海綿城市雨水調(diào)蓄池設(shè)計(jì)及雨水回用量思考
——以成都某信息技術(shù)孵化園項(xiàng)目為例

范超文

（四川省交通運(yùn)輸廳公路規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)研究院，成都610041）

海綿城市雨水調(diào)蓄池設(shè)計(jì)及雨水回用量思考
——以成都某信息技術(shù)孵化園項(xiàng)目為例

范超文

（四川省交通運(yùn)輸廳公路規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)研究院，成都610041）

該文闡述了對(duì)海綿城市以及本地相關(guān)政策法規(guī)的理解，探討了雨水調(diào)蓄池的兩種形式。并以實(shí)際項(xiàng)目為例，分析了雨水調(diào)蓄池如何通過(guò)工程措施來(lái)達(dá)到調(diào)峰、調(diào)蓄回用的目的。

海綿城市；雨水調(diào)蓄池；雨水回用

0 前言

2016年3月，住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部印發(fā)了關(guān)于海綿城市專(zhuān)項(xiàng)規(guī)劃編制暫定規(guī)定[1]，其中第十三條對(duì)雨水徑流量提出了控制要求：將雨水年徑流總量控制率目標(biāo)進(jìn)行分解，超大城市、特大城市和大城市要分解到排水分區(qū)。成都在徑流總量控制率方面已經(jīng)走在了前列，在《成都市規(guī)劃管理技術(shù)規(guī)定（2014）-用地和建筑分冊(cè)》（下文簡(jiǎn)稱(chēng)管理規(guī)定）[2]第2.3.7條規(guī)定，新建建設(shè)項(xiàng)目應(yīng)配建地下調(diào)蓄池，用以調(diào)節(jié)極端天氣下的雨水流出量、防澇及雨水資源再生利用。通過(guò)調(diào)蓄池的調(diào)峰作用，削減外排雨水峰值流量和徑流總量，有效減輕市政雨水管網(wǎng)的壓力，從而提高市政管網(wǎng)的排澇標(biāo)準(zhǔn)，減小城市內(nèi)澇的發(fā)生。本文以成都某信息技術(shù)孵化園項(xiàng)目為例，以工程技術(shù)措施為切入點(diǎn)和重點(diǎn)，對(duì)雨水調(diào)蓄池進(jìn)行探討。

1 雨水調(diào)蓄系統(tǒng)方案

根據(jù)使用功能來(lái)分，建設(shè)項(xiàng)目（本文主要指建筑）雨水系統(tǒng)可分為雨水收集與調(diào)蓄、雨水處理、雨水利用和排放三個(gè)部分。根據(jù)管理規(guī)定的要求，只對(duì)雨水收集和調(diào)蓄做了要求，即：地下調(diào)蓄池的建筑面積為每100m2規(guī)劃建設(shè)凈用地面積配置不小于1.5m2；地下調(diào)蓄池的容積為每100m2規(guī)劃建設(shè)凈用地面積配置不小于4m2。由于項(xiàng)目也需要參評(píng)綠色建筑，因此根據(jù)《四川省綠色建筑設(shè)計(jì)施工圖審查技術(shù)要點(diǎn)》[3]給排水專(zhuān)業(yè)內(nèi)容第3條：年平均降雨量大于800mm的地區(qū)應(yīng)采取有效措施合理收集和利用雨水，該項(xiàng)目亦需要做到雨水處理及利用部分。

2 雨水調(diào)蓄池做法

目前主流的雨水調(diào)蓄池做法可分為底部流槽式和水泵提升式兩種[4]，如圖1-圖6。

圖1 底部流槽式雨水調(diào)蓄池?cái)嗝鎴D一

圖2 底部流槽式雨水調(diào)蓄池?cái)嗝鎴D二

圖3 底部流槽式雨水調(diào)蓄池蓄水量示意圖

圖4 水泵提升式雨水調(diào)蓄池?cái)嗝鎴D一

圖5 水泵提升式雨水調(diào)蓄池?cái)嗝鎴D二

底部流槽式調(diào)蓄池池頂進(jìn)水，池底出水，該做法平時(shí)池內(nèi)不儲(chǔ)存水，降雨時(shí)池內(nèi)蓄水量可隨雨量大小的變化動(dòng)態(tài)調(diào)蓄。但出水管標(biāo)高較進(jìn)水管低約2～5m，適合于出水管對(duì)標(biāo)高要求不高的場(chǎng)所。水泵提升式調(diào)蓄池池頂進(jìn)水，裝滿(mǎn)后池頂溢流出水?？勺龅匠鏊芘c進(jìn)水管標(biāo)高相同，適合于進(jìn)出水管對(duì)標(biāo)高要求較高的場(chǎng)所，如地下室頂板等區(qū)域。降雨時(shí)調(diào)蓄量固定，降雨后通過(guò)提升泵排空或轉(zhuǎn)接雨水處理設(shè)備。

3 工程案例

成都某信息技術(shù)孵化園是位于成都市高新工業(yè)園區(qū)的重點(diǎn)項(xiàng)目。規(guī)劃建設(shè)凈用地面積3.5萬(wàn)m2，規(guī)劃總建筑面積16.5萬(wàn)m2。包含有4棟多層商業(yè)樓（19m）和3棟高層綜合樓（79.9m）。

從圖7可以看出，由于地下室輪廓基本保持最小退距用地紅線，同時(shí)成都地區(qū)市政雨水管道埋深基本不超過(guò)3m，造成了調(diào)蓄池只能采用水泵提升式。該項(xiàng)目建筑場(chǎng)地標(biāo)高呈中間高，四周低的趨勢(shì)。為保證充分收集調(diào)蓄場(chǎng)地雨水峰值，在雨水管道的末端接入調(diào)蓄池是最有效的做法。根據(jù)匯水面積的不同，項(xiàng)目分別在西北、東北和南側(cè)設(shè)置了三個(gè)雨水調(diào)蓄池。在匯水面積最大的西北角調(diào)蓄池旁的地下室設(shè)置一處雨水處理設(shè)備間，用于處理回用該池的雨水。同時(shí)雨水處理設(shè)備間設(shè)置在調(diào)蓄池1旁也對(duì)地下室本身的影響最小。

圖7 雨水調(diào)蓄池布置平面圖

圖8 雨水調(diào)蓄池剖面示意圖

在調(diào)蓄池設(shè)計(jì)時(shí)遇到了幾個(gè)技術(shù)難點(diǎn)，本文提出了解決方法以供討論。首先是溢流高度的問(wèn)題。在雨水進(jìn)入調(diào)蓄池前的溢流井時(shí)，可以通過(guò)控制進(jìn)池管內(nèi)底標(biāo)高來(lái)達(dá)到控制初期棄流，高峰期入池的目的，但該標(biāo)高目前沒(méi)有具體規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)來(lái)指導(dǎo)。項(xiàng)目采用的是進(jìn)池管內(nèi)底標(biāo)高平上游管中心線標(biāo)高的方案控制，即達(dá)到半管的條件雨水才能進(jìn)入調(diào)蓄池，這樣的做法是考慮調(diào)蓄池以調(diào)峰為主，只有在雨量特別大的時(shí)候調(diào)蓄池才起作用，如圖8。亦可適當(dāng)降低進(jìn)池管內(nèi)底標(biāo)高，適當(dāng)調(diào)節(jié)調(diào)蓄池入流量，此法需結(jié)合當(dāng)?shù)氐挠炅坑涗浲ㄟ^(guò)繪制雨量-降雨歷時(shí)曲線求得調(diào)蓄池調(diào)蓄容量。其次，調(diào)蓄池入流量如何控制在項(xiàng)目之初也對(duì)設(shè)計(jì)造成了較大困擾。若通過(guò)傳統(tǒng)的雨量計(jì)控制棄流-溢流井的啟閉不失為一種方法。但考慮到該法控制環(huán)節(jié)較多，強(qiáng)降雨環(huán)境下操作條件惡劣，電動(dòng)閥易損壞等因素，該項(xiàng)目放棄了電動(dòng)控制的方法，采取了更為簡(jiǎn)潔的溢流入池的方式。將小區(qū)雨水管線根據(jù)標(biāo)高關(guān)系合理排至三個(gè)調(diào)蓄池附近，在靠調(diào)蓄池最近的一個(gè)雨水井旁通一根進(jìn)池管道即可，該井上下游管道標(biāo)高均不變。調(diào)蓄池不對(duì)地下室開(kāi)洞，僅在頂板開(kāi)檢修孔和通氣管等。此做法的好處在于，即使調(diào)蓄池收集滿(mǎn)后雨水也不會(huì)對(duì)地下室造成沖擊。但需要適當(dāng)考慮池頂抗浮問(wèn)題，項(xiàng)目經(jīng)結(jié)構(gòu)專(zhuān)業(yè)復(fù)核后，現(xiàn)有設(shè)計(jì)的頂板可抵抗池頂浮力，滿(mǎn)足使用需求。

項(xiàng)目用水量計(jì)算如表1。根據(jù)甲方要求和實(shí)際情況，利用雨水回用水的地方為車(chē)庫(kù)沖洗和綠化及道路澆灑。該部分用水量為28m3/d。按照常規(guī)的雨水利用流程計(jì)算，需要根據(jù)各單位用水量做水量平衡來(lái)選取調(diào)蓄池容積。但由于《管理規(guī)定》所要求的調(diào)蓄池容積已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于水量平衡計(jì)算所得的容積，該案例單池最大容積896m3，裝滿(mǎn)的情況下可供車(chē)庫(kù)沖洗和綠化澆灑使用一個(gè)月。因此在可用回用水的場(chǎng)合較少、回用水量需求不高的情況下，按照《管理規(guī)定》即可滿(mǎn)足使用需求。這種情況下調(diào)峰的意義已經(jīng)遠(yuǎn)大于回用，筆者認(rèn)為這也是《管理規(guī)定》設(shè)定的初衷。

表1 項(xiàng)目給水用水量計(jì)算表

項(xiàng)目也考慮到在枯水季節(jié)調(diào)蓄池的水無(wú)法滿(mǎn)足使用需求時(shí)，采用了自來(lái)水補(bǔ)水至雨水清水池的方式。用清水池的液位電動(dòng)控制閥來(lái)控制補(bǔ)水管的啟閉。如圖10。

圖9 雨水棄流、溢流井施工現(xiàn)場(chǎng)

圖10 雨水清水箱平面布置圖

回用水處理方面，項(xiàng)目采取的處理流程如下：屋面雨水→滿(mǎn)管溢流→雨水調(diào)蓄池沉淀→過(guò)濾→消毒→雨水清水池→綠化、道路車(chē)庫(kù)沖洗。機(jī)房?jī)?nèi)布置工藝如圖11，施工現(xiàn)場(chǎng)如圖12。處理后的水質(zhì)滿(mǎn)足《城市污水再生利用城市雜用水水質(zhì)》GB/ T18920-2002[5]和《城市污水再生利用景觀環(huán)境用水水質(zhì)》GB/ T18921-2002[6]的標(biāo)準(zhǔn)要求。

圖11 雨水收集回用工藝流程圖

圖12 雨水處理機(jī)房施工現(xiàn)場(chǎng)

4 結(jié)論

以成都某信息技術(shù)孵化園項(xiàng)目為例，按照國(guó)家和地方上的相關(guān)政策規(guī)范設(shè)置的雨水調(diào)蓄池，能夠達(dá)到削減雨水峰值流量和徑流總量的要求，調(diào)蓄水量可滿(mǎn)足日常車(chē)庫(kù)沖洗和綠化及道路澆灑用。項(xiàng)目創(chuàng)造性地通過(guò)控制進(jìn)池管內(nèi)底標(biāo)高來(lái)達(dá)到控制初期棄流，高峰期入池的目的，減少了對(duì)自動(dòng)控制的依賴(lài)性。項(xiàng)目計(jì)算了回用水需求量，發(fā)現(xiàn)在回用水需求量較少的情況下，按照《管理規(guī)定》的要求所設(shè)置的調(diào)蓄池容積已經(jīng)足夠回用水使用一個(gè)月，調(diào)峰的意義已經(jīng)遠(yuǎn)大于回用。由于尚在建設(shè)過(guò)程中，且沒(méi)有經(jīng)過(guò)雨季的考驗(yàn)，因此暫時(shí)無(wú)法收集降雨資料。該部分有待運(yùn)行一段時(shí)間之后再進(jìn)行探討。

[1]中華人民共和國(guó)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部.海綿城市專(zhuān)項(xiàng)規(guī)劃編制暫行規(guī)定[Z].中華人民共和國(guó)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部，2016.

[2]成都市規(guī)劃管理局.成都市規(guī)劃管理技術(shù)規(guī)定（2014）：用地和建筑分冊(cè)[Z].成都市規(guī)劃管理局，2014.

[3]四川省住房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳.四川省綠色建筑設(shè)計(jì)施工圖審查技術(shù)要點(diǎn)：試行[Z].四川省住房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳，2015.

[4]車(chē)伍，張煒，李俊奇，等.城市雨水徑流污染的初期棄流控制[J].中國(guó)給水排水，2007（23）.

[5]中華人民共和國(guó)國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局.GB/ T18920-2002城市污水再生利用城市雜用水水質(zhì)、景觀環(huán)境用水水質(zhì)[S].北京：中國(guó)計(jì)劃出版社，2002.

責(zé)任編輯：孫蘇，李紅

Thoughts on Rainfall Regulation Storage Tank Design and Rainfall Recycling in a Sponge City

This paper elaborates understandings on Sponge City and relevantlocalregulations and laws,discusses the two modes of rainfallrecycling storage tank,and based on a practicalcase,analyzed how such a tank realizes the goals of regulating peaks,adjusting storage and recycling.

Sponge City;rainfallregulating storage tank;rainfallrecycling

TU248.3

A

1671-9107（2017）02-0017-04

10.3969/j.issn.1671-9107.2017.02.017

2016-12-26

范超文（1983-），女，四川成都人，研究生，工程師，主要從事環(huán)境工程設(shè)計(jì)工作。