麗水市某居住小區雨水收集利用方案設計分析

施佳男

(麗水學院藝術學院，浙江麗水 323000)

城市降雨具有利害兩重性。近年來麗水市城市的發展，不透水地面面積的增加和建筑密度的提高等因素造成了雨水利害關系的失衡，負面作用加大。如果能將流失的雨水進行利用，實現城市雨水資源化，不但能夠節約有限的水資源，緩解暴雨期間甌江的負荷，還能改善城市水環境和水循環，收到良好的經濟效益和社會效益。就目前麗水市的實際情況而言，對小區尤其對新建住宅小區設計雨水進行回用，經處理后的雨水可用于生活雜用水是一條直接可行的途徑。本文結合某一新建住宅小區設計了雨水利用工程方案，并對該方案進行了技術經濟分析。

1 工程概況

該住宅小區位于麗水市蓮都區西南面，區域地勢北高南低，坡度不大于2°。項目規劃占地面積30 710m2，總建筑面積50 671．5m2，容積率為1．65，總建筑占地面積4 956 m2，綠化率為31%，道路占總用地面積的13%。小區主入口在東側，入口廣場處設計有跌水及模紋花壇，水景面積約27m2;內有水景兩處，水域面積788．56 m2。設計該小區雨水主要用于綠地澆灌、道路沖洗和水景補充。

2 雨水利用方案

2．1 雨水利用基礎資料分析

麗水市地處浙江省西南浙閩兩省結合部，屬亞熱帶季風氣候區，全市多年平均降水量1 733．5 mm。受季風氣候影響，雨量年內分布極不均勻，雨季降雨量集中，占全年的70%;而且降水量年際變化大，豐枯年降水量相差懸殊，加上蓄水工程嚴重不足，攔蓄能力有限，容易出現干旱，季節性和工程性缺水并存現象。

2．2 水量平衡分析

2．2．1 雨水量計算

按可收集雨水量計算公式［1］:Q= ΨαβA(H ×10－3)，年降雨量按1 733．5 mm計，可得出建筑屋頂雨水量4 610．4 m3;路面雨量 3 713．9 m3;綠地雨量 1 660．5 m3，則雨水總量 9 984．8 m3。

2．2．2 用水量估算

根據《建筑給水排水設計規范》規定，最高日澆灑綠地用水定額選為 2．0 L/(m2·d)，最高日噴灑道路用水定額選為1．0 L/(m2·d)，年均蒸發量按1 477．9 mm，則綠化用水年澆灑量為2 132．5m3;道路年澆灑量為156．8m3;年蒸發量100．4m3。計算結果表明，該小區可利用收集的雨水量完全可以滿足小區耗水需求。

2．3 小區雨水綜合利用總體規劃

從經濟的原則出發，根據可收集雨水與需回用雨水的情況分析，采用調蓄減排與回收利用相結合的雨水系統設計方案。該小區北高南低，對雨水的收集極為有利。雖然小區內設有雨水儲存池，但容積較小，因而小區內的景觀湖就作為雨水的主要受納體和中轉庫之用，儲存大部分的降雨和收集的雨水。具體方法見圖1。圖1中虛線文本框表示該處具有雨水下滲功能，主要的收集雨水流程用箭線連接表示。

圖1 小區雨水收集利用系統圖

3 主要雨水收集利用系統設計

3．1 雨水收集系統

3．1．1 初期棄流裝置

由于麗水市區月季降雨分布不均衡，本實驗小區選用雨水棄流池設計。根據小區住宅規劃情況設計，在每棟建筑四面各增設D100 mm的雨落管，然后將相應樓房的雨水管合并到一條雨水干管，交匯處設置棄流池。根據收集屋面的面積，確定棄流裝置和儲存池的容積。棄流池頂部進行綠化，美化景觀。這種做法減少了棄流雨水池的數量，減少土建工程量，節約了初期投資成本。

3．1．2 雨水儲存池

經初期棄流后雨水直接進入雨水儲存池。合理的容積規模是關系到整個系統集流效率和投資效益的核心設施，該小區內景觀湖也可以起到儲水的作用，因而儲存池容積可以相對較小，這樣可以減少投資和管理維護的工作量，是相對經濟合理的設計方案。設計采用地下封閉式雨水儲存池，頂面覆蓋適當厚度的土層種植植物。既能作為集雨設施，又不妨礙景觀功能的實現。地下雨水儲存池主要為鋼筋混凝土結構。

3．1．3 收集和輸送管道

屋面雨水收集系統設計的雨水配管系統應注意下列問題:1)雨水集水管獨立設置配管，并采用PVC雨水管道以減少污染;2)屋面雨水斗外設網罩用來篩除較大的污染物;3)地面橫向集水管的轉彎處，設置清除口方便清潔維修。

3．2 排滲系統

3．2．1 植草淺溝

出于經濟預算，在本項目中，我們擬采用植草淺溝對雨水進行被動處理。通過對場地本身的設計減少人工干預的痕跡和降低每月的處理成本。綜合考慮淺溝的水力計算方法［2］和凈化功能，在該小區內設計了兩段植草淺溝，淺溝坡度順應小區總地形。淺溝表層種植苔草、青茅草及其他耐淹的禾本科草本植物，濾溝以多種粒徑的礫石為主要結構，前段填充粗礫石，后部為細礫石。在流動過程中通過碎石層的滲濾起到過濾雨水和降解污染物的作用，最終收集的雨水經管道進入景觀湖內。

3．2．2 道路鋪裝

小區中主要道路采用城市道路雨水生態技術，透水瀝青鋪面，通過地下填加碎石、煤礦渣等過濾層提高土壤的滲透性，并在地下增設排水溝，溝周圍用多孔隙材料填充，將道路表面形成的雨水徑流匯集入溝內進行蓄滲，以增大雨水就地入滲量，削減雨水徑流污染負荷，超過儲蓄容量的徑流雨水從雨水溢流口外排。

3．3 景觀水體設計

小區規劃設計景觀水體中的水用在綠化澆灌和道路噴灑上。初期雨水棄流以后，雨水的主要水質指標COD僅有40 mg/L～100 mg/L［3］，根據我國《城市污水再生利用景觀環境用水水質》標準［4］，處理后的雨水可用作人造水景用水。具體設計方案如下。

3．3．1 堤岸設計

小區景觀湖堤岸設計成有一定的邊坡的生態堤岸。湖底采用防滲膜;水體設計成常水位與最高水位兩個部分，常水位部分的底層即湖底做成弱透水基質，減少水體下滲;高水位部分采用堆石堤岸設計，大小不同的石塊組成的堆石具有良好的透水性，水量大時雨水向四周土壤滲透;且堆石間空隙大，適于植物生長，微生物不易流失，從而提高了水體中污染物降解去除效率，也能增強與泊岸交錯帶的生態效應，有助于水質改善。

3．3．2 景觀湖生態設計

景觀湖的生態設計、強化湖水的自然凈化系統是保持水質的有效措施。一個健康完整的生態系統應包含物質環境和種類及數量恰當的生產者、消費者和分解者，生物群落結構復雜且具有合理的組織結構和良好的運轉功能。設計在湖內主要投放雜食性魚類鯉魚和鯽魚，兼顧觀賞性;底棲水生動物主要投放螺絲為主。初期嚴格控制放養量，后期維護通過定期打撈來防止其過量繁殖造成的內源污染。

表1 住宅小區的雨水利用系統主要設備、構筑物及造價

4 技術經濟分析

根據工程措施分析，該住宅小區的雨水利用系統主要設備、構筑物及造價如表1所示。

雨水經處理后供小區綠化和道路沖洗，小區綠地和道路沖洗年用水量為9 040．2 m3。若用水量全由自來水提供，自來水按3．0元/m3計，則可節約費用約27 120．6元/年。

5 結語

目前，房地產業中生態小區建設中的節能、節水、親水性等環保理念方興未艾，在小區內進行雨水利用不但是緩解城市水資源的短缺、減輕城市市政雨水管道的負荷，降低了污水處理的成本的重要舉措，符合未來的發展趨勢，而且隨著自來水價格的不斷增長，它具有更大的發展潛力。綜合考慮生態環境和可持續發展理念的住宅小區雨水的回收與利用工程必將是今后未來住宅建設的發展模式，具有廣泛的應用前景。

［1］曹秀芹，車 武．城市屋面雨水收集利用系統方案設計分析［J］．給水排水，2002，28(1):13-15．

［2］林 川，周 瑩，房志勇．小區場地雨水露天排滲系統設計［J］．中華建設，2011(3):105-107．

［3］章才能，陳友林．僑香村雨水收集與利用系統的設計［J］．山西建筑，2006，32(12):167-168．

［4］GB/T 18921-2002，城市污水再生利用景觀環境用水水質［S］．