小区雨水收集系统设计思路

城市公共建筑和小区内的道路、广场、人行道多采用石材、沥青、水泥混凝土和砌块砖铺砌而成，面材的底部大多铺设水泥砂浆，面材之间的缝隙也多用水泥砂浆封住，雨水难以从硬质铺装下渗，降落的雨水快速向市政管网和河道聚集，城市雨水峰流量明显增大，现有城市河道普遍不能满足排涝要求，特别是近几年，省内各县市几乎年年雨季都发生城市道路淹水的情况。为了减轻城市排涝的压力，修复水环境与生态环境，节约用水，特别须要对雨水收集利用提出详细要求。
在介绍本文内容之前，先看看关于“利奇马”“白鹿”台风的新闻资讯。“利奇马”刚走，“白鹿”又至随台风而来的暴雨天气让不少地方城里人体验了一把“海景房”。

每年的七八月份，雨季就开始了，碰到台风来“串门”不仅南方沿海地区城市内涝严重连内陆地区都要被迫“看海”。

城市的内涝问题，早在几年前就已经成为了城市管理中关注度最高的一个问题。
本篇文章根据“龙康”公司依据设计规范，从减轻市政排水压力、节约水资源、改善小区生态环境等角度，介绍了城市雨水收集系统的概念，并以住宅小区的雨水收集系统为例，介绍了小区雨水收集系统的设计方案计算过程。

1、雨水收集的分类及途径
根据雨水用途不同，广义的雨水利用可以分为雨水直接利用（回用）系统、雨水间接利用（渗透）系统、雨水综合利用系统等几类，具体的实现途径及用途也有多种。雨水直接利用系统主要是将汇流面上的径流雨水集中收集、蓄后处理加以利用，根据雨水的应用途径对水质的不同要求，选择相应的处理技术，雨水间接利用系统主要是运用雨水渗透技术，将雨水回灌地下，补充涵养地下水资源，改善小区生态环境，减少小区水涝，雨水综合利用系统是指通过综合性的技术措施实现雨水资源的多种目标和功能，可能涉及雨水的收集利用、渗透、排洪减涝、小区水环境、屋顶绿化等多种方案组合。
2、住宅小区雨水收集利用系统的影响因素
何如选择经济适用的雨水利用系统，尽可能多地收集雨水加以利用，减少雨水的外排量。其核心原则就是建设工程竣工硬化后，应满足建设用地外排雨水设计流量不大于开发建设前的水平。对于住宅小区来说，雨水利用系统应结合以下因素综合分析确定：
（1）项目规划。包括小区规模，规划用地指标，绿化率、地表高程布置及是否有景观水体等。 （2）气象资料。包括多年平均降雨量、蒸发量，设计重现期，最大降雨量及暴雨强度公式等。 （3）地址资料。包括土壤渗透性能、周边河流水环境状况等。 （4）其他。包括小区绿化、消防、道路冲洗等杂用水定额。
3、住宅小区雨水收集利用系统的确定原则
（1）住宅小区内有景观水体时，首选利用水体进行调蓄，补充景观水体用水量。雨水利用量需要根据项目的基础资料、水景的规模及形式、水量平衡分析、蓄洪能力等计算确定，水景的规模及调蓄能力最好通过水量平衡分析合理确定，避免盲目设计造成资金的浪费和运行的困难。 （2）住宅小区内无景观水体时，优选低洼绿地、生物景观滞留系统，渗水路面、多功能调蓄设施等分散式雨水调蓄渗透技术。 （3）对于多雨但缺水的地区宜采用雨水直接收集利用系统，并首先考虑对径流污染较轻的屋面雨水进行收集利用。
4、住宅小区雨水收集利用工程实例
下面以“龙康”公司成功完成的某市住宅小区案例为例，简要介绍该小区的雨水收集利用方案设计过程，小区主要技术经济指标见表1。

因雨水收集利用系统的设计和建设，应满足建设共哦草竣工后建设用地外排雨水设计流量不大于开发建设前的水平，故首先要确定该小区硬化之前雨水排水径流量。
4.1小区未硬化前雨水系统流量计算
根据该市暴雨强度公式计算：
q=8248.13X（1+0.641 1g P）/ （t+40.3）0.95{L/（s·hm²）} 式中雨水流量计算参数取值如下：（1）雨水系统设计重现期P=2a（2）雨水排水管设计降雨历时t=25min（3）原始非铺砌地面综合径流系数取Ψ=0.3（小区硬化之前为农村民房及部分农田）。
经计算，小区为硬化之前设计暴雨强度q=185.7L/（S·hm²），小区雨水汇水面积（见小区计算经济指标）F=53900m²，则小区原始未硬化之前排入城市河道的雨水系统总负荷流量Q1为0.3m³/s。
4.2小区硬化后雨水系统流量计算
小区建筑、广场、道路等竣工，硬化之后雨水系统流量扔按该市暴雨强度公式进行计算。小区雨水排水管设计降雨历时t=20min，综合径流系数Ψ=0.7（小区硬化之后为住宅及绿化、景观、道路等），其他参数同上。
经计算，小区建设硬化后设计暴雨强度q=200.3L（s·hm²），排入城市河道的雨水系统总负荷流量Q2=0.75m³/s
4.3小区硬化区域内径流增加量
△q=Q2-Q1=0.45m³/s 小区雨水需要的收集量为小区硬化导致区域内径流量增加量△q=Q2-Q1=0.45m³/s。
4.4雨水收集方案设计
（1）优先采取低洼绿地及部分透水面层就地入渗回灌措施，在小区景观设计时尽可能地减少硬化路面面积，多采用透水路面、嵌草砖等人工透水地面。调整小区绿地高程低于周边地面5~10mm，汇集周围硬化路面的径流，加大对雨水的就地下渗量。同时植物根系能对雨水径流中的悬浮物、杂质等起到一定的净化作用，减轻城市水体污染。
低洼绿地及透水面层就地入渗量按下式计算：

经计算，雨水排至低洼绿地及透水面层2h降雨的渗透设施入渗量W。为476m³
（2）雨水蓄水调节池容积计算，渗透设施产流历时内蓄积雨水量按下式计算；

小区雨水收集利用系统在采用“低洼绿地及透水面层就地入渗回灌”的措施时另外增加一个容积不小于2238m³的雨水蓄水调节池是安全的，可以保证建设工程硬化后满足建设用地外排雨水设计流量不大于开发建设前的水平的规定。
（3）雨水收集方案确定。经上述初步计算，综合多方面因素，确定该小区雨水收集利用采用“低洼绿地及部分透水面层就地入渗回灌”和雨水增加的径流量引入“蓄水池储存利用”组合方案，把小区硬化所导致的区域内径流量增加量在小区内部以入渗回灌和蓄水池调蓄方式处理，保证降雨产流历时内较开发建设前不会增加建设区域内市政管网雨水径流量和周围水体外排水量。

结语
合理地收集利用雨水资源，一方面可以减轻城市排水设施负担，避免暴雨时发生道路积水，另一方面可减轻雨水在降落及径流过程中携带的污染物质对受纳水体的污染，同时还在很大程度上促进雨水向地下水供给，最后还可以为小区的景观绿化、道路冲洗、火灾消防等提供水源，节约大量的自来水。因此，为保持城市可持续发展，缓解市政管网排水压力，减少面源污染，改善生态环境，实施雨水收集利用系统是很有意义的。