雨水回收利用及经济分析

雨水回收利用及经济分析
摘要:提高城市非传统水源利用率,又可缓解城市内涝,雨水的回收利用是一条非常有效的途径;本文通过分析雨水回收利用的意义及国内外现状、发展趋势,结合安康某工程实例,通过计算分析结果,对雨水的合理收集利用到实际工程中的可行性进行论证,从而得出收集雨水加以合理利用已成为可持续发展的必然趋势。
光通量测试关键词:雨水利用;水系统;经济分析
  引言
随着我国经济的快速发展,环境不断地恶化,城市面临着水多(雨洪)、水少(水资源紧缺)、水脏(水环境恶化)等问题【1】。我国淡水资源并不丰富,对其如何有效的合理利用就显得格外重要。而合理的回收利用雨水,是一项行之有效的方法。可从源头上缓解我国淡水资源,节约优质水资源,有效的减少生活用水量,实现水系统的良性循环。
1 雨水回收利用的意义
由于城市化的不断城市发展,地面硬化率的不断提高,地面径流率也不断提升,产生的雨水量也逐年增加,充分利用雨水的必要性就尤为重要。自动排污阀
雨水利用是把自然或人工收集雨地面表面的雨水,采用科学进行收集、储存、处理达标后充分利用,是从水文循环中获取地表水为人类所用的一种方法【2】。雨水回收利用非常适合我国可持续发展战略目标。目前,城市降雨径流量已由城市开发前的10%增加到开发后的50%以上【3】,雨水收集回用不仅节约了水资源,还减少了雨水对地表河流的污染;同时因大量雨水的合理截留和收集,降低了暴雨带给城市的淹涝灾害风险。而处理雨水水质成本也低于其他供应方式,所以只有综合考虑雨水利用多方面的效应,才能更好地体现雨水利用技术的价值【4】。
2 雨水回收利用现状与发展趋势   
随着世界各地越来越重视雨水的回收利用,世界各地也有了各自独特的雨水收集系统。美国设有大型的市政雨水收集利用系统,并制定了相应的法律法规给予支持;德国制定的标准规定有面层的路面砖必须能使水能够渗入地下;新家坡集水区占了总国土的六分之一,雨水收集系统成功将80%的降雨量转化成了生活用水;澳大利亚城市通过建造蓄水池收集
屋顶的雨水,用于生活热水和冲厕用水;日本已经广泛使用透水混凝土路面,将收集起来的雨水用于消防、绿化、冲厕等;而我国的雨水利用也有着悠久的历史,我国现代城市的雨水利用起始于20世纪80年代后期,国内一些城市相继开展了有关雨水资源化的研究和应用【2】。在2008年北京奥运会上,我国场馆设计的雨水回收利用系统,标志着我国的雨水回收利用系统已达到先进水平。世博会等接下来的大型场所都利用了屋面大面积收集雨水系统。以上足以说明雨水的回收利用是一项节约水资源、减少了雨水对地表河流的污染,缓解内涝的行之有效的技术措施。
3 雨水回收处理方法
初期的雨水(前2mm或者5分钟的降雨量)一般污染严重,流量也比较小,在流经初期采用弃流过滤装置,将其排掉。通过利用城镇内和周边的天然湖塘洼地、沼泽地、湿地等自然水体,以及雨水利用工程设计中为满足雨水利用的要求而设置的调蓄池,在雨水径流的高峰流量时进行暂存,待径流量下降后再排放或利用,此措施也减少了洪涝灾害,是最理想的水生态循环系统【3】。
雨水作为较优质的回用水源,同时考虑到连续集中降雨的高温季节,收集的雨水容易产生
有机物滋生的状况,结合《绿建筑评价标准》(GB/T50378-2006)中推荐的屋面雨水处理工艺【5】:
4 案例分析
该项目位于陕西省安康市。安康市属北亚热带湿润季风气候区,雨量充沛。年降雨量636.9-1100mm。多年平均降雨量926.2 mm。设计重现期1年一遇日降雨量为50.0 mm,其中5mm以上的降雨量占总降雨的的比例为89.3%。本设计初期雨水弃流按5mm考虑,则水池容积计算降雨厚度为45.0mm。
该项目规划用地面积约为37438.86㎡,其中建筑容积率为3.7,绿化率为37.2%。本次设计利用场内室外雨水管线收集区域内下垫面雨水,结合雨水管线的分布情况,方案中在其中一条雨水管网末端设置一座雨水利用构筑物收集雨水,余量雨水以溢流的形式排入市政雨水管网。净化后洁净雨水主要用于该区域内绿地浇洒使用。本次设计选用第三种工艺,但雨水经过过滤消毒后不进入清水池,直接至用水点。具体流程如下图:
图1 雨水收集利用系统流程图
4.1区域综合雨量径流系数的计算
不同的区域雨水径流系数不同,按照设计规范要求,屋面、路面、硬质铺装雨水综合雨量径流系数取0.90,绿地雨水综合雨量径流系数取0.15。区域内绿化率为37.2%,则该区域综合雨量径流系数为
激光焊管Ψ=0.372×0.15+(1-0.372)×0.90=0.0558+0.5652=0.62
4.2根据设计日降雨量计算水池容积
区域总汇水总面积约为37438.86㎡,区域内综合雨量径流系数为0.62。按照安康一年一遇的降雨重现期计算,去除初期弃流雨水,区域下垫面一场降雨可收集雨水量按下式计算: W=αΨH F (1.1)
式中 W—雨水储水池容积,m3 ;α—折减系数;Ψ—雨量径流系数;H—设计日降雨量,mm/d ;F—汇水面积,㎡。
项目区域内一场降雨可收集雨水量为W=37438.86×0.62×0.045=1044.54m³
4.3根据用水量核算水池容积
W1 = Q T(1.2)
式中W1—雨水储水池的容积,m3 ;Q—日用水量m3/d;T—雨水利用天数,d。根据《建筑给水排水设计规范》:绿化浇洒用水定额可按浇洒面积1.0~3.0L/㎡·d计算;本设计取2.0L/㎡·d。
浇洒绿地日用水量:Q =37438.86×0.372×0.002=27.85 m³
按照设计规范要求,雨水回用的保质周期易为2.5天,根据安康实际降雨情况,设计雨水的利用天数以T=5.0d为参数,W1=Q×5.0=27.85×5.0=139.25m³。
方案中设置1座145m³的雨水储水池,一次降雨可供用水量为140.0 m³,满足设计范围内5天的绿化浇洒用水,剩余的雨水可以用作景观补水或场地冲洗用水。收集的雨水通过初期弃流将较脏的雨水排至市政雨水管道 ,弃流后的雨水通过管道送至储水池收集 ,然后经泵提升至全自动过滤器 ,考虑到初期弃流后的雨水水质较为稳定 ,且悬浮固体含量较低 ,雨水过滤后经紫外线消毒器在线消毒后方可回用。
4.4 年可利用雨水资源总量计算
W年=37438.86×0.62×1.14×0.13=3440.03m³。若将该区域一年收集的雨水资源用于绿化、洗车、冲厕等,按照居民使用自来水的价格2.9元/m³,一年可节省近万元。若广泛的建设雨水回收利用项目,将能为国家节约很大一部分水资源,将有效缓解水资源短缺的现状。
螺钉输送机5结语
封包过滤器
雨水回收利用在国内外已成为趋势,在节约水资源及缓解内涝方面有着重要的现实意义,根据本案例的分析结果可得出,雨水通过简单的处理后用于绿化、冲洗路面、道路浇洒等是非常适用于现在水环境情况的,并且回收利用后所得的经济效益也是非常可观的。我们要结合实际情况,多做方案选比,尽量降低建设费用,以达到雨水回收利用效益的最大化。
参考文献:
[1]石炼.城市总体规划中雨水利用规划探讨[J].给水排水:2012,38(4):13-16
[2]刘建华,李旭东,刘小芳,马旭升.城市雨水资源化利用现状趋势及雨水综合利用规划案例[J].天津市建筑设计院 “现代杯”全国优秀建筑给水排水论文集:98
[3]GB50788-2012,城镇给水排水技术规范[S].
[4]高宏超,李迎霞,张凯,张秀华,孔彦鸿.优化方法分析中新天津生态城雨水利用综合效应[J].给水排水:2012,38(4):17-21
[5]GB/T50378-2006,绿建筑评价标准[S].

本文发布于:2024-09-22 01:24:02,感谢您对本站的认可!

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