住区雨水利用与景观水体水质保障工程设计实例

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1、1工程概况北京近郊某住宅小区，一期总占地面积11.4ha，按径流系数不同划分，各部分组成与比例见表1。经计算，包括人工水体在内的综合径流系数为0.695，不包括人工水体时的综合径流系数为0.65。该小区一期住宅包括48栋3－6层高级别墅和公寓，还有会所、幼儿园等公建。大部分别墅和公园后院均为下沉式庭院，周边无市政雨污水管线，生活水源为自备地下水源井，生活污水经中水站处理后用于绿地浇灌等杂用水。在园区北侧和西侧各有一条排洪渠。地面平均设计高程为32.5~33.5m。表1某住区一期工程用地一览Tab.1Lan

2、ddistributionofthe1stphaseofaresidentialarea用地类型面积（ha）径流系数居住区用地建筑用地面积(含公建0.3ha)5.10.9道路用地面积1.60.9绿地（含公共绿地1.2ha）面积3.30.15水体面积(含人工水道0.2ha)1.41.0总计11.40.695工程目标：在保障景观水体水质的前提下最大限度地节约用水，合理利用水资源，减少运行成本，实现雨/污水资源化，同时兼顾景观、防洪与生态，满足绿色住宅小区对水资源、水景观和水环境的整体要求[1][2]。2水量平

3、衡2.1水量平衡计算依据1）1995－1999北京某区月均降雨量、月均蒸发量；2）北京园林部门统计月均绿化用水量或绿化用水量预测；降雨量、蒸发量和绿化用水量的对比见图1。由于该小区采用了较多的高尔夫球场绿化用草，耗水量较大，绿化用水量均按120mm/月计算。图1降雨量、蒸发量和绿化用水量对比图Fig.1Comparisonamongrainfall,evaporationandgreenbeltsprinking3）径流雨水量按下式计算：Ｖ1＝ψ×H×A×α×β其中：ψ-径流系数；H-降雨量；A–径流面积

4、（m2）；α-季节折减系数，取0.85；β-初期雨水弃流系数，取0.87[3]。4）根据北京地区的降雨和该住区绿化等特点，水量平衡计算仅计算3－10月份，共计8个月；5)其它损失量按用水量的10％计。平衡计算结果见表2。2.2结果分析当人工水体采用不同水源时将出现不同的补水方案。本文分析以下两种情况：（1）湖水优先采用雨水，不足时用中水或地下水补充。该住区人工湖蒸发、绿化、喷洒道路和损耗用水量共计59735m3，而年均雨水径流量为40655m3，即若径流雨水全部被收集利用的话，径流雨水可以解决以上几项用途

5、68.1％的水源。 当仅用雨水作为人工湖水源时，保持人工湖常水位，所计算8个月中，7、8两月需向外排水，排水量分别是7826m3和2152m3，其余月份均需向湖中补水，每月需补水量见表2，年共需补水量为29059m3，当7、8月份水不外排时年共需补水量为19081m3。人工湖水源不足时用中水补充。特殊情况下才使用地下水补水。中水作为补充水源时，为保障湖水水质，中水应进行深度处理，达到景观用水的要求。中水可供回用的水量为117.2m3/d，3－10月份共计可供水量32816m3，可以满足人工湖补水要求。11

6、－1月份共计水量14064m3需另行考虑出路。（2）湖水补水首先考虑中水，不足时用雨水补充。若中水出水全部入湖，全年中水水量为42192m3，可以满足以上几项需水量70.6%的水源。为了有利于湖水水质保障，缩短湖水的循环周期，以上几项用水均以湖中取水。此时，雨水可以作为补充水源，收集水量为17543m3，即可仅收集该住区43%径流表面的雨水。其余57％径流表面的雨水外排。结合现场地实际情况分析，为了最大限度地利用雨水资源，首先考虑使用雨水作为湖水地补充水源，第二水源为中水。即径流雨水尽量收集，为保证湖水水

7、质，收集时尽量采用净化和弃流设施（采用弃流和低势绿地后径流雨水量会相应减少）；鉴于雨水的随机性，为了维持景观要求，中水需经深度处理达到景观用水要求方可入湖。冬季中水建议通过人工湖调蓄，超过调蓄量时排放。3人工水体调蓄能力分析首先对原设计人工湖的调蓄功能进行分析。人工湖面积为12000m2，水深0.6－3.0m，可调蓄0.4m，调蓄容量为4800m3。另外，该住区还有面积为2000m2的人工水道，平均水深0.45m，可调蓄0.3m表2住区水量平衡表Tab.2 Waterquantitybalanceofre

8、sidentialarea月份降雨量与径流量蒸发量绿化用水量喷洒道路用水量用水量小计其他损失量（按用水量的10％计）总用水量入湖雨水量－总用水量保持常水位时需补水量获外排水量月均入湖径流雨水量月均湖体蒸发量月均绿化用水量月均喷洒道路用水量mmm3mmm3mmm3mmm3m3m3m3m3m3(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)＝(4)+(6)+(8)(10)＝(9)×10%(11)=(9)+(10)(12)=(