雨水利用(简)

1雨水利用工程技术Engineeringtechnicalcodeforrainutilization李天德2011年10月29日21依山傍水是风水学最基本的原则之一，山体是大地的骨架，水域是万物生机之源泉！3一、基本概念二、雨水利用系统设置三、雨水收集回用四、雨水入渗系统五、雨水调蓄排放六、其他4一、基本概念1、小区建筑雨水利用的原则、目的和意义，理解城市用水的必要性和雨水利用的作用和可行性。水资源缺乏的城市地下水呈下降趋势城市洪涝新经济开发区5一、基本概念2、小区建筑雨水利用应该因地制宜合理利用周围条件，而且需要多种专业密切配合、相互协调。3、注：小区建筑雨水利用不适用于雨水作为生活饮用水6一、基本概念4、术语符号雨水利用下垫面土壤渗透系数流量径流系数雨量径流系数天沟、边沟、檐沟长沟、短沟半有压式屋面雨水收集系统虹吸式屋面雨水收集系统初期径流弃流设施渗透弃流井渗透设施入渗井、入渗池、检查井调蓄排放设施7一、基本概念5、降雨量根据当地近期10年以上降雨量资料确定。当资料缺乏时可参考规范里面的附录A。A、当地多年平均（频率为50%）最大24h降雨≈2年一遇24h降雨量；（可以由右图查的）B、当地一年一遇24h降雨量；（只能根据当地文献报道数据加工而得）C、当地暴雨强度q公式；中国年最大24h点雨量均值等值线（单位mm）100-150209.0（8月）1349.0厦门年均最大24h降雨量（mm）年均最大月降雨量（mm）年均降雨量（mm）8一、基本概念6、雨水水质应以实测资料为准。屋面雨水经初期径流弃流后的水质，无实测资料时可以采用如下经验值：CODcr70-100mg/L；SS20-40mg/L;色度10-40度；（1）概念a、COD是ChemicalOxygenDemand，化学耗氧量；b、SS是SuspendedSubstance，水质中的悬浮物；c、色度是对天然水或处理后的各种水进行（2）影响水质，考虑的因素：天然雨水：CODcr=20-60mg/L，SS＜20mg/L；9一、基本概念A、建筑与小区雨水径流：差别很大受诸多因素影响；B、径流水质：表面沉积物和表面建筑材料的分解析出物；C、水质随降雨历时的变化：初期径流和持续期径流；（3）初期雨水径流弃流后的雨水水质：北京市：CODcr≈100mg/L，SS=20-40mg/L，色度10-40度；（弃流后）10二、雨水利用系统设置1、规定雨水利用系统的种类和构成：A、雨水收集系统D、组合C、调蓄排放系统B、雨水入渗系统雨水收集1）年均降雨量400mm以上的地区；2）雨水利用系统的规模应满足建设用地外排水设计流量大于开发建设前的水平或规定值，设计重现期不得小于1年，宜按2年确定。3）雨水利用建设用地，应设有雨水外排措施；不应对外界环境构成影响；低水质不进入高水质！11二、雨水利用系统设置1、规定雨水利用系统的种类和构成：A、雨水收集系统D、组合C、调蓄排放系统B、雨水入渗系统雨水入渗1）雨水入渗应该有详细的地质勘查资料；2）雨水入渗系数宜为10~-6-10~-3m/s且渗透面距地下水位大于1.0m；3）部分场所不得采用雨水入渗系统；12二、雨水利用系统设置1、规定雨水利用系统的种类和构成：A、雨水收集系统D、组合C、调蓄排放系统B、雨水入渗系统调蓄排放13二、雨水利用系统设置1、规定雨水利用系统的种类和构成：A、雨水收集系统D、组合C、调蓄排放系统B、雨水入渗系统组合14二、雨水利用系统设置1、规定雨水利用系统的种类和构成：A、雨水入渗系统D、组合C、调蓄排放系统B、雨水收集系统组合15二、雨水利用系统设置1、规定雨水利用系统的种类和构成：A、雨水入渗系统D、组合C、调蓄排放系统B、雨水收集系统组合16二、雨水利用系统设置2、雨水径流计算；雨水设计总量为汇水面上在设定的降雨时间段内收集的总径流量；雨水设计流量为汇水面上降雨高峰历时内汇集的径流流量。可参考GB50400的表4.2.2，汇水面的平均径流系数按下垫面的种类和加权平均数计算流量径流材料不足时候可以采用0.25-0.4计算平均损失强度：产流期间内汇水面上的损失强度与雨水利用设施的雨水利用强度之和。17二、雨水利用系统设置3、汇水面积F的确定方法；汇水面积应按汇水面水平投影面积计算。计算屋面雨水收集时，还应满足以下要求：1侧墙汇水面；2球形、抛物线、斜坡较大的附加汇水面竖向投影面积的50%；18二、雨水利用系统设置4、设计暴雨强度的计算；注：当采用天沟集水且沟沿溢水会流入室内时暴雨强度应乘以1.5的系数设计重现期（P）的取值：1）管道雨水利用设施输水或集水的管渠设计重现期不小于该类设施雨水利用设计重现期；2）屋面雨水收集系统设计重现期不宜小于表中规定值：19二、雨水利用系统设置3）建设用地雨水外排管渠的设计重现期应大于雨水设施的雨量设计重现期，并不宜小于表中规定的数值。设计降雨历时t的计算；1、室外雨水管渠的设计降雨历时按4.2.7计算2、屋面雨水收集系统的设计降雨历时按屋面汇雨时间计算，一般取5min。20三、雨水收集回用1、屋面性质屋面做法：普通屋面和倒置式屋面普通屋面：面层多采用沥青和沥青油毡；倒置式屋面：将憎水性保温材料设置在防水层上的屋面。采用种植屋面可以减少雨水径流、并提高城市绿化覆盖率。21三、雨水收集回用2、屋面集水沟1）分类4、按出户埋地横干管是否有自由水面分为：a、敞开式排水系统b、密闭式排水系统5、按一根立管连接的雨水斗数量分为：a、单斗系统b、多斗系统1、按建筑物内部是否有雨水管道分为：A、内排水系统1）架空管排水系统2）埋地管排水系统B、外排水系统２、按雨水在管道内的流态分为：A、重力无压流B、重力半有压流C、压力流3、按屋面的排水条件分为：a、檐沟排水b、天沟排水c、无沟排水22三、雨水收集回用2）普通外排水雨水斗承雨斗檐沟立管构成：檐沟和水落管（立管）组成。适用：一般居住建筑，屋面面积比较小的公共建筑和单跨工业建筑，原理：屋面雨水汇集到屋顶的檐沟里，然后流入雨落管，沿雨落管排泄到地下管沟或排到地面。23三、雨水收集回用构成：天沟、雨水斗和排水立管适用：一般用于大型屋面的雨、雪水，特别是多跨度的厂房屋面，原理：屋面的雨雪水流入天沟，雨雪水沿着天沟流向建筑物的两端，然后经墙外的立管排到地面或雨水道。天沟溢流口山墙泄压管消能池检查井检查井雨水斗天沟消能池沉降缝设计的主要内容：天沟的断面尺寸，坡度等，根据水力计算来确定。3）天沟外排水计算依据：暴雨强度、建筑物的跨度（汇水面积）、屋面结构形式等。24三、雨水收集构成：天沟、雨水斗、连接管、悬吊管、立管、排出管等分类：根据雨水排水系统是否与大气相通：敞开系统：为重力排水，检查井设置在室内，敞开式可以接入生产废水，省去生产废水的排出管，但在暴雨时可能出现检查井冒水现象。密闭系统：雨水由雨水斗收集，进入雨水立管，或通过悬吊管直接排至室外的系统，室内不设检查井。密闭式排出管为压力排水。一般为安全可靠，宜采用密闭式排水系统。根据雨水斗的个数又可以分为两种4）内排水25三、雨水收集回用3、屋面集水沟断面尺寸和过水能力应经过水力计算短沟（平）长沟（平）1、集水沟有大于10度的转角时，计算的排水能力应乘以折减系数0.85；2、天沟和边沟的坡度系数小于等于0.003时按平沟计算；3、天沟和边沟的最小保护高度的确定且设置溢流设施；26三、雨水收集回用举例：1、屋面尺寸为：长100m，宽70m2、雨量值取0.05851L/s·㎡；3、天沟尺寸长为100m，深300mm；3、屋面坡度为5%；天沟是平坡，天沟是矩形的边沟；计算天沟宽度。27三、雨水收集回用天沟宽度cm吉博力表天沟深度cm体积流量L/s解：S=100*70=7000㎡Q=7000*0.5851=409.571L/s选择10个斗，每个斗的排量是41L/s把斗均匀地布置在天沟中，斗间距为10mL/hd=5000/225=22.2所以Lx=1=57.7141L/s满足条件因此对这个假设天沟的设计宽度是够安全的由表可以知道天沟的宽度可以设置在650mm-700mm：28三、雨水收集回用4、半有压屋面雨水收集１)雨水斗构成：导流槽或导流罩、整流格栅装置作用：防止形成旋流，旋流会带入很多气体，导致雨水管道泄水能力降低。整流格栅装置的作用：A、最大限度地排泄雨、雪水；B、具有整流、导流作用，使水流平稳，以减少系统的掺气；C、同时具有拦截粗大杂质的作用。分类：目前国内常用的雨水斗为：65型、79型、87型雨水斗、平蓖雨水斗、虹吸式雨水斗29三、雨水收集回用65型雨水斗铸铁篦子型雨水斗安装图30三、雨水收集回用铸铁篦子型雨水斗安装图87型雨水斗31三、雨水收集回用吸虹式雨水斗虹吸式雨水斗安装图32三、雨水收集回用4、半有压屋面雨水收集2)连接管3)悬吊管4)立管5)排除管6)埋地横管33三、雨水收集回用5、虹吸式屋面雨水收集1）波浪流2）脉冲流3）拉拔流4）泡沫流5）压力流34三、雨水收集回用5、虹吸式屋面雨水收集0.09Mpa35三、雨水收集回用6、硬化地面雨水收集硬化地面：通过人工行为使自然地面硬化形成的不透水或弱透水地面。雨水口宜设在汇水面的低洼处，顶面标高宜低于地面10-20mm雨水口担负的汇水面积不应超过其集水能力，且最大间距不宜超过40m36三、雨水收集回用7、雨水弃流分类：成品装置A、管道安装式a累计雨量控制式b流量控制式自控式装置非自控式装置B、屋顶安装式非成品装置C、埋地式a弃流井b渗透弃流装置应用：37三、雨水收集回用7、雨水弃流原理：不小于0.10的底坡使用水泵时候，弃流和后期雨水分开进水口设置1、格栅2、雨停监控装置水位监控防止倒灌38三、雨水收集回用1）雨水收集的部位原则优先选用屋面雨水收集，水质好，收集效率高。2）雨水收集的水量平衡雨水设计总量的重现期用1-2年；回用管网的雨水量不小于设计总量的40%；3）雨水收集的设置规模8、雨水储存39三、雨水收集回用40三、雨水收集回用4）雨水储存设施雨水蓄水池、蓄水罐宜设置在室外地下：①排水安全②环境温度低③水质易保持左图为其他储存位置，并皆需要设置大于进水能力的溢流排水。41三、雨水收集回用5）雨水利用系统示意①屋面集水与落水管②滤网③雨水蓄水池④稳流进水管⑤带水封的溢流管⑥水位计⑦吸水管与水泵⑧泵组⑨回用水供水管⑩自来水管11电磁阀12自由出流补水口13控制器14补水混合水池15用水点16渗透设施或下水道17室外地面42三、雨水收集回用9、雨水排除室外雨水排水管道平面图43四、雨水入渗系统1、一般规定1）分类绿地入渗透水铺砖地面入渗入渗井浅沟入渗洼地入渗入渗池44四、雨水入渗系统1、一般规定1）分类雨水渗透设施应保证其周围建筑物及构筑物的正常使用45四、雨水入渗系统1、一般规定2）要求渗透设施的日渗透能力不宜小于其汇水面上重现期2年的日雨水设计径流总量。其中入渗池、井的日入渗能力，不宜小于汇水面的日雨水设计径流总量的1/3。入渗应设有储存容积，其有效容积宜能调蓄系统产流历时内的蓄积雨水量46四、雨水入渗系统1、一般规定2）要求地下建筑顶面与覆土之间设有渗排设施时，地下建筑顶面覆土可作为渗透层。雨水入渗设施距离建筑物基础边缘不应小于3m，并对其他构筑物、管道基础不造成影响。小区路面宜高于路边绿地50-100mm；47四、雨水入渗系统2、渗透设施1）绿地就近接纳雨水径流绿地低于周边路面植物选择耐淹物种48四、雨水入渗系统2、渗透设施2）透水铺装地面透水能力下大于上蓄水能力大于2年60min的降雨量透水路面砖厚度为60mm，孔隙率20%+垫层厚度200mm，孔隙率为30%梦泽垫层和透水砖可以容纳72mm的降雨量！水质也得到不同程度的改善。49四、雨水入渗系统2、渗透设施3）浅沟和洼地渗透设施50四、雨水入渗系统2、渗透设施4）浅沟渗渠组合沟底渗透系数不应小于10-5砂层渗透系数不应小于10-451四、雨水入渗系统2、渗透设施5）渗透管沟渗透管不宜设置在行车路面下，在行车路面下时≥0.7m砾石调节蓄水52四、雨水入渗系统2、渗透设施6）入渗池（塘