地铁路段雨水收集系统方案

自从我国绿色建筑评估标准建立，国家及部分地区推出的对雨水资源收集利用的要求，令建筑工程中的雨水回用系统越来越得到重视。本文简单介绍下地铁车辆段中雨水回用系统设计方案。

1、雨水回用系统主要设计原则
（1）在经济可行及运营维护方便的前提下，对回用雨水充分利用。由于道路及绿地径流雨水污染物及固体杂质含量较高，故不考虑收集处理道路绿地雨水，雨水回用系统主要是收集屋面雨水。 （2）雨水收集系统设置在绿化区域以下的地下空间，不占用或尽量少占用地面建筑面积；雨水收集系统主要工程设施为：雨水收集管网；沉淀过滤、紫外消毒、雨水检查井等雨水收集系统单元；雨水收集池、未端清水池等构筑物。因整个系统多处于地下，雨水收集系统各构筑物模块（pp塑料雨水收集模块）尽量选择抗腐蚀、可循环使用的环保非金属材料。 （3）雨水回用系统设计的一个重要原则是绿色节能、环保经济，在系统设计过程中，主要能耗为雨水在系统间的径流以及雨水处理，整个雨水回用过程中，尽量采用雨水自身重力流，减少用电水泵提升。 （4）雨水回用系统投资运营时，应尽量减少运营成本，维护简单、安全，运营经济、可靠。 （5）设计细节方面，因整套系统处于地下，需考虑地面地下压力平衡，促进系统运行顺畅，因此需设置通气设施，可考虑采用回用口及排污口兼具通气功能。 （6）雨水回用系统投资方面，应力求一次性建设投资少，运用阶段费用低的原则，让雨水回用系统真正成为一种绿色节能的水资源开发方式。 （7）地面部分系统设置，应充分结合景观设计。雨水利用是解决城市缺水和防洪问题的一项重要措施，通过对雨水的回用起到节水、水资源保护、减轻城市雨洪的负荷、改善城市生态环境的目的。
2、雨水回用系统原理、优势及雨水收集主要用途
雨水回用系统的原理：下雨时，通过管网对屋面雨水进行收集，初期雨水由于含污量比较高，应先经过弃流装置弃流后进入雨水收集池，当收集池收集满后通过溢流堰溢流至下游雨水管网。雨水回用时，将储存在收集池内的雨水通过过滤及消毒后，排至清水池进行回用。
雨水回用系统主要有以下几点优势：
（1）通过雨水收集池蓄水，错开暴雨排水高峰期，合理降低城市排水负荷。 （2）主要采用沉淀过滤、紫外消毒的水处理技术，不使用生化水处理技术，无生化污染物排放，合理降低运营管理费用，且绿色污染。 （3）雨水回用系统高度集成，减少了地面水渠沟设置，且整个系统均设置于地下，大大减少了土建建设规模和占地面积，同时地下设备也简化了后期运营管理。 （4）初期雨水采用弃流方式排空，降低了回用雨水的污染物浓度，减少了回用雨水的处理难度。 （5）整套雨水回用系统采用PLC可编程控制，集成化、智能化程度较高，实现了一体化运行，降低运营难度，实现了科学化运营。 （6）智能一体化运行，同时设计进出水水量监测，对降雨雨量监测有一定的辅助作用。
回收雨水主要用于整个车辆段厂区内绿化灌溉及道路冲洗。
3、雨水回用系统的总体规划及计算公式
（1）规划范围：将车辆段综合楼及库房屋面雨水收集，经处理后用于绿化浇晒、道路冲洗等，在雨量不充足的情况下采用自来水补水。根据相关规范《建筑与小区雨水控制及利用工程技术规范》的规定：绿化、道路及广场浇晒、车库点冲洗、车辆冲洗、循环冷却水补水等的最高日用水量应按现行国家标准《建筑给水排水设计规范》GB50015-2003（2009年版本）的规定执行。 （2）设计主要技术参数：屋面雨水收集与利用系统设计降雨重现期按1年计算；根据相关规范《建筑与小区雨水控制及利用工程技术规范》（GB50400-2016），雨水收集利用工程的降雨设计重现期一般按1~2年计。

4、雨水回用系统的主要工艺流程

（1）雨水回用系统主要工艺流程如图1。
初期径流雨水因污染较重，应采用“弃流法”排出，后期径流雨水收集后，采用“分（弃）流+过滤+消毒”水处理工艺，由于处理后雨水用于绿化灌溉和道路冲洗，因此经过过滤消毒后即可满足用水要求，工艺简单。相应详细处理流程如下：
场地屋面雨水-雨水收集管网-初期雨水弃流-雨水储存-过滤器-紫外线消毒器-清水池-变频压力供水系统-回用于绿化喷灌、道路浇晒等。
（2）主要工艺流程说明
雨水收集：市政管道原雨水经初期雨水弃流井，通过配水管流入雨水收集池、经过滤器过滤、紫外线在线杀菌消毒后达到《建筑与小区雨水控制及利用技术规范GB50400-2016》雨水回用水标准。
弃流：初期雨水由于存在污染物浓度较高，处理难度和成本较大，汇雨量又不大的特点，一般是将初期降雨径流直接弃除。采用溢流堰式初期雨水分（弃）流井，内设置弃流槽，初期雨水通过弃流槽排走，雨量逐渐增大时，此时雨水通过配水管直接进入雨水收集池。
紫外线消毒器：由于紫外线消毒不额外产生二次污染，且消毒效率高，几乎对所有细菌、病毒都具有消杀作用，且紫外线消毒运行较为安全、节能、可靠、可控、设备及运行费用均较低。具有以上优点，成为消毒首选。紫外线消毒器选用高效率的UV-C（LL或LH）紫外灯，选用高透光率的套管，保证紫外线透光率在90％以上。 收集池：雨水回用系统收集池采用模块化组合水池（“龙康”雨水收集模块）可极大的适应场地限制，能根据空间、场地要求，形成各种形状。模块池内表面要求光滑，不易滋生藻类，保证地下储存水体能较长时间保持稳定。模块池要求有较大承载力，每块单体尺寸为1000*500*400（h），内部采用10根160支撑柱支撑，承压＞0.45N/mm²，侧向承压＞0.10N/mm²，层间采用承插圆管的形式进行连接，列间采用连接卡进行连接。收集池可设置于绿地下方，不占用建设场地。 清水池：雨水回用系统清水池采用模块化组合池，可极大的适应场地限制，能根据空间、场地要求，形成各种形状。模块池内表面要求光滑，不易滋生藻类，保证地下储存水体能较长时间保持稳定。清水池可设置于绿地下方，不占用建设场地。
过滤：利用沉淀过滤的物理式水处理技术，初步去除回用水体内的悬浮物、颗粒物，降低浊度，净化水质。尽量采用重力流的方式过滤，以减少系统运行整体能耗，达到绿色节能标准要求。
溢流、水位控制：如果雨水流量过大，水位过高，部分雨水经溢流口流入下一级市政雨水管道。当模块组合式水池满后，雨水通过分流井内的溢流堰溢流排走，在雨量不充足的情况下，清水池通过液位控制采用自来水补水，以满足用水要求。
排污：PP模块收集池设有自动反冲洗系统。 管材：采用波纹管、PE管、PVC管等管材。 控制系统：采用变频控制，设置手自动控制，配备智能GPRS无线控制终端，结合现场情况进行系统控制设定，确保系统出水水质。
5、水质保障措施

（1）雨水回用系统各个设计阶段均需有防倒流措施，区分不同水质，低水质雨水不得直接流入高水质水系统中。 （2）雨水回用系统各个池、管、井均需有明显涂色标识，防止误饮误用。应当设有龙头等取水部位，除设置明显标识外，还应增设锁具。 （3）雨水回用于浇晒绿地时，避免影响行人，采用夜间灌溉及滴灌、微灌等措施。 （4）整个系统水管选材应遵循设计年限内不得造成二次污染，严禁选用非镀锌钢管，并且管材及借款应满足国家标准的相关要求。
6、结束语
地铁车辆段占地面积大，绿化用水和道路冲洗用水占整个车辆段用水权重大，雨水回用能很好解决这一块用水量问题。作为地铁设计者，我们应注重雨水回用系统的运用，大力倡导绿色地铁设计。