基于水量平衡的節(jié)水蓄水池創(chuàng)新設計研究

劉媛媛 (山東協(xié)和學院建筑工程學院, 山東 濟南 250107)

1 引言

隨著現(xiàn)代人口和經(jīng)濟的快速發(fā)展，城市的缺水問題已經(jīng)日益凸現(xiàn)，尤其是以城市為中心的地區(qū)，在全國700多個地市級以上的城市中，有超過400個城市缺水或嚴重缺水，且現(xiàn)在仍然呈現(xiàn)遞增趨勢，因此國家不得不花費巨大投資來建設調(diào)水工程以滿足城市對水的需求。而與此同時，由于城市建設的基礎設施和防洪排水規(guī)劃落后、水資源利用意識薄弱等原因，雨水內(nèi)澇問題困擾著各個城市，每年的經(jīng)濟損失都在千億元以上。因此，對雨水加以收集，處理、回收利用是非常必要的。

2 水量平衡分析

2.1 水量平衡模型的建立

選取濟南市某住宅小區(qū)為研究對象,匯水面包括建筑屋面雨水的收集及小區(qū)不透水路面雨水的收集。收集過程如下：開始降雨→建筑屋面及不透水路面匯集雨水→雨水通過雨水管道流入小區(qū)雨水池→計算收集的雨水量（扣除雨水徑流過程中的損失(蒸發(fā)、滲漏、初期棄流等),實際收集雨水量按徑流量的90%計算）。

雨水量計算時按照雨水池設置在地下考慮,因此不需考慮蒸發(fā)量,因此雨水池當日所容納的水量應為匯水面收集到的雨水量加上雨水池中原有的儲蓄水量,再減去當日所用去的雨水量，即雨水量Q=收集的雨水量Qt+雨水池原有的水量Wt-當日所用雨水量Dt。

2.2 雨水池有效容積利用率分析計算

雨水池的有效容積利用率是指根據(jù)計算雨天的降雨量、雨水池的儲存量以及雨水池的空置天數(shù),得出雨水池容積,同時結(jié)合為滿足不同用水需求條件下對雨水池容積的要求確定該雨水池容積的可行性,即該雨水池容積的有效利用率,即雨水儲蓄池容積的有效利用率R%=1-

2.2.1 有效利用率計算

濟南市該住宅小區(qū)占地面積3萬m2,其中各匯水面面積狀況及每日雜用水量見表1。

表1匯水面積及用水定額

根據(jù)水量平衡計算公式以及雨水儲蓄池容積的有效利用率計算分析不同容積雨水池的有效使用率，結(jié)果見下表2。

用途雨水池容積（m3）200 300 400 500 600澆灑路面 52.3% 63.4% 73.2% 75.2% 83.2%平均年灌溉綠地 53.2% 62.1% 64.3% 71.1% 85.3%澆灑路面及灌溉綠地 36.7% 42.2% 49.5% 53.2% 64.6%最小年澆灑路面 41.3% 48.4% 53.5% 60.5% 73.2%灌溉綠地 38.7% 43.9% 48.6% 52.6% 61.2%澆灑路面及灌溉綠地 18.3% 26.4% 33.1% 41.1% 53.6%最大年澆灑路面 73.2% 76.4% 78.7% 81.3% 98.7%灌溉綠地 68.8% 73.9% 78.2% 78.7% 85.4%澆灑路面及灌溉綠地 51.7% 56.4% 64.6% 62.8% 73.2%

2.2.2 有效利用率計算結(jié)果分析

根據(jù)雨水儲蓄池容積的有效利用率計算結(jié)果可以看出，隨著容積的增大，有效利用率不斷增大，說明雨水池的容積越大，儲存的雨水越多,可利用的水量就越多，但當水池容積增大到一定數(shù)值后,有效利用率的增加卻顯著放緩,而修建雨水池的成本以及后續(xù)的維護費用卻大大增加。

3 結(jié)論

雨水回收利用是目前一種新型的多目標綜合性回收技術，是實現(xiàn)環(huán)保節(jié)水、減少污水污染以及改善生態(tài)環(huán)境的一項重要措施。在目前國家大力提倡環(huán)保節(jié)能綠色建筑的形式下，雨水池的設計創(chuàng)新是一種大趨勢，研究雨水池的設計計算具有非常重要的意義。對我國水資源的循環(huán)利用和可持續(xù)發(fā)展也具有非常重要的意義。