公建場館雨水生態利用系統設計

史靜

【摘 ? ?要】：為實現對自然水資源的高效率利用，以某公建場館為例，從構造和工藝兩方面開展雨水生態利用系統的開發與設計。通過雨水分流裝置、雨水儲蓄裝置、雨水回收利用泵、雨水控制處理裝置、雨水排污泵、輔助性構件等硬件系統的設置，實現雨水主動收集功能；通過引進智能化技術，優化雨水生態利用總控功能，為自然雨水資源化利用提幫助。

【關鍵詞】：海綿城市；公建場館；雨水；生態利用系統

【中圖分類號】：TU992【文獻標志碼】：C【文章編號】：1008-3197（2023）02-78-03

【DOI編碼】：10.3969/j.issn.1008-3197.2023.02.020

Design of Rainwater Ecological Utilization System in Public Venues

SHI Jing

（China Construction Second Engineering Bureau Co. Ltd.， Nanjing ?210000，China）

【Abstract】：In order to achieve high-efficiency utilization of natural water resources， this paper takes a public construction venue as an example to develop and design a rainwater ecological utilization system from both structure and technology aspects. Using hardware equipments such as rainwater diversion device， rainwater storage device， rainwater recycling pump， rainwater control and processing device， rainwater sewage pump and auxiliary components in the system， ?realizes the rainwater active collection function. By introducing intelligent technology to optimize the overall control function of rainwater ecological utilization， the paper can provide some help for improving the utilization rate of natural rainwater resources.

【Key words】：sponge city; public venues; rainwater; ecological utilization system

為解決大部分城市存在的內澇問題，避免水資源匱乏對于城市居住生活造成影響，海綿城市成為現代化城市雨洪管理工作的主要建設方向。相比常規的城市，海綿城市具有水彈性優勢，可實現對雨水循環利用的同時，解決由于短期或突發性強降雨導致的地面積水與洪澇問題[1]。在現代化公建場館中設置配套設施，建立一個收集、再利用、凈化的雨水主動收集、處理裝置，在城市干旱時將儲蓄的水資源加以利用、釋放，不僅可以提高場館的生態綜合性能，也可以提高其使用價值。為了落實此項工作，有關單位投入了大量的人力與資金，但此項工作在逐步落實中仍存在整體性方面的問題，這些問題導致場館無法在實際使用中發揮既定的效果[2]。本文以某公建場館為例，從硬件與軟件兩方面，對雨水生態利用系統的開發與設計，以實現對自然雨水資源的高效利用。

1 雨水生態利用系統構造設計

為確保系統在實際應用中達到既定使用效果，需要在開展相關設計研究前，對公建場館所在地區的降雨與生態環境進行匯總[3]。根據地方氣象臺反饋的大量數據，發現場館所在地的降雨量大約為1 854.23 mm/a，雨季主要集中在每年的4—9月，其中每年的6—8月降雨最密集，當年10月至轉年2月為少雨期；不同階段的降雨量差距較大且經常出現局部突發性降雨事件。通過對地方氣象數據的整理與統計，設計場館雨水生態利用系統的。見圖1和表1。

系統整體為順流循環式。為確保泵內水體的清潔度，在設置凈化器與過濾器對污染物進行處理，實現對收集雨水的初步凈化。系統運行過程中，需要在水池中加入適量的絮凝試劑，用于溶解或處理水體中存在的大量懸浮物質，保證水體的清澈。紫外線光照設備對水體進一步消毒并在系統運行末端根據水質情況，增加pH調節試劑，確保水體中的pH值處于一個相對穩定的狀態。凈化后的水繼續循環使用，不僅可以實現對雨水的全自動化凈化，確保一個按鍵就可以控制整個凈化過程以及支持手機遠程遙控檢測的功能，還可以實現基于整套水處理設備的水質監控、臭氧監控、設備運行狀態、故障報警等。

系統外殼全部采用UPVC高強塑料生產制造，確保整體材料的不腐蝕、無維修。

2 雨水生態利用系統工藝設計

2.1 雨水主動收集

基于海綿城市理念進行雨水主動收集設計。將公建場館屋頂與硬質表面上設置呈敞開狀態的集水渠，使用集水渠對雨水進行收集。下落的雨水沿屋頂流入集水裝置，在集水渠終端控制程序中設置水流延遲速度，進行收集速度的綜合調整。為滿足水體凈化要求，可在集水渠中種植小規模的水生植被，進行收集雨水的初步凈化。在公建場館邊緣設置水池、水盤，用于收集和凈化雨水并與雨水生態利用系統進行連接。

將雨水生態利用系統與地下導水管進行連通設計，使用水泵對凈化后的水體進行抽取用于灌溉。當凈化后的雨水儲蓄達到一定量后，將其導入附近的河流與湖泊。

2.2 雨水生態利用總控設計

可使用智能恒壓技術對雨水生態利用系統進行控制。設置一個主控制裝置，在此裝置上集成智能化技術、AR技術、可視化技術，操作并控制系統整體運行。針對系統中的每個結構，設置獨立手動控制及自動控制，在控制終端安裝聲光報警，當控制過程出現異常行為時，電控裝置的信號將通過傳輸接口主動采集報警信號。雨水生態利用系統的水泵可根據公建場館的水位需求，設置6個液位。見表2。

按照預設參數進行系統運行監控，以便于出現異常時可以及時進行系統預警。

采用一泵一用的聯動作業模式，由變頻恒壓裝置進行控制，先使用雨水進行補充，當水池中沒有儲備的雨水后，可自動開啟電動閥進行補水。按照上述方式，可實現對雨水的高效率使用。

3 工程應用

為證明設計系統在實際應用中的可行性，以江北新區市民中心項目為例，檢驗本文提出設計成果的可行性。見表3。

根據天氣預報，在某次降雨日期開展試驗，記錄該系統在降雨天氣下，收集的雨水、有效儲備的雨水與有效利用的雨水。相關信息均由集成在系統各個裝置中的傳感器獲取。見圖2。

由圖2可以看出，有效儲備雨水與有效利用雨水的總和，與雨水收集量基本一致，說明本文設計的系統可以在保證雨水充分利用的前提下，實現了對剩余雨水的儲備，提高了對自然雨水資源的利用率。

4 結語

雨天將室外雨水通過排水管網收集、貯存到系統中，經過過濾、凈化和消毒，晴天用于花卉樹木的澆灌，通過此種方式以期為有效利用自然雨水資源，改善生態環境提供一定幫助。

參考文獻：

[1]張曉瑤，張 ? ?瀟，李冬花，等. 城市土地利用變化對生態系統服務價值影響的多情景模擬——以深圳市為例[J]. 生態學報，2022，42（6）：2086-2097.

[2]安國強，黃海浩，劉 ? ?沼，等. 中國土地利用與生態系統服務價值評估研究進展[J]. 濟南大學學報（自然科學版），2022，36（1）：28-37.

[3]王功明，于淑會，尚國琲，等. 基于土地利用變化的山區縣域生態系統服務價值研究——以河北省易縣為例[J]. 農村經濟與科技，2021，32（21）：7-12.