雨水收集利用方案十篇

雨水收集利用方案篇1

【关键词】雨水；雨水利用；初期雨水；人工湿地

1 引言

雨水是自然界水循环系统中的重要环节，对调节、补充地区水资源和改善及保护生态环境起着极为关键的作用。在城市范围内，可有目的地采用各种措施对雨水资源进行保护利用，主要包括收集、储存和净化后的直接利用：利用各种人工或自然水体、池、湿地或低洼地对雨水径流实施调蓄、净化和利用，改善城市水环境和生态环境；通过各种人工和自然渗透设施使雨水渗入地下，补充地下水资源。

从广义上讲，陆地上一切形式的水资源利用都是雨水利用，而我们所说的雨水利用是特指有目的地对降雨资源进行收集、调配和利用等过程。城市雨水利用包括雨水的收集、储存、控制并高效利用等过程。雨水用途包括：补充地下水、绿化用水、景观用水、城市杂用(洗车、冲洗道路及建筑物、消防等)、居民杂用、工业用水，深度处理后甚至还可以用作饮用。

由此可见，雨水是一种极有价值的水资源。近年来，一些发达国家城市雨水的资源化和雨水的收集利用技术发展很快。但是我国在以往的城镇雨水排水工程中主要以排放为主，基本上没有考虑雨水的利用。大量雨水通过管道直接排入水体，这对于中国这个世界上严重缺水的国家来说是一种极大的资源浪费，同时也造成了初期雨水对水体的污染。随着国家的发展、社会的进步和公民素质的逐步提高，环保理念逐步深入人心，政府对环境污染防治的投入也在逐渐的增加。雨水利用技术在我国一些区域逐渐发展起来。目前国内对雨水的利用主要集中在社区、广场及公共绿地等范围内，对于城市市政雨水的收集与利用工程在国内还处于起步阶段[1,2]。

2 方案介绍

本文所要论述的雨水利用主要是对市政道路系统径流的雨水以及各细胞社区弃流或外排雨水(本文将这部分雨水通称为“市政雨水”)的收集与利用。需要强调和说明的是，对于市政雨水，无论是否采取收集利用措施，都必须设置完备的市政雨水的收集与排放系统。我们所讨论的雨水利用，应该是在避免洪涝灾害的发生，保障城市安全的前提下，适当的考虑对市政雨水进行收集与利用。笔者曾有幸参与了市政基础设施方案设计工作，借此文提出该工程在市政雨水收集利用方面的一些粗浅的思路和设计方案，供广大排水专业人员批评指正，以起到抛砖引玉的作用。

2.1 市政雨水渗透、滞蓄利用方案

雨水的收集与利用方式呈多样化，技术经济分析显示，雨水渗透、滞蓄方案设计简单、可操作性强、效果显著。通过在机非隔离带内设置渗透、滞蓄设施对市政雨水进行控制，达到雨水渗地下和滞留灌溉等利用目的。

本方案成立的前提条件是须在道路两侧设置有隔离带，且宽度尽量不小于3米。这样，可将隔离带设置为雨永潘透、滞蓄沟。在淘内填入工程废弃的混凝土块和适量的炉渣等吸附性较强的土石料，其上铺渗透系数较大的人工拌和土作为植被土，种植适宜在水中生长的水生植物或乔术。在沟内沿途设置雨水收水井．并将收水井井蓖高程设置为高于植被土高程且低于路面高程。雨水沿道路径流至沟内．部分雨水可通过沟内渗透性较好的土质渗透到地下，可以对地下水起到补给作用。另外，具有一定吸附性的土石料可以对雨水中所含的污染物等杂质起到一定的吸附作用。随着水量的增加，沟内水位升高至雨水收水井井篦的位置时．雨水可溢流到收水井内，通过雨水管道输送至雨水泵站，经泵站提升后排人人工湿地或其他处理设旌。当超过人工湿地接纳容量时，可直接将雨水排入附近的水体。

该方案的优点是可以在快速有效的对雨水进行收集的同时对雨水具有较好渗透和滞蓄作用。既可队有效的利用雨水对地下水资源进行补给，也可以有效的节省绿化用水量。中小雨时，可通过设置在雨水泵站内的中小雨水泵将雨水排八人工湿地或其他处理设施进行净化。该方案同时具有很好的景观效果。

该方案存在以下问题：①大雨或暴雨时，超过湿地处理容量的雨水无法进入湿地，直接排入天然水体。距离雨水泵站远点的初期雨水在管道内的流行时间较长，当其到达雨水泵站时，可能湿地的处理容量已经饱和，则这部分初期雨水被直接排入天然水体。虽然考虑大量的中期雨水会将初期雨水的污染物浓度起到稀释作用，但可能仍然会对天然水体造成一定程度的污染。②渗透、滞蓄沟内容易淤积初期雨水中的泥沙等污染物。

2.2 市政初期雨水分离、处理方案

降雨初期，雨水溶解了空气中的大量酸性气体、汽车尾气、工厂废气等污染性气体，降落地面后，又由于冲刷沥青油毡屋面、沥青混凝土道路、建筑工地等，使得前期雨水中含有大量的有机物、病原体、重金属、油脂、悬浮固体等污染物质。

由统计数据中可以看出，初期雨水的污染程度是较高的，有一些污染物的含量接近甚至超过了普通城市污水。如果将初期雨水直接排入自然承受水体，将会对水体造成非常严重的污染。

一些国内外检测数据显示，机动车道的雨水径流含有较高浓度的污染物质。可以说，城市初期雨水中所含的污染物质，很大部分来自机动车道的雨水径流。

研究表明：机动车道径流中主要的污染物成分为悬浮固体(SS)、COD、BOD、重金属Pt、Cr、Cu、Ni等以及多环芳烃(PAHs)、油和脂等。

机动车道雨水径流污染物进入水体后对水体水质的影响很大，导致水体的物理、化学性质和微生物特性发生变化，甚至成为影响水质的主导因素，一些有毒有机物如PAHs及重金属会对水生生态系统产生严重的影响，并可能产生潜在的二次污染等。

前文所述的市政雨水收集、利用方案，可以有效的对路面径流的雨水起到减量、下渗的作用，但并未对初期雨水进行弃流或处理。虽然渗透、滞蓄沟可以在一定程度上拦截雨水中的一部分污染物，但仍然会有相当一部分的污染物会进入到雨水管道并被直接排放至自然水体。而且，如果渗透、滞蓄沟在较长一段时间内没有被清理，则沟内的拦截的污染物会逐渐达到饱和，拦截效率亦随之逐渐降低。则随之而来的不仅仅是大量初期雨水中的污染物被直接排入自然水体，而且沟内拦截的污染物亦有可能对周围环境造成二次污染。

这样可以在前一方案的基础上增加了路面径流初期雨水的弃流和处理等内容。拟采取小雨或下雨的初期，机动车道雨水单独收集并铺设专用管道输送至专用储水池，最终排入污水处理厂进行处理的设计思路。

3 结束语

雨水是非常宝贵的淡水资源，雨水的收集与利用技术应该在我国，特别是我国的北方干旱缺水地区，广泛的推广和实践。但是，目前我国在雨水利用技术方面的研究尚处起步阶段，亟待解决的问题还比较多。但是我们有理由相信，通过国家政策的大力支持，以及各方面人员的积极研究，雨水利用技术会不断地完善且更具可操作性。

参考文献：

雨水收集利用方案篇2

关键词：城市道路； 雨水； 收集利用； 自动灌溉

中图分类号：U417

文献标识码：A文章编号：16749944（2017）12019103

1引言

雨水循环是自然界水循环系统中的重要环节[1]，也是最根本、最直接、最经济的水资源[2]。在我国城市化进程中，大量不透水路面雨水通过排水管道直接进入城市排污管网系统，雨水资源大量流失。同时，大量的道路两侧绿化带却采用中水[3]或自来水[4]进行浇灌，造成水资源的严重浪费。因此，城市道路雨水利用是解决城市水资源短缺、减少城市洪灾和改善城市环境的有效途径。

2国内外研究现状

20世纪60年代以来，世界各国开始注重城市雨水利用技术的开发和应用。德国、日本及英国等城市雨水收集利用理论研究和技术已很成熟[5～7]。我国的城市雨水利用研究与应用开始于20世纪80年代[8]，目前虽然有了相对完善的雨水收集系统，但国内对雨水的利用主要集中在社区、广场和公共绿地等，城市道路雨水的收集与利用还处于起步阶段[9]。城市道路雨水利用分为直接利用与间接利用两种方式：直接利用的工艺流程为：径流雨水―初期弃流装置

―贮存沉淀池―人工土壤渗滤―中水池―回用[10]，用于城市清洁、消防、绿化等[11，12]；间接利用的雨水入渗方式主要有透水路面、绿地、渗透沟、渗透管、渗透池、渗透井等[13]。透水路面使雨水渗透到路基或土壤中，实现雨水贮蓄或回灌地下水[14]。绿地入渗是在绿色植被与土壤之间增设贮水层、透水层等减缓雨水地表径流速度，降低暴雨期间城市防洪压力，使城市地下水得到有效补偿[15，16]。除此之外，将路面雨水与渗透管相连引入到地下渗渠中，通过渗渠向周围土壤渗透，这种系统集蓄水与渗水功能于一身，是较为理想的渗透设施[17]。

本文在对我国现有雨水利用方案分析的基础上，研究一种新型的雨水收集就地利用方案。该方案具有2方面的优点：①就近收集道路径流作为路边绿化带水源，②实现依据道路绿化带植物墒情进行自动灌溉。

3城市道路雨水收集利用方案

3.1可收集雨量分析

一个地区可收集雨量分析是方案中工程规模设计的依据。可采用以下2种方法计算：

①依据《雨水设计――雨水收集・贮存・回用》设计规范中相应公式：

W=A×R×E×7.48 （1）

式中：A为集水区面积，m2；R为降雨量，mm；E为径流系数；其中，径流系数可依据《建筑给水排水设计规范》GB50015-2009规定取值。

②暴雨强度公式法：

W=∫1200ψFqdt （2）

式中：W是可收集的水量，m3；ψ是径流系数；F是设计汇水面积，m2；q是焦作市暴雨强度，mm/h；t是降雨历时。

3.2总体方案及原理

本文提出的城市道路雨水收集利用系统由3部分组成：雨水自动收集系统、自动控制系统、自动灌溉系统。整个系统以一个雨水口控制的道路长度为一个单元。雨水在路面形成径流后，通过道路两侧的雨水口进入沉淀池，沉定池具有蓄水拦污的作用；当沉淀池中的雨水到达一定高度时，雨水通过虹吸管进入储水池。储水池中安装离心泵，当植物需要灌溉时，自动控制系统会根据土壤湿度感应器反馈的数据发出相应指令，控制水泵抽水通过滴灌管浇灌绿化带。

3.3实地勘察

本文以河南理工大学南门口自东向西的一条道路绿化带为例进行实例研究。经实地考察，道路长294 m，从中间向两边依次为机动车道宽26 m、绿化带宽5 m、非机动车道宽 7 m、路边绿化带宽 5 m，呈对称分布。每隔40 m设置了一个排水口，绿化带侧边的非机动车道从南向北坡降为0.03。排水口设置在非机动车道与路边绿化带结合处，排水口长140 cm、宽50 cm、深100 cm，排水口底部连接有管径为400 mm的混凝土管道。通过此管将收集的雨水排入设置在非机动车道的集水井内（深140 cm、直径80 cm），集水井底部设置有管径为60 cm的混凝土管道，将集水井中的雨水集中排入附近的河道中。

3.3具体方案

本方案以一个雨水口控制一个单元，即40 m为一个单元，系统的规模尺寸依据当地降雨和实地勘查确定。

3.3.1雨水收集系统

雨水降落到地面，通过雨水篦子1进入沉淀池2，雨水篦子起到初次拦污作用。沉淀池是双层孔状过水拦污结构，内部孔状截污挂篮可再次对雨水进行过滤，沉淀池在蓄水的同时可沉积大颗粒沙粒。当雨水在沉淀池存蓄到一定高度，可通过虹吸管4进入雨水收集管道5流进储水池，在虹吸管前端入口处布置一层过滤装置3，拦截透过雨水篦子进来的一些杂质和能达到此高度的漂浮沙粒，使得进入储水池中的雨水不含杂质。储水池建在绿化В顶部采用推拉盖结构，既保证储水池的密封性，又方便工作人员检修和投放杀菌药剂。储水池设有排水管，当储雨量超过集水箱容量时，多余雨水通过排水管道排入市政排污管网（图1）。具体尺寸为道路沉淀池长140 cm、宽50 cm、深100 cm，在距沉淀池底部20 cm处设置管径400 mm，PPR材质的虹吸管，管弧度为28°。雨水收集管道为混凝土管，管径400 mm。储水池6在非机动车道一个雨水口控制面积280 m2，储水池长5 m、宽3 m、深2 m；机动车道一个雨水口控制面积520 m2，储水池长7 m、宽4 m、深2 m，混凝土材质。在距储水池底部1.8 m处连接管径为100 mm的混凝土排水管。在集水箱上部连接管径为200 mm的市政供水管道。

3.3.2自动控制系统

雨水通过混凝土管道5进入储水池6，当绿化带中的土壤湿度低于植物生长所需值时，湿度感应器7将采集的数据以电压值的方式发送给主控板8，主控板根据接收到的数据发出相应指令，控制水泵10抽水灌溉。储水池同时装有水位感应器9，当池中水位下降到一定高度时，水位感应器将反馈数据给主控板和单片机给出相应指令，提示市政供水管道给储水池供水（图2）。使用Keil编程软件编写土壤湿度感应器和水位感应器的控制程序。

3.3.3雨水灌溉系统

自动控制系统通过接收土壤湿度感应器反馈的数据发出指令，控制水泵抽水通过PP-R管13分流到绿化带14的滴灌管15中。通过滴灌管对植物进行灌溉。其中，水泵外部包有过滤膜，防止进入储水池的细小杂质吸入水泵而导致水泵和滴灌管的堵塞。滴灌管外表面也包有滤膜，防止外部土壤沙粒堵塞滴管口（图3）。具体尺寸为PP-R管管径为10 cm。滴灌管管径为6 cm，斜三孔式，定额流量为5 L/h。

4结语

本文着眼于解决目前城市建设中存在的防洪与水资源短缺并存的问题，以雨水的就地利用为理念，设计了一种城市道路雨水就地收集并根据道路两侧绿化带植物墒情进行自动灌溉的雨水利用系统。该系统的实施不仅可以大大节省城市管网造价，同时还可大幅度降低城市绿地养护成本，有效的促进我国道路雨水利用技术的发展。

参考文献：

[1]

路军.城市道路雨水利用及初期雨水分离方案初探[J].市政技术，2011，29（2）：103～105.

[2]孙晓英，牛争鸣，赵廷红.城市雨水资源化问题研究[J].西安理工大学学报，2001（2）：203～207.

[3]于宵.城市道路路面雨水收集c利用系统设计[J].城市道桥与防洪，2013（6）：110～114.

[4]苏德荣.田媛.微灌理论与实践[M].兰州：甘肃教育出版社，1999.

[5]德国、日本雨水利用技术[J].中国水利报，2003，10（3）：15～18.

[6]马建锋.城市中水回用水源分析[J].科技创新导报，2009（36）：88

[7]金云霄.城市雨水资源利用现状与发展趋势[J].平顶山工学院学报，2005（2）：25～26.

[8]闫惠明.城市雨水资源利用途径及生态保护[J].中国招标，2008（25）：52～53.

[9]路军.城市道路雨水利用及初期雨水分离方案初探[J].市政技术，2011，29（2）：103～105.

[10]李俊奇，余苹，车伍，等.城市雨水集蓄利用工程规模的优化[J].中国给水排水，2005（3）：49～52.

[11]李俊奇，车伍.德国城市雨水利用技术考察分析[J].城市环境与城市态，2002（1）：47～49.

[12]王季震，张木兰，葛雷，等.城市雨水资源化利用及工程方法[J].华北水利水电学院学报，2004（2）：4～6.

[13]车伍，李俊奇，刘红，等.现代城市雨水利用技术体系[J].北京水利，2003（3）：16～18.

[14]侯立柱，冯绍元，韩志文，等.透水砖铺装地面垫层结构对城市雨水入渗过程的影响[J].中国农业大学学报，2006（4）：83～88.

[15]刘兰岚，杨凯，程江，等.雨水调蓄工程与城市绿地建设结合途径初探[J].沈阳农业大学学报，2006（4）：631～634.

雨水收集利用方案篇3

关键词：综合体 雨水 回用 分析

中图分类号：TU823.6文献标识码： A 文章编号：

前言

随着人口的剧增及经济的高速发展，水的供求矛盾已成为制约城市发展的瓶颈。

“雨水的有效利用”有利于节水、减少和减缓雨水排水量，减低城市雨洪灾害。

本报告针对某大型综合体项目，对雨水收集回用设计系统进行综合分析和建议。

雨水收集回用系统

2.1系统简介

水资源 : 雨洪利用就是把从自然或人工集雨面流出的雨水进行收集、处理，而获取水资源的一种方法。

雨水收集系统根据雨水源不同，可粗略分为两类。

屋顶雨水 : 屋顶雨水相对干净，杂质、泥沙及其他污染物 少，可通过弃流和简单过滤后，直接排入蓄水系统，进行处理后使用。

地面雨水 : 地面的雨水杂质多，污染物源复杂。在弃流和粗略过滤后还必须进行沉淀才能排入蓄水系统。

雨水收集回用系统 :

就是将雨水根据需求进行收集后，并经过对收集的雨水进行处理后达到符合设计使用标准的系统。目前多数由弃流过滤系统、蓄水系统、净化系统组成。

雨水收集系统，是指雨水收集的整个全过程，雨水收集主要包括四个主要方面：a) 初期弃流… b) 过滤 …-c) 储存 … d) 回用。完成了这四个阶段，就是一个雨水收集的全过程，也就是雨水收集回用系统。

图2.2.1 -1雨水收集回用系统的概念

2.2方案简介

2.2.1 收集雨水水源

仅就地收集本项目较清洁的雨水。主要来源包括有塔楼屋面、立面及裙楼屋面。

地面(首层)雨水因带有沙石杂质或机动车道路等, 水资源严重污染及不清洁, 故不宜及不建议回收利用。

2.2.2 可行性方案分析

本项目的报告主要以下列可行性的方案进行分析:

首先汇集塔楼屋面、立面及裙楼部份的雨水，经雨水斗的格栅或 外设网罩可以筛除较大的污染物。

再由雨水管道输送至雨水调水池来调节高峰流量后, 经过滤处理后回用于绿化灌溉用水。

图2.2.2 -1 雨水收集回用示意图

图2.2.2 -2 雨水收集回用系统

降雨量是根据当地近期10年以上降雨资料, 现按深圳地区1981-2012年累年平均降雨量为1903mm 。经估算雨水收集回用系统日回收水量约为50m3/日, 下图显示了该项目的雨水量平衡情况。

估算后可预见情况: 雨水收集量大于回用量，水量平衡是均衡。

图2.2.2 -3 雨水量平衡图

雨水处理系统

图2.2.2 -4雨水收集回用工艺流程图

2.2.3 方案总结

3.0 分析结论

3.1. 本项目如建雨水收集回用系统, 有以下优点及缺点 : -

优点

可利于节水, 从宜达到环保节水目的。

可减少和减缓雨水排水量及减低城市雨洪雨水总量。

缺点

年降雨量大部月份是”显着偏少” 及降雨区域分布不平均, 会直接影响系统的可行性。

降雨量偏少的月份会降低了回用供水的可靠性。

雨水收集水量不足便需要由市政自来水补给。

按商场总日用水量500 m3/日估算, 绿化灌溉日用水量約10 m3/日, 可节省用水量佔2%, 故节水效益不大。

会增加机电设备房的占用面积、

系统使用会增加了耗电量。

须采取隔绝噪声，以免影响周边环境。

会增加了机电设备的初始投资额及營运费用。

3.2. 營运成本估算

3.2.1初始投资

雨水回收系统初始投资估算, 包括几部分：

① 土建 ：40万元（建于地下车库内）

② 设备及安装 ：20万元

③ 雨水管网(收集和输配水) ：20万元

合计约： ①+②+③= 80万元

包括雨水设备费用、供水管道费用、加压设备费用等，初步估计约为80万左右。

注：以上概算数据供参考，具体应以测量师数据或招标结果为准。

3.2.2 运行费用

1/ 电费

日耗电量200 kWh，按1.035元/kWh计，则耗电成本：

200×1.035 /50 m3(雨水回用水量) =4元/ m3 ①

2/ 人工费

该系统采用物化处理工艺，对操作工有较高要求(须能理解和操作，并能进行常规水质检验)。配备1名工人，工资按3500元/月计，则每m3水的人工费成本：

3500/(50 m3 ×30天 = 2.3元/ m3 ②

3/ 药剂费

所用药剂为氯饼，固体氯饼按3元/公斤计，投加量为10ppm（每m3水投放10g），则每m3水的药剂成本：3×10/1000 = 0.03元/ m3 ③

4/ 设备维修折旧费

年设备维修折旧费按总价的5%估算，折合到每m3水中成本为：

20万元×5% / 365天/ 50m3 (雨水回用水量) = 0.55元/ m3 ④

综上，每生产1m3雨水成本为：① +②+③+④ = 4 + 2.3 + 0.03 +0.55

＝ 6.88元/ m3

运行成本及维护费用：

预计运行成本（包括电费、人员工资、药剂费）：约7元/立方米。

目前深圳市商業类的自来水费为3.35元/立方米。

4.0 总结

根据深圳气象局近年度的降雨量统计资料(可參看由2010至 2011年 深圳降水统计分析表), “正常降雨量” 的情况主要在5至7月期间,而大部份月份的降雨量却是“显着偏少”。若本项目建设雨水收集回用系统，雨水回用于绿化灌溉系统的可行性必定会直接受到降雨量的影响。

于雨季月份,雨水收集及回用水量可达到平衡。相反,于雨水量偏少的月份因雨水回收量不足,此系统只可依靠市政自来水补给才能如常运作。

另外,现雨水处理机房宜设置于地库层,因考虑到暴雨期间,弃流雨水的排放量会进入地下室，为了防止及避免水浸事情发生而引致损失,故建议雨水处理机房宜设置于室外。

建设雨水收集回用处理系统的初始投资估算约80万元，每1 立方(m3) 雨水的生产成本约为7元，每m3自来水水价约为3.35元/立方（供商业用）。因此，不可能通过节省自来水水量的差价收回初始投资。此系统虽有环保节水目的,但实际经济效益回报太少。

综合上述的分析数据, 此系统会涉及机电设备房占地面积、耗电量及初设投资成本也相对增加, 系统不稳定, 但不能保证雨水量平衡情况持续稳定。故此, 是否采用雨水收集回用系统，需根据项目的总体需求及经济因素、社会效益等各方面总体衡量考虑。

2011年深圳降水统计分析表

2010年深圳降水统计分析表

月、年的降水量异常的等级标准用降水距平百分率（ΔR%）划分：

ΔR%≥80% 异常偏多

80%>ΔR%≥50% 显著偏多

50%>ΔR% >20% 偏多

20%≥ΔR%≥-20% 正常

20%>ΔR% >-50% 偏少

备注: (1) 2010-2011年度深圳降水系统分析表(雨水量)数据是源自深圳气象局资料。

(2) ‘* ’累年平均值是按当地自1981-2012年起所累积之数据估算值

参考文献：

室外排水设计规范（GBJ14-87）

民用建筑节水设计标准 (GB50555-2010)

建筑与小区雨水利用工程技术规范 (GB 50400-2006)

《城市污水再生利用 城市杂用水水质》（GB/T18920-2002）

《生活杂用水水质标准》(CJ/48-1999)

雨水收集利用方案篇4

关键词：雨水工程；雨水调蓄池；资源利用

中图分类号： TV 文献标识码： A 文章编号：

北海路是连接潍坊市中心城区与滨海经济发展区的交通主干道，北海路起点北环路立交桥，终点荣乌高速，全长19.76公里。道路规划总控制线宽120米，三块板断面，主路宽26米（双向6车道），两侧分隔带各宽4米，辅路各宽7米，人行道各宽2米，墙基绿化带各宽34米；道路结构类型为沥青混凝土路面；人行道为透水砖并设置标准盲道及无障碍缘石坡道。新建排水管道4.8万米，人行道7.3万平方米。北海路升级改造后，对提升潍坊市城市交通功能，加快滨海蓝色经济区和北部沿线地区的经济发展将起到巨大推动作用。

北海路雨水设计采用低影响开发设计理念。传统的雨水设计观念是收集、排入自然水体。工程投资高，雨水利用程度低。根据《室外排水设计规范》（2011年版）新的要求，本工程雨水设计理念采用低影响开发（LID）理念，即通过源头削减、过程控制、末端处理的方法，控制面源污染、防止内涝灾害、提高雨水利用程度。雨水通过下渗措施和景观水体的调蓄削减外排雨水量，不仅能够减轻暴雨期间城市排水的压力，减少水污染，还可以节省优质自来水，解决城市水资源短缺，把资源利用、预防洪涝、城市景观和环境改善等功能融为一体。

首先，收集设计基础资料，改造前，北海路为公路，路面比道路两侧地面高1-1.5米，道路两侧均有排水明沟，路面雨水通过排水口排入明沟，自然消化。改造后，道路两侧明沟废除，改为7米宽辅路。道路雨水需采用管道排除。

其次，确定雨水设计方案，结合地形特点，确定雨水管道服务范围—只排除路面雨水。结合道路两侧现有水塘及农田水利水系，雨水排放划分为7个排放系统，对应7座雨水调蓄池，其中利用改造原有水塘4座，新建3座水塘。使雨水就近排入调蓄池，大大减小了所需排水管道管径，降低了工程造价。

第三，雨水调蓄池容积的确定，根据相关资料，经综合考虑，调蓄池的最大容积需满足收集90%的雨水要求。经计算，每座雨水调蓄池的容积约为7000m³。调蓄池应根据雨水管道出口处的管内底高程清淤，满足雨水排放要求。水塘的形状结合景观规划进行设计，打造水域景观特色。

近20年潍坊市50mm以上单次降雨情况。如下表所示：

单次降雨情况

将上表中的数据整理如下图，对于单次降雨50mm以上的降雨而言，当若调蓄池能将50mm、55mm、60mm的降雨全部收集，则能收集全部降雨（50mm以上）的比例分别为70%、76%、80%雨量。同时考虑到50mm以下的降雨量所占比例，因此对于潍坊而言，单次50mm的收集水量可以满足收集90%雨水的要求。

第四，节省工程投资约4000万元。本工程雨水主管道管径普遍较小，以d400，d500和d600为主，少部分较长管段才采用d800或d1000管道；若按照传统设计方式，将路面雨水收集后集中排放至自然河流，则雨水主管道管径主要为d1000 ~ d2000，下游则需要修建排水方沟方能满足排水需求。两种方案相比，该方案可节约工程造价约4000万元，经济效益甚为显著。

第五，提高雨水利用程度，调蓄池中收集的雨水经过沉淀和水体自净作用后可以用来浇灌路边绿化和浇洒道路，绿化用水量指标4L/(㎡·d)，道路浇洒用水量指标4L/(㎡·d)，道路两侧绿化带平均浇灌用水量和道路浇洒用水量约8800m³/d。按照潍坊降雨量估算，北海路两侧水塘每年可收集利用雨水26.3万m³，也就意味着节约26.3万m³洁净自来水，且就地取水，经济便利。

雨水收集利用方案篇5

一、为什么要收集利用雨水

为了回答这个问题，笔者收集了一组南桥地区的有关数据：

2004年南桥地区的高峰用水量为13万吨/日，而 目前 第三水厂的制水能力为10万吨/日，由于输水管道的管经达不到要求，实际输水能力仅为8.5万吨/日左右。为了添补用水高峰的缺口，不得不启用老水厂救急。在这本来就很紧张的用水环境中，又增加了绿化用水10万吨/月，道路冲洗用水7万吨/月。（洗车用水还没统计在内）。

从中不难看出，南桥地区的自来水供应已难以同步跟上城市化发展的步伐。

城市的浇灌绿化、冲洗马路等公益用水及洗车等新兴的用水行业又进一步加重了自来水供应的负担。可是每年的暴雨季节，泛滥的雨水又给城市排水造成了极大的困难。而雨水的收集和利用正好解决了这一给城市建设带来的两大难题。

雨水的收集和利用可以为我们带来许多的好处，我们可以把收集来的雨水用于日常生活，如洗衣洗车、冲洗厕所。当然浇灌绿化、冲洗马路、消防灭火等等更是雨水利用的大户。

雨水的收集和利用还可以减少城市街道雨水径流量，减轻城市排水的压力，同时有效降低雨污合流，减轻污水处理的压力。

有此可见，我们有必要把雨水收集起来并加以利用。

二、收集雨水的可行性 分析

雨水收集和利用的目的明确了，接下来我们就要分析本地区能不能收集雨水？为了研讨这个问题，笔者又收集了这样一组南桥地区的有关数据：

据奉贤水文站40年的实测雨量统计，南桥地区常年平均雨量为1111.6毫米，每年的4—9月的平均雨量都在100毫米以上。

雨水充沛是本地一个显著的气候特征，这是我们能不能收集雨水的一个先决条件。此外，我们要考虑的第二个问题是，到那里去收集雨水？这是一个很简单的问题。屋顶是一个最好雨水收集点，马路、广场、操场、绿地等等都是收集雨水的好地方。由此可见，本地区有足够的雨水，有足够的雨水收集场所，收集雨水是可行的。

国外已有许多雨水收集利用的成功范例。

日本最早实施"雨水利用"工程。东京都墨田区把降到各家屋顶的雨水通过导水管收集到水箱中，然后用于冲厕所、浇庭园和洗车等。这项和居民合作来普及雨水利用的工程，获得了国际环境自治团休协商会的第一届环境奖。目前，越来越多的日本地方政府响应在首都中心建立"微型水库"的号召，对些项费用提供补助，已先后在国技馆、日本电视台和上智大学图书馆等1000多个场所建立了微型水库。这对防止排水不及而造成的城市道路积水也起到了有益的作用。

德国ludwigshafen已经运行十年的公共汽车洗车工程利用1000?屋面雨水作为主要的冲洗水源；法兰克福possmann苹果轧汁厂将绿色屋面雨水作为冷却循环水源等等

特别是1992年建于柏林市的某小区雨水收集利用工程，将160栋建筑物的屋顶雨水通过收集系统进入三个容积为650立方米的贮水池中，主要用于浇灌，将溢流雨水和绿地、步行道汇集的雨水进入一个仿 自然 水道，水道用砂和碎石铺设，并种有多种植物。之后进入一个面积为1000?、容积为1500立方米的水塘（最大深度3m）。水塘中以芦苇为主的多种水生植物，同时利用太阳能和风能使雨水在水道和水塘间循环，连续净化，保持水塘内水清见底，形成植物鱼类等生物共存的生态系统。遇暴雨时多余的水通过渗透系统回灌地下，整个小区基本实现雨水零排放。

柏林potsdamer广场daimlerchrysler区域城市水体工程也是雨水生态系统成功范例。该区域年产雨水径流量2.3万立方米。采取的主要措施：建有绿色屋顶4ha；雨水贮存池3500立方米，主要用于冲厕和浇灌绿地（包括屋顶花园）；建有人工湖12ha，人工湿地1900?，雨水先收集进入贮存池，在贮存池中，较大颗粒的污染物经沉淀去除，然后用泵将水送至人工湿地和人工水体。通过水体基层、水生植物和微生物等进一步净化雨水。此外，还建有自动控制系统，对磷、氮等主要水质指标进行连续监测和控制。使该水系统达到一种良性循环，野鸭、水鸟、鱼类等动植物依水栖息，使建筑、生物、水等元素达到 自然 的和谐与统一。

三、怎么样收集利用雨水

收集雨水首先要有一个集水面，再配一套输水管，最后是蓄水池。收集雨水的系统并不复杂，投入最大的是蓄水池，其次是输水管。就 目前 的条件而言，收集屋顶的雨水，集水面也有，输水管也有，缺的只是蓄水池。而建蓄水池也并不是一件很复杂的事，只要在每栋房前的花园或绿地底下建一个蓄水池，上面留一供取水和清扫池底垃圾的口，顶上复盖土并种上绿化。这样的蓄水池还可以和人防建筑相结合，一方面满足了人防的建设指标，另一方面又增加了一条收集利用雨水的投资渠道。

高速公路同样也是一个收集利用雨水的好场所。我区现有的两条高速公路就是一个很好的实例。

现有的高速公路路幅为24米，a4高速公路全长为23832米，集水面积为857952平方米。a30高速公路全长为39612米，集水面积为950688平方米。两路共计集水面积为1808640平方米。以六月份0.154米的平均雨量为 参考 数据，两条高速公路的集水量可达278530.56立方米。考虑到路面收集雨水的损耗，以85%计，两条高速公路可收集到雨水还有236750.976立方米。换言之，就一个月两条高速公路可收集到雨水23.6750万吨。

只要在高速公路的边上每隔一定的距离建一蓄水池，再把各个蓄水池串联起来，把一个个分散的小蓄水池变成一个统一的蓄水系统，结合高速公路的绿化带的用水，这样就可以方便的收集和取用雨水。

四、雨水利用的水质控制

用以上 方法 收集来的雨水并非是纯净的水。雨水水质控制是 现代 城市雨水利用不可忽视的 问题 。 影响 雨水质量的原因主要有这么几个方面：

一是由于大气的污染，直接由降水带来的污染物。城市的大气污染日趋严重，致使雨水水质下降，不少城市出现酸雨。从部分城市降雨水质 分析 结果看，天然雨水中含有的污染成分为ss、cod、硫化物，氮氧化物等，但浓度相对较低。

其次是屋面材料的影响和在非降雨期屋面上积累的大气沉降物。

路面雨水径流水质和影响因素相对其他方面的污染要复杂的多。路面材料、汽车排泄物，生活垃圾、或植被地带冲出的泥沙等等，其成分复杂，随机性很大。主要污染成分有cod、ss、油类、表面活性剂、重金属及其它无机盐类。cod、ss均可能高达数千毫克/升。

为了有效控制雨水的水质，我们就必须采取一些措施，如；路面雨水截污装置、初期雨水弃流装置等等。

为了控制路面带来的树叶、垃圾、油类和悬浮固体等污染物，可以在雨水口和雨水井设置截污挂篮和专用编织袋等，或设计专门的浮渣隔离、沉淀截污井。

也可设计绿地缓冲带来截留净化路面径流污染物，但必须考虑对地下水的潜在威胁，限用于污染较轻的径流，如生活小区、公园的路面雨水。

设计特殊装置分离污染较重的初期径流，保护后续渗透设施和收集利用系统的正常运行。

除了上述源头控制措施外，还可以在径流的输送途中或终端采用雨水滞留沉淀、过滤、吸附、稳定塘及人工湿地等处理技术。需要注意雨水的水质特性，如颗粒分布与沉淀性能、水质与流量的变化、污染物种类和含量等。

我国对城市雨水水质特性和相应的处理技术的 研究 尚处于初级阶段，没有相应的技术规范和要求。随着城市雨水利用技术的推广和城市非点源污染控制的开展，雨水的净化处理也将受到越来越多的重视。

雨水收集利用方案篇6

关键词：高层建筑；屋面雨水回用装置；设计与应用

中图分类号：TU208文献标识码： A

引言：在南方多雨的地区，有着丰富的屋面雨水资源，传统的建筑给排水设计，把这一宝贵的淡水资源白白浪费掉了，如能将雨洪资源合理开发和利用，便能“变灾为宝”雨水回用是绿色建筑标准中的一项重要课题。

现有的高层建筑，竖向供水一般设置了分区，高区住户断断续续小量用水，加压水泵组的附泵便需要频繁地启停，这样一来耗能，二来对电机的保养也有损害。如能充分利用现有水资源优先向高区供水,从而降低水泵的启停次数,对节能、电机维护，小区物业管理及节约资金等方面都有益处。

随着绿色建筑与节能环保理念的深入民心，将建筑小区内使用后的生活污水、废水经适当处理后作为杂用水回用于小区的中水系统将日益普及。如果中水系统能与其他杂用水系统共用，那么在节约资金的同时更能方便管理，占用更小的资源和建筑空间，去达到预期的效益。如果有一套简单实用的装置，可以同时解决以上的问题，那么将在节水、节能的同时也能够为生活带来不少方便。

1装置的设计与应用

1.1利用屋面雨水的构想

尝试将建筑的屋面雨水通过天沟收集起来，并储存于箱体中，置于最顶层的阁楼或楼梯平台上，储存起来的雨水可以往下输送供给住户使用，每个住户都设置一个小型的收集箱，方便随时取用雨水。考虑高区的住户用水时，时刻需要启动水泵，消耗电机功率，那么收集起来的雨水应该优先供给高区住户使用，才能最大限度地达到节能的目的。满足高区用户后，盈余的雨水再继续往下供给低区。未能利用上的多余的雨水可以通过溢流管集至雨水排水管，排至市政雨水管网或用于补充地下水。另外，一年中存在少雨季节，要考虑该装置能够与后建完善的中水系统配合使用，在晴天时，利用中水系统供水；雨天时，关闭中水供水设备，启用雨水回用系统，实现两个系统共用一套装置，并自由切换，从而达到节水、节能的目的。

1.2具体设计方案与实施

这是一套高层建筑屋面雨水回用装置（图1），它是由屋面天沟，雨水收集管，雨水排水管，初期雨水净化装置，雨水储存箱/中水调节水箱，高、低区输水系统，中水进水管，遥控式液位控制器，雨雪传感器，液位传感器及中水供水设备组成。其中高、低区输水系统包括了高、低区出水管、小型雨水收集箱进水管、小型雨水收集箱及其出水口。

1.2.1初期雨水净化装置。初期雨水中的污染物含量比较高，水质污浊，不宜利用。设置初期雨水净化装置，底部呈漏斗型，其底部设置排空管，排空管上设置闸阀。初期雨水带有大量泥沙和灰尘，可以在此处沉淀，上部较为澄清的雨水经过连通管进入雨水储存箱。通过开启排空管上面的闸阀，使沉淀物随装置内积蓄的雨水排出，进行弃流和清洗。

1.2.2雨水储存箱。雨水储存箱和初期雨水净化装置均设置在建筑物的阁楼上，也可设置在天面往下半层的楼梯休息平台上。

1.2.3高、低区输水系统。雨水储存箱底部设置高区出水管，将雨水引至高区住户套内的各个小型雨水收集箱；雨水储存箱的最高水位线之下设置低区出水管，该出水管将雨水引至低区住户的各个小型雨水收集箱。

1.2.4小型雨水收集箱。每个住户均设置一个小型雨水收集箱，在箱前进水管上设置一个截止阀，收集箱内使用浮球阀来控制进水，保持液位。住户可以通过开闭截止阀来自行调节雨水进水的流量，以及决定是否收集雨水，并在浮球阀失灵时，通过关闭截止阀及时中断进水，进行检修。小型雨水收集箱底部设置出水口，各住户可以根据实际情况，选择出水口的方式，可以安装水龙头或者直接与户内抽水马桶水箱相连接，或者两者皆设置。

当下雨时，通过天沟收集屋面雨水，并将收集到的雨水通过雨水收集管引至初期雨水净化装置，从初期雨水净化装置澄清出流的雨水，经过连通管，流进雨水储存箱。进入雨水储存箱的雨水，首先流向了高区住户的各个小型雨水收集箱，当高区各住户的收集箱装满时，雨水开始积蓄在雨水储存箱内，直至雨水储存箱内蓄到了一定量的雨水后，雨水即出流至各低区住户的小型雨水收集箱。雨水储存箱里的蓄水，为高区住户备用。初期雨水净化装置及雨水储存箱均设置溢流管，未能利用上的多余的雨水通过溢流管，集至雨水排水管，并排至市政雨水管网或用于补充地下水。

高区住户和低区住户的划分，应该与本建筑物的自来水给水系统竖向分区的划分一致。

高层建筑竖向供水分为高、中、低多区的系统与本系统同理，系统应优先服务于需要水泵组加压送水的分区，即将高区出水管往下延长至中区住户，雨水储存箱为高、中区住户储水备用，即能体现该装置的设计理念。

1.3与后建中水系统的配合使用

当后建的中水管网系统完善时，该装置可与中水系统配合使用。将中水进水管的进水口设置在雨水储存箱上方，从箱顶进水，雨水储存箱即成为中水系统的中水调节水箱。使用遥控式液面控制器将最高水位控制在低区住户的出水管之上，及溢流管的出口之下。如需要计量，则在各住户的小型雨水收集箱的截止阀后，加装上一个水表，即能实现住户中水系统的计量。在屋面迎雨面安装雨雪传感器，与水平面夹角为154o。在中水调节水箱内接近箱底、水箱高度1/5左右处安装液位传感器。

当下雨时，雨雪传感器将信号发送至泵房，关闭中水供水设备，若雨量不大，中水调节水箱里的存水被住户所使用，逐渐下降至水箱1/5左右时，液位传感器即发送信号至泵房，启动中水供水设备；当水箱内水位上升至最高水位，则通过遥控式液位控制器，停止中水管道的进水。通过雨雪传感器信号关闭的中水设备，需要通过液位传感器的信号来启动，该技术可以通过计算机编程来达到，这里不做赘述。雨水回用系统和中水系统的切换、中水供水设备的启停，也可采用人工手动控制。如此一来，在晴天时，可启用中水系统功能；下雨时，则自动切换至雨水回用系统功能，并根据实际情况，自由切换运行。

1.4与现有技术相比的有益效果

如上述的这样一套装置，可以充分利用本建筑物屋面的雨水资源，在节约自来水的同时也降低了运水成本，另一方面，也减少了雨水排出量，削弱了洪峰流量，降低洪灾发生的危险性，减少水体污染，减轻了污水处理的负担。

在持续一段时间的降水后，该装置优先服务于高区用户，并将一定量的雨水储存起来留待高区住户使用，当雨量充足，使雨水储存箱蓄到一定的水量后，再出流至低区住户。由于高区住户用水，时刻需要消耗电机功率，所以高区住户优先利用雨水的方案，比起高区、低区住户平等利用雨水的方案，更为合理，更能节约电能，降低能耗。

该装置充分利用了建筑物的空间，雨水利用重力出流，无需额外的动力。比起将屋面雨水收集至地面储存箱，再设置专门的水泵往上供水，体现了更为环保节能。

该装置可与后建中水系统配合使用，在晴天时，启用中水系统功能；雨天时，可自动关闭中水供水设备，启用雨水回用系统功能，实现两个系统共用一套装置，一物二用，且自动切换，可节省人力，充分体现节能减排的理念。同时两套系统又是独立开的，可以先后安装和单独使用，结构简单，操作方便，实用性强，符合绿色建筑节水、节能的理念。

2存在的不足与改进方向

要符合国家绿色建筑的标准，杂用水应该要经过消毒，达到一定的水质标准才能进行利用，该装置只设有简单的沉淀澄清，并未设有消毒的装置，对于出水的水质标准还未能有完善的保障。后续将根据雨水回用的实际用途决定是否设置消毒装置，建议管道上采取紫外线消毒，安装便捷又节约成本。

结语：

提高绿色建筑是我们当代重要的话题，它是当今世界建筑发展的方向，也成为改善人类生活环境的重要途径。希望通过此文为高层建筑屋面雨水回用装置的设计与应用提供参

考。

参考文献：

[1]梁文逵.城市雨水收集利用研究现状与进展[J].工业用水与废水,2014,03:6-9.

雨水收集利用方案篇7

关键词：海绵城市；IWM Toolkit；雨洪利用

中图分类号：TV211 文献标识码： A

一、国际雨洪利用规划技术背景

海绵城市建设要求在新型城镇化进程中，遵循生态优先等原则，将自然途径与人工措施相结合，在确保城市排水防涝安全的前提下，最大限度地实现雨水在城市区域的积存、渗透和净化，促进雨水资源的利用和生态环境保护。上世纪90年代前后，不少国家都提出了类似的雨水管理理念，如美国的低影响开发（LID）、澳大利亚的水敏感城市设计（WSUD）、英国的可持续排水系统（SuDS）、法国的替代性技术（ATs）等。这些理念的共同点是减轻对下垫面自然水文特征的影响，同时改善雨洪水质。

表1 通用雨洪管理规划软件的基本设计指标

二、IWM Toolkit的独特优势

IWM Toolkit开发之初就将“供水、雨水、排水、污水、涝水作为整体进行平衡与利用”作为其设计主旨，主要特点可归纳如下：

―直观简洁的用户界面。GHD基于MS Visio开发了IWM Toolkit的直观界面，用户可以用简单的拖放操作实现快速建模，从而节省大量时间，把主要精力放在方案制定和水资源计算上。IWM Toolkit概化了计算中所需要的元素，如：厕所、厨房、住宅、储水/水处理/管道设施等，把这些元素拖放到绘图页上，通过管道连接起来，就可以创建模型。

―精细的水循环过程模拟。IWM Toolkit可以细化到对一所房屋的水循环状况进行计算，进而扩展到小区、区域和全市范围。为了帮助用户配置和分析不同的场景，模型可根据计算结果用不同的颜色区别不同来源、流向或质量的水流，实时呈现模拟场景。IWM Toolkit还可以分析水循环特定过程，这对于单独分析雨水循环流动十分有利。

―强大的结果可视化能力。IWM Toolkit可以对水循环每个部分直接进行数据导入，最终结果和过程结果都可以直接输出，如各个单元的水循环过程C厕所、小便器、洗手盆、淋浴/浴缸、洗衣机、洗碗机、厨房水槽、灌溉和室外水龙头等，还包括自来水和非饮用水的供、用过程，及产生的废水、排放的雨水、向环境排放的污水量等。

―方便的方案设定与生成。用户可以定义满足最终用户需求的水循环方案的优先级。这样，该模型可以按照优先级分配水循环过程。可模拟的水循环方案包括饮用水、雨水、处理后的雨水、处理后的废水或污水、中水或地下水等，软件将剩余水分配给到处理厂回用或其它接收系统（如雨水花园或废水管网）。

―灵活的多情景模拟比选。IWM Toolkit可以通过分析历史气候数据（包括降水量和蒸发量数据）做出需求预测，估算气候敏感性需求，包括灌溉和排水系统的流入量与渗出量。通过用连续的历史气候数据完成日常的时间序列模拟，产生长序列的水量平衡数据。也可以用不同典型年来水过程进行模拟，并用该模拟数据对方案进行验证。

三、IWM Toolkit的实际应用

―悉尼市Botany区水敏感城市规划。项目业主为悉尼水务公司。GHD公司帮助其分析了七套水循环方案，涉及雨水、污水和地下水等。以往在没有合适软件时，类似的项目通常需要几个月的时间才能完成。而此次项目只用了几周就完成了，大大地节约了时间与成本。采用IWM Toolkit推荐的方案后，由Botany区入相邻河湖水体的雨污减少了87%，区域对传统供水管网的依赖度减少了55%，社会、经济和环境都受益极大。

―悉尼奥运村水敏感小镇规划。GHD公司利用IWM Toolkit为面积达2000公顷的奥运村成功提供了规划咨询。项目实施前，奥运村雨污循环利用约2.1ML/天。采用规划方案后，结合微滤、RO和氯化等组合雨污水质处理工艺，将雨污分流到运动场和家庭单元供厕所冲洗、花园、景观之用，将雨污循环利用量提高到多达7ML/天。

―悉尼Parramatta市政中心水敏感社区规划。西悉尼地区的Parramatta市政中心（占地32000m2）需重建成一个含住宅、商铺、写字楼和其它商业用途建筑的综合社区，因此供水系统、雨污水处理回用系统也随之重建。IWM Toolkit综合考虑了提高水循环回用水平、降低雨污对周围水体污染、社区生态可持续发展等需求，按照WSUD理念设计了水敏感社区。其中，自来水只用来饮用、洗浴，其它所有用水（冷却塔用水、洗涤冲厕用水等）全部来源于雨水利用、中水回用，甚至多余水还供给邻近地区的公园和室内游乐广场，不仅成功降低了90%的传统供水需求，还实现了全部下水的达标排放。下图即为利用IWM Toolkit进行的方案设计。

―墨尔本皇家植物园水敏感公园规划。墨尔本皇家植物园里面的古湖泊群是非常有价值的水生态系统，兼具公共休闲功能。采用IWM Toolkit设计方案后，将内外部集水区的雨水径流收集到花园中，利用天然湿地进行净化，通过内循环将流量回补给弗恩溪谷，供花园灌溉等用途，从而形成高效的雨水收集、下渗、净化体系。项目实施后，明显提高了墨尔本皇家植物园的雨水集蓄利用能力，保护其天然古湖泊群，同时提升了沿湖区景观。

―澳大利亚维多利亚州某地水敏感滨河步道设计。维多利亚州政府的土地开发部门希望为该地某滨河步道设计一整套雨水收集、净化再利用系统，从而减少雨污、改善居住环境、保护生物多样性。本项目采用IWM Toolkit为分析了一系列方案，最终打造成水敏感设计的示范项目。

雨水收集利用方案篇8

【关键词】环保 设计理念 桥梁排水

传统的桥梁排水设计，主要是为了避免由于下雨积水对桥面铺装层造成的损坏，因此其设计更侧重于排水时间的计算、桥面径流的计算、桥面排水管的间距和大小、进水口的设计等。随着人们出行交通的快速发展，高速公路网密度的增加，一些跨海、跨湖的桥梁不断延生，以及人们尊重环境、保护水资源等意识的逐步提高，有关部门对桥梁排水的设计研究打破了传统设计模式，引入环保设计的理念，明确环保设计优先的原则，真正的保护环境、和谐发展。

1 桥梁排水不合格的隐患

1.1桥梁使用年限

如果降雨量超过预计值，而通过桥面裂缝、接缝等地方的渗透防水层进入桥梁结构内部的水积累太多，不能够及时排出。一段时间后，这些桥面铺装层内部孔隙的水会达到饱和状态。当众多车辆在桥面上快速行驶时，会将一部分能力传递给孔隙间的水，使桥面铺装层的饱和孔隙水获得一定的压力和流速。长此以往，桥面铺装层会出现剥落、松散、塌陷等现象，致使桥梁内部不稳定，大大降低了桥梁的使用年限。

1.2行车安全

桥梁的排水系统应该拥有足够的排水能力，确保过水断面的深度不会引起行驶车辆车轮的飘滑，保证行车的安全。因为当桥梁上积水过多时，驾驶中的车辆在上面行驶会引起车轮的打滑，降低了桥梁的通行能力。更甚者，积水过多还会导致桥梁一系列的水破坏现象，影响过往车辆的行车安全。

1.3环保情况

我国有关环境保护法规定，对于某些特殊地表水体的保护区禁止排污。但就实际而言，桥梁路面的径流必须在短时间内采用就近分流的方式进行疏散，这种方式很难保证可能具有污染特征的桥梁径流不排放进敏感水域。折中的方式是，对于特别敏感的水域，桥梁排水的径流采用纵向的排水系统设计，确保在发生事故的状态下，含有危险物的水流会沿着纵向排水管道流向预先设置的应急池、集水池等，然后进行妥善的处理。

2 常见排水设计方法

2.1分散排水

通过加固土路肩，采用漫流的方式排出路面的积水就是分撒排水。分散排水能够在不影响行车的情况下，短时间内排出路面的积水，还能够减少滞留水渗入路面的情况，保障桥梁的使用寿命。具体的操作方式就是：在硬路肩外侧设置平式路缘石，在填方的路段上，采用水泥预制板硬化来加固土路肩，对于挖方路段的土路肩，加固的方法是从整体上用7.5号的浆切片石来进行加固。

2.2集中排水

在硬路的肩外侧边缘设置预制混凝土拦水带或者是沥青拦水埂，然后利用路面上的路拱和一些横坡、纵坡，将路面水汇集在硬路肩和拦水带组成的前三角形过水断面内。之后再根据实际施工地的环境、桥面的日常流量等因素设计出有一定间距的泄水口，让排出的水集中流向预先设置的路基两侧的排水沟中，通过排水管道流走。

3 桥面排水设计的计算

3.1桥面径流量的计算

正常的桥面排水设计是，降落在桥面上的雨水通过桥梁外侧护栏汇集到护栏的内侧，形成一个人工的街沟，沟里的积水之后会通过预先设置的泄水口流入排水管道或排水沟。对于桥面排水系统的设计，需要遵循的原则是：桥段内、桥面上的设计径流量应当小于排水管道或排水沟的排水能力。计算径流量必须要考虑到施工地常年的降水强度和预计的降水强度，然后对于桥面的建造设计计算出一定的径流系数，第三个应该考虑的因素是桥面的汇水宽度和汇水长度，因为它决定了桥面最终能承担的压力大小。

3.2设计降水历时

降水历时包括了汇水区最远点的水流到排水口所经历的时间和雨水在排水管道或排水沟内流到设计的控制点所经历的时间。

对于在桥梁坡面汇流经历的时间而言，主要考虑的是桥面的粗糙系数、桥面的长度、桥面的横向坡度和纵向坡度。根据这些物理因素就可以计算出水流在坡面上所经历的时间。对于排水管道或排水沟汇流历时而言，主要是包括雨水到达沟管后流至泄水口的时间和在纵管内流动的时间。实际情况中，雨水在沟管中流至泄水口的时间很短，几乎可以忽略不计，因此只考虑雨水在纵管中的流动历时。

3.3沟管最小面积的计算

全面收集方案和部分收集方案的桥面排水设计是根据桥梁跨域水域的水环境功能而划分的。全面收集方案是指当水环境功能在二类及以上时，水域为提供饮用水的水源，因此桥面的径流不允许流入水体，相关单位必须对桥面的径流进行全面收集，之后进行岸上处理。部分收集方案是指当水环境功能处于二类以下时，可以只收集降雨开始一定时间内的径流，对于之后的雨水可采取让其直接排入水域的方式。

3.3.1全部收集方案

桥面纵向汇水长度确定的前提下，需要使用试算法去计算沟管截面的尺寸。具体步骤有：首先取沟管汇流长度为桥梁坡度内的最大长度，得到汇水的面积，再根据公式得出坡面汇水的时间。第二步，根据公式计算沟管的设计径流量，然后判断桥面集水管道应该选用矩形沟还是圆形管。第三步，计算沟管的最小截面尺寸。第四步，计算沟管内的平均流速和管内的汇流时间。最后比较坡面汇流时间和沟管汇流时间之和是否大于预计值。如果大于，则需要增大截面尺寸。

3.3.2部分收集方案

部分收集方案大体步骤如同全部收集方案，唯一不同的是需要确定收集降水的时间长度。因为部分收集方案只需要收集一定时间内的积水，所以确定时间是重中之重。根据桥面的长度、粗糙系数、横纵向的宽度等物理因素，利用相应公式计算出时间。其他步骤均按全部收集方案的步骤进行。

4 结语

科学技术的发展也带动了桥梁排水系统的快速发展。但因为我国的生态环境存在的问题比较多，有的地方生态环境很脆弱，不能够再延续传统的桥梁排水系统设计方案。基于环境保护方面的桥梁排水设计，在一定程度上缓解了这一破坏。本文涉及的基于环保设计理念的桥梁设计方案，对传统的方案进行了一定的创新，比如说：提出跨越大面积水域的桥梁建设排水设计，即全面收集方案和部分收集方案；在确定了沟管内的水流长度的前提下，提出了采用试算法进行径流集水沟管的最小过水断面尺寸计算等。

参考文献：

[1] 姚宇，宰国军，严青苗 等.基于环保设计理念的桥梁排水设计[J].现代交通技

术，2011，08（1）：32-35.

雨水收集利用方案篇9

关键词：平原；房地产项目；水土流失；防止对策

中图分类号：F293文献标识码： A

前言：水土流失是我国的主要的环境问题之一，水土保持的重要性非同一般。近些年来，各相关部门为了加强对水土流失现象的防治，严格按照《中华人民共和国水土保持法》落实房地产项目的水土保持方案编制工作。可是，单纯地落实方案编制依然不够的，在各种工程建筑施工过程中，缺乏严格监管，我国应加大对水土流失的治理与监控。

一、针对北方地区的平原区水土保持的现状

我国的城市水土保持方案编制中普遍存在重视土壤的保持而轻视对水的保持现象。 表现在水保方案对土壤流失的防治措施越来越到位。 但对水的长久保持措施重视不够， 对土壤的防护措施有围挡、遮盖、表土剥离以备植树种草等。 这些措施在北方平原地区已经基本能够满足保土的需要， 对水的保持主要有植树种草增加绿化率、 使用透水砖等硬化路面增加雨水下渗。这些保水措施理论上比较有效。 但在实际情况下并不很适用， 达不到有效的保水效果，造成城市大量雨水资源的流失，同时北方城市又大量缺水，超采地下水严重，不得不跨流域调水，一边是雨洪资源大量流失浪费。 一边是严重缺水。两者形成鲜明对比，例如某城市综合体。 集购物、酒店、娱乐、住宅于一体，建筑容积率、建筑项目的地上总建筑面积与用地面积的比率。此项目的水保方案报告书对土壤的保持措施写得很到位很具体。要求项目施工时首先对表土进行剥离并储存到不易流失的地方再做精细的防护措施。然后进行土方开挖。将开挖土方运到渣土场并进

行防护，主体工程竣工后进行回填渣土，剩余土量卖给其他公司。一些剩余表土用作市政道路两旁绿化用土。充分利用宝贵的表土资源&项目对水的保持方案编写得不是很足。水的流失量远远大于环境背景值， 由于项目区大面积的硬化。使短时间的强降雨产生较大的地面径流，较小的绿地面积很难来得及下渗。雨水的流失量大大增加，考虑到此情况下，特事特办，项目水保方案编制最后才获得通过。

二、我国平原地区房地产开发项目的特点

1.建设的地点大多在城区

目前，我国平原地区的绝大部分房地产项目建设在城区，施工场地周边土地不可随意占用。如佛山的万科广场住宅小区项目，周边是居民住宅、公园和办公楼;这些土地不容随意占用。为尽量减少对周边环境的影响，项目四周一般进行围墙围蔽。除此之外，城区土地地势一般没有起伏，几乎没有高差。

2.布局相对简单

城市房地产项目平面布局相对简单。大多都会大面积开挖，做成一层甚至更多层的地下室，地面上有道路以及建筑物等设施。

3．土方开挖量大，弃方多

城市房地产项目涉及地下室、人防、停车等要求，一般开挖量较大，弃方也较多。仍以佛山的万科广场住宅小区为例，此项目开挖土方为42. 8万时，弃方为38. 52万m3m。

4.水、电、排水、交通等各方面条件良好

城市的供水、供电、排水、排污、交通等系统都是相当完善的，这给房地产的开发建设项目提供了方便。同时，对城市设施保护也很重要，以免影响周边的生活或者生产的秩序。

三、房地产开发建设项目水土流失特点

1.施工过程水土流失危害大

房地产项目建设过程中，由于地表被扰动产生破坏，使项目区内的水土流失加剧，如万科广场住宅小区项目施工过程中预测新增水土流失量约为2 214 t,

而背景值仅为56 t。新增水土流失量将对工程所在区域的水土资源、周边生态环境带来不利影响，甚至影响到工程自身的安全。具体分析如下:

（1）对周边居民的正常生产生活的影响。 建筑周边如果尚有其他住宅小区，若不做好水保措施，很可能会影响到周围居民的正常生活生产。

（2）对周围环境的影响。城市房地产项目周边有道路交通、排水排污系统等，若不做好防治措施，一旦降雨，将泥沙带人城市道路，将影响行车，也可能淤积城市排水排污系统。

（3）对工程自身安全的影响。房地产建设项目如不做好水保防护措施，甚至会影响到工程自身的安全。

2.项目建成后，不产生新增水土流失

城市开发房地产一般是征占旧建筑而建，这些旧建筑本身绿化率相当低，房地产开发建设项目完工后，除了大大美化了环境，更重要的是基本上不会产生新的水土流失。

四、平原地区房地产项目水土流失的防治措施

1.首先，针对城市的水土保持可以采取的措施：

借鉴国外先进的城市水保做法在我国城市地面硬化率越来高的情况下，应该吸收发达国家的一些经验做法为我所用。

在日本，著名的墨田区建成的相扑摔跤竞技场成为大规模雨水利用设施。 这个竞技场里的建筑物屋顶是雨水利用系统的集水面，集水面积达8400平方米， 收集的雨水被导入地下存储罐中用于冲洗厕所和清洗空调。在社区层面，有一个简单和独特的雨水收集利用设施，已在东京地区的居民住宅屋顶普遍推广开来，所收集的雨水被用于浇花、消防和紧急情况下的饮用。截至目前，东京有 超过七百处私人和公共建筑物上安装了雨水收集和利用系统。新加坡的土地资源十分有限，该国正在创新水资源的获得方法。 新加坡人口大约有四分之三以上的人居住在高层建筑上， 他们安装轻型屋顶作为集水区，把收集的雨水保存在屋顶上单独的水箱内，用于非饮用目的。 新加坡樟宜机场的雨水收集利用系统，将飞机跑道及其周围绿地的降雨径流导入两个池塘中，其中一个池塘用于平衡同时发生的较大径流和潮汐入流，另一个池塘用于收集径流，其蓄水主要用于消防和冲厕等，这种收集和处理的水占总用水量的大概三分之一左右。

通过外国的经验可知，城市雨水利用中效果最好的办法就是建设储水池，把雨水存下来。因此， 对于水保方案中绿化率较低的建设项目，应该设计地下或者地上储水池，拦蓄雨水。 对于已建项目，再建设储水池成本太高， 一般情况下条件也不允许， 应由政府部门在建筑周围公共地带多建一些储水设施。 北方平原地区严重缺水，城市水保工作应该因地制宜， 加倍重视水的保持， 分散建设大量的各种类型的储水池，增加水源，造福社会。

2.细化水保措施

由于项目在市区建设，为尽量减少对周边环境及公共设施的影响，水保方案报告需要对水保措施进行更加细致的设计。

（1）临时堆土场和施工临建区的布设

房地产项目由于场地限制，所以在报告的编写中一定要因地制宜地布设临时堆土场和施工临建区。

（2）洗车池

项目施工期出人口处应设置一处洗车池，对进出车辆进行冲洗，以避免往来车辆将泥土带出项目区，这样可以最大限度地减少对城市道路和周边环境的影响。

（3）沉砂池

无论是道路、水利、煤矿等项目，都是需要布设沉砂池。对于市区开发建设项目来说，沉砂池尤其重要。若未沉淀完全，泥沙进人排水排污管道，会淤积管道，影响到城市排洪。房地产开发建设项目的排水沟、沉砂池的布设需先详细调查附近市政设施的情况，沉砂池的位置尽量布设在离排水排污管道近的地方。

五、结束语

文章对我国 平原地区房地产项目及城市中水土流失现象进行了分析，并且提出了相关的对策，希望对相关行业可以起到一定的帮助作用，降低我国水土流失的严重性，保护我国的徒弟资源。

参考文献：

[1]郭索彦，赵晓灵.房地产开发建设项目水土流失危害分析仁[J].广东水利水电，2009(8).

[2]孙礼.试谈如何突出房地产项目水土保持方案特色[J].亚热带水土保持，2011，23(1)

[3]郭胜利，郭成.雨洪资源的利用和管理田[J].水科学和工程技术，2010.

雨水收集利用方案篇10

关键词：城市雨水；中水工程；应用

中图分类号：TU991文献标识码： A 文章编号：

近年来，由于世界人口的迅猛增长、社会经济的迅速发展以及人类生活水平的不断提高，人类对水量的要求变得越来越大，原有的清洁水资源由于受到人类生命活动的影响而污染，因此地球上的水资源利用日趋紧缺。我国已被列为世界12个贫水国家之一。目前全国缺水城市已达200多座，有近50个城市不得不实行限量供水，缺少不仅仅是许多城市面临的难题，而且已成为世界性的问题。随着城市建设的不断发展，城市化将成为21世纪我国经济发展的重点之一，城市建筑物、构筑物以及道路形成了大量的不透水地面、屋面、混凝土和沥青路面，他们的径流系数一般为ψ＝0.9，也就是说降雨量的90％将形成地面径流。大量的雨水径流没有利用就直接排放掉了，不仅仅是水资源的巨大浪费，同时也加大了城市排水设施的负担以及增加了城市雨水洪灾的概率。以前城市水资源主要致力于地表水资源和地下水资源的开发，不重视对城市汇集径流雨水的利用而任其排放，造成了大量宝贵雨水资源的流失，随着城市的迅速扩张，雨水流失量也越来越大。一方面是城市的严重缺水，地下水的过量开采，地下水位逐年下降（例如郑州，1996年至今人均可用水量下降了33％，由于过度的地下水开采，使郑州地下水已形成面积比市区还大的160平方公里的深层漏斗区，并仍以年平均10平方公里的速度扩张），另一方面大量地排放雨水又带来城市雨水排除不畅、城市生态环境恶化等一系列问题，为了解决和缓解这些问题，雨水利用是行之有效的方法之一。

一、中水的概念以及水质要求

中水是指生活污水经过处理后，达到规定的水质标准，可在一定范围内重复使用的非饮用水，主要作为办公楼、公寓、客房和公共卫生间冲厕所用水和室外绿化用水。中水供应系统是分质供水的一种形式，在供水系统中设生活饮用水和生活杂用水（中水）两套独立的系统，以次质水替换优质水，减轻供水的压力，当然杂用水应该满足一定的水质要求（见表1）。

二、城市雨水的收集与水质分析

1、城市雨水的收集

城市雨水在实际利用时受到诸多因素的限制，像气候条件、降雨季节（南方地区多集中在春夏两季）的分配，雨水水质的情况和地质地貌等自然因素的制约以及特定地区建筑物的布局和结构等一些其它因素的影响。城市雨水的收集通常有如下几种途径：①屋面雨水集蓄；②道路雨水截流，道路雨水通过雨水管道排入沿途大型蓄水池收集（如日本名古屋的若宫大通调节池，建在城市的街道下面，长约316m，宽度47～50m，深约10m，最大贮留量约为10×104m3）；③绿地草坪滞蓄，绿地草坪供雨水径流流过时下渗，超过绿地草坪渗透能力的雨水则进入雨水池收集。

2、城市雨水水质分析

城市雨水水质情况非常复杂，城市与城市之间的差异、汇水面、降雨的季节、降雨特征等的不同都会影响到城市雨水的水质。雨水径流污染主要表现在以下几个方面。

第一是由于大气的污染，直接由于降雨带来的污染物，这些污染物的种类主要取决于各个城市的空气状况，还可能由于大气的迁移，从外域带入（如北方地区的沙尘暴）。

第二是屋面。屋面雨水径流的水质主要取决于非降雨期空气中沉降物和屋面所用的材料。屋面材料对屋面径流水质的影响非常明显。尤其是沥青油毡类屋面材料（特别是普通油毡类）污染比较严重，比混凝土平板、现浇钢筋混凝土屋面以及瓦屋顶（像小青瓦、石棉瓦、平瓦）的污染量高出许多倍。材料的老化和夏季的高温曝晒，收集雨水中的污染物浓度都会有显著的提高，并且色度大，主要为可溶性COD，多集中在暴雨初期径流中，浓度达到数百甚至超过数千mg/l，当然雨水水质也取决于该城市的降雨量、气温、降雨间隔时间、屋面材料的种类等，一般说来降雨后期COD的浓度可稳定在100mg/l以内。

第三是路面雨水径流水质和影响因素最为复杂[6]。大气、屋面污染物都会汇入到路面，加上路面本身各种污染因素，如路面所用材料、汽车尾气排泄物、生活垃圾、和植被地带冲出的泥沙等，其成分异常复杂，随机性很大。但也有一定的规律：如污染物主要集中在雨水初期径流中，污染浓度主要受两次降雨之间的间隔时间、空气质量、降雨量和暴雨强度，路面状况等因素影响。总的说来，在降雨过程中，浓度逐渐下降，最后趋于稳定，其主要污染成分有COD、SS、油类、表面活性剂，重金属及其它无机盐类。

三、城市雨水作为中水原水在中水工程中的应用

从雨水的水质分析可知，屋面雨水的水质远远高于通过道路雨水截流收集到的雨水， 当然绿地草坪滞蓄收集到的雨水水质也非常好，但是由于绿地草坪的渗透能力比较强，能收集到的雨水数量有限，因此在实际过程中通常采用屋面收集到的雨水作为中水原水。从以前所采用的中水系统来看，大部分的建筑中水系统都采用生化处理工艺，因此雨水利用必须采用独立系统。

在屋面雨水作为中水原水的处理方案选择时，由于初期降雨的污染浓度比较高，应该考虑屋面雨水的初期弃流，初期弃流量大约2mm时比较合适。

四、城市雨水作为中水原水应用中的问题

在目前水资源日益紧张，水污染日趋严重，城市生态环境恶化的情况下，城市雨水作为补充水源加以利用，不仅可以减轻城市的用水压力，而且还可以降低城市的雨水洪涝灾害。

1、目前雨水利用还缺乏一定的标准和规范。各地的雨水利用处于摸索阶段，缺乏充分的科学分析和指导。雨水利用系统的组成、集流面的面积、储水池的防渗材料选用，水窖水质的净化，都尚未形成公认的标准和规范。

2、在现阶段，政府应该加大对中水工程的投资力度，在政策上应该给予优惠、扶持采用生命力。目前中水的实际价格比自来水要高，人们单从经济方面去考虑，往往不愿意投资中水工程。因此政府应该尽快采取一定的措施来调节中水的价格，刺激中水的广泛应用。