，日用水量为100m3，所需体积为500m3。

由此可见，屋面雨水可收集的水量远大于需要补充的水量。根据场地整体布局将雨水收集池分三处设置，分别为有效容积120m3，180m3，200m3的雨水收集池，作为基地内浇洒道路、广场、绿地，单体建筑物冲厕用水的补充水源，当雨量不足时用自来水补充。

4 投资结果分析

目前昆明市自来水的价格是每吨3.8元，而雨水收集设施仅只是建设工程和设施的投入，雨水收集后经过简单的处理就可直接用于绿化、道路清洁、冲厕、景观环境用水等，每吨至少可节约3元左右，不仅效益是十分明显的，而且对治理和保护城市河湖景观、降低面源污染、减轻城市洪涝和排水系统压力均具有重要的意义。

参考文献

［1］《新建建设工程雨水控制与利用技术要点（暂行）》，北京市规划委员会，2012年.

［2］王彦红.城市雨水收集与利用研究.洛阳理工学院学报（自然科学版）.2010.

［3］李静毅，杨志峰等.上海世博园区雨水利用的研究及设计思路.水处理技术.2007.

［4］建筑给水排水设计规范.GB50015-2003(2009年版).

作者简介：张福萍中级工程师，中国航天建设集团有限公司第四设计研究院。