關(guān)于雨水回收利用系統(tǒng)的設(shè)計分析論文
摘要：我國是水資源嚴(yán)重短缺的國家，水資源的匱乏和水環(huán)境的嚴(yán)重污染，已成為制約我國經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的重要因素，對我國的可持續(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，對未來城市健康、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)今社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要資源。我國是一個較為缺水的國家，人均水資源量僅占世界人均的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面臨的三大水問題并在一定程度上制約了經(jīng)濟(jì)增長和社會的可持續(xù)發(fā)展。雨水是地表水的主要來源，對生態(tài)系統(tǒng)具有極其重要的意義，如何對其進(jìn)行有效利用已成為人們近幾年不斷關(guān)注的問題。我國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。隨著我國工業(yè)化、城市化的進(jìn)程不斷加快，人們對水資源的需求量不斷加大。通過對雨水的回用，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題。
1.2應(yīng)用優(yōu)勢。雨水的收集與處理會增加設(shè)備的建設(shè)費用，但隨著人口的增加、社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展、水資源的短缺，水價上漲已成為必然趨勢。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)造的長期效益是無法估量的。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，有著巨大的社會效益。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程中，通過蒸發(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國內(nèi)外雨水回收利用現(xiàn)狀。人類對于雨水的利用已經(jīng)有了很長的歷史。雨水集流系統(tǒng)的研究可以追溯到公元前8世紀(jì)古羅馬時期。在歐洲德國還成立了專門的雨水回用組織，頒布了一系列法律法規(guī)。日本是亞洲最早實行雨水回收利用的國家，從1982年開始就逐步將雨水回用納入國家發(fā)展日程。我國對于雨水的回用起步較晚，直至20世紀(jì)90年代，我國才將雨水的回用作為一門單獨的學(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，近幾年我國在各城市均舉辦了相關(guān)的雨水回收利用研討會。隨著國際間日益頻繁的交流，我國從西方先進(jìn)國家不斷地進(jìn)行技術(shù)上的學(xué)習(xí)，并根據(jù)各地的實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)知識為國家在該方向上的發(fā)展出一份自己的力量。
2雨水收集利用系統(tǒng)設(shè)計
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)計中，需要對雨水設(shè)計流量、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)計流量的設(shè)計時，應(yīng)該根據(jù)相應(yīng)的規(guī)范對雨水的流量進(jìn)行計算，通過仔細(xì)的計算，將雨水的設(shè)計流量準(zhǔn)確的算出來。在進(jìn)行雨水收集管的設(shè)計過程中，應(yīng)該根據(jù)計算出的雨水流量進(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，由于來水的水量是不確定的，并且伴隨著時間的改變而改變，所以為了能夠確保后續(xù)的雨水收集利用系統(tǒng)能夠正常的對雨水進(jìn)行處理操作，減輕系統(tǒng)的運行負(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)計也應(yīng)該符合相關(guān)的要求，一般設(shè)計的有效儲水容積不能夠小于集水面日雨水徑流總量扣除設(shè)計初期徑流棄流量。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)的有效儲水容積的設(shè)計時，應(yīng)該對日雨水徑流總量、設(shè)計初期徑流棄流量以及有效儲水容積進(jìn)行詳細(xì)的分析。根據(jù)相關(guān)的規(guī)范對日雨水徑流總量進(jìn)行計算，確保數(shù)值的準(zhǔn)確性。對于設(shè)計初期徑流棄流量而言，它比較的難控制，這是因為初期雨水徑流水質(zhì)受到許多方面因素的干擾。有效儲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)范對其進(jìn)行準(zhǔn)確的計算。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，對系統(tǒng)的運行有著很大的影響。設(shè)計雨水處理系統(tǒng)時，應(yīng)該根據(jù)小區(qū)的實際工程情況選擇雨水處理系統(tǒng)的設(shè)計規(guī)模，確定好系統(tǒng)的設(shè)計工作時間，并且選用良好的過濾工藝對雨水進(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，一般是利用一級提升泵來完成雨水的運送。運送到處理裝置中的雨水需要經(jīng)過比較精密的過濾處理，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�，同時還要利用反沖洗水泵對雨水處理裝置進(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)計中需要將雨水處理裝置置于建筑的單獨地下室中，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)計中，需要考慮好清水池和雨水回用設(shè)施的設(shè)計。在進(jìn)行清水池的設(shè)計時，應(yīng)該根據(jù)雨水回用系統(tǒng)的最高設(shè)計用水量確定清水池的容積，并且準(zhǔn)確的計算出最高日設(shè)計用水量。在系統(tǒng)設(shè)計時，還要考慮雨季的情況，出現(xiàn)無雨或者是少雨的情況時，應(yīng)該適當(dāng)?shù)臄U(kuò)大清水池的容積，儲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)計非常關(guān)鍵的一部分，必須加強(qiáng)對該系統(tǒng)的設(shè)計分析，確保住宅小區(qū)雨水收集利用系統(tǒng)能夠正常的運行，提高雨水的利用率。
3結(jié)語
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)計中，必須深入的對設(shè)計方案進(jìn)行分析，了解系統(tǒng)設(shè)計中的要點。該系統(tǒng)設(shè)計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)計這幾方面的設(shè)計內(nèi)容，確保雨水的收集利用系統(tǒng)能夠正常的運行。
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