浅谈东莞某校区室外雨水回收系统设计

2015-11-24 08:44:45 更新  |  来源:  |   次阅读

工程概况:

  本工程位于东莞市横沥镇(东莞生态园旁),校区占地约27.01公顷,设计规划大专生3500人,中专生3500人。设计总建筑面积为194402平方米,园林绿化面积约为66400平方米,广场面积约为64000平方米,湖区面积约为6500平方米。

  本工程地处北回归线以南,属南亚热带海洋性季风气候。夏季长,冬季不明显,气候温和,光照充足,雨量充沛。夏季受热带气旋控制,盛行东南风和西南风。二、三月份受海洋暖气流与北方冷空气影响,多为阴雨天气;四月份起至六月份为前汛期,以锋面雨为主;七至九月,太平洋及南海生成的热带气旋和台风,带来了大量的水气,形成热带风暴雨。台风是本地区主要的灾害性天气,台风带来暴雨或大暴雨,造成洪水泛滥,人民生命财产受到威胁。十一月份起西风环流加剧,降水量明显减少,每年十至三月为枯水期。

  据气象台统计,流域多年平均气温为22℃,极端最高气温为38.7℃,极端最低气温为0.2℃,日气温高于30℃的天数为123天,多年平均雨日140天。多年平均相对湿度为79%,多年平均气压为1010.8mbar。多年平均蒸发量为1345.7mm,最大月蒸发量为187mm(七月),最小月蒸发量为96mm(二月),多年平均风速为2.6 m/s,多年平均最大风速为22.8m/s,极端最大风速为40m/s。

  流域内降雨量年际、年内间分布不均。多年平均降雨量为1733.8mm,年最大降雨量为2476mm,年最小降雨量为979mm,最大是最小年雨量的2.5倍。年内降雨量主要集中在4~9月,期间降雨量约占全年的80%。

  基于以上数据分析我们认为,校区的室外雨水量是很充足的,鉴于我国是一个水资源严重短缺的国家,人均水资源总量约为世界人均水量的1/4,由于城市化水平的提高和环境生态水量偏低,造成我国目前水环境污染严重,进一步加剧了水资源的危机,同时我国城市暴雨积水严重,城市的防洪任务十分的繁重,水资源短缺,水污染严重和洪涝灾害性事件的频繁发生,促使我们必须采取非常规的水资源开发手段以满足日益增长的城市用水需求,国际主流看法认为雨水利用将成为解决21世纪水资源短缺的重要途径,因此雨水收集对实现雨水资源化,节约用水,修复水环境与生态环境,减轻城市洪涝有着极为重要作用。

  二、设计依据

  东莞职教中心主要经济技术指标

  《建筑与小区雨水利用工程技术规范》(GB50400-2006)

  《建筑给水排水设计规范》(GB50015-2003)(2009年版)

  《室外排水设计规范》(GB50014-2006)(2011年版)

  三、雨水收集与利用系统设计

  3.1雨水利用思路

  根据雨水水质的差异及雨水收集的重力流补水的标高要求,优先考虑收集湖区周边屋面雨水作为湖区景观用水的补充水源,以提高雨水利用的效率和成本。利用湖区最高与最低的水位差,作为雨水利用的储存空间,避免增设雨水利用的储存、处理的工程投资。

  3.2雨水利用的工艺

  屋面雨水——雨水沟——弃流井(去除初期雨水)——雨水沉淀池、或生物滞留带(沉淀、过滤)——景观湖体

  3.3水量平衡分析

  3.3.1、计算条件

  (1)水面面积6500m2——雨水总收集面积20950m2

  (2)景观湖在做好防渗处理的前提下渗透量按水面日下降3mm计

  3.3.2、 水量平衡计算

  3.3.3、雨水利用量及水面允许降幅分析

  由于月降雨量不均衡,在少雨月份收集的雨水能全部得以用于湖体补水,多雨月份收集的雨水可以满足景观湖的补水需求,而过多的雨水被排放掉,未得以利用,故全年实际雨水实际利用量为少雨月份雨水收集量与多雨月份湖体补水需求量之和,但在多雨的月份可以考虑将过多的雨水用于其它方面的用途,比如经净化后用于教学楼厕所冲洗。

  从各地块水量平衡表中可以看出,少雨和多雨的几个月份一般都是连续的,故在少雨月份湖体水位会连续下降,而多雨月份湖体水位会连续上涨,且总上涨幅度远大于总下降幅度,故若可以做到在水位最低时不影响水体景观效果,则可以保证全年湖体不需要额外补水,因为后续月份雨量充沛,可以将湖体填满,故景观湖的消涨带高差应为水面最大下降幅度。

  3.4雨水利用投资分析

  雨水利用需要增加的一次性工程投资估算如下:

  总体来看,增加雨水利用所增加的建设投资在9.8万,总体增加投资不高。而且每年节省的景观湖补水费用在5万,基本在2~3年可收回成本。

  四、结语

  鉴于以上分析,本工程采用雨水回收系统作为景观水体补充水源的方案是可行的,这不仅可带来良好的经济效益,更重要是切合当下节能减排的低碳生活理念,考虑到降雨是不可预知的,故根据水体运行的实际情况,本工程还考虑预埋了一套从周边河水补水的补水管,当长时间没有降雨的情况下,考虑采用河水进行补水。
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