基于水量平衡的節(jié)水蓄水池創(chuàng)新設(shè)計(jì)研究

劉媛媛 (山東協(xié)和學(xué)院建筑工程學(xué)院, 山東 濟(jì)南 250107)

1 引言

隨著現(xiàn)代人口和經(jīng)濟(jì)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(yán)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(fèi)巨大投資來建設(shè)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(shè)的基礎(chǔ)設(shè)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(jì)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(jì)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(jì)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(shí)際收集雨水量按徑流量的90%計(jì)算）。

雨水量計(jì)算時按照雨水池設(shè)置在地下考慮,因此不需考慮蒸發(fā)量,因此雨水池當(dāng)日所容納的水量應(yīng)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(dāng)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(dāng)日所用雨水量Dt。

2.2 雨水池有效容積利用率分析計(jì)算

雨水池的有效容積利用率是指根據(jù)計(jì)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(jì)算

濟(jì)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(jì)算公式以及雨水儲蓄池容積的有效利用率計(jì)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(jì)算結(jié)果分析

根據(jù)雨水儲蓄池容積的有效利用率計(jì)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(dāng)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(hù)費(fèi)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(biāo)綜合性回收技術(shù)，是實(shí)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(xiàng)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(shè)計(jì)創(chuàng)新是一種大趨勢，研究雨水池的設(shè)計(jì)計(jì)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。