关于雨水回收利用系统的设计分析论文
摘要：我国是水资源严重短缺的国家，水资源的匮乏和水环境的严重污染，已成为制约我国经济社会发展的重要因素，对我国的可持续发展构成了直接的危胁。城市雨水作为一种长期被忽视的经济而宝贵的水资源，一直未得到很好地利用，如果将雨水利用思想融入到城市的建设中，对未来城市健康、可持续的发展具有重要意义。下面介绍雨水收集利用工程的设计思路，具有一定指导作用。
关键词：雨水收集；雨水利用；方案；雨水量计算；处理工艺；效益
1雨水回收利用的必要性
1.1应用背景。水是人类生存必不可少的能源，也是制约当今社会经济发展的重要资源。我国是一个较为缺水的国家，人均水资源量仅占世界人均的1/4。干旱缺水、洪涝灾害和水环境恶化一起成为了我国面临的三大水问题并在一定程度上制约了经济增长和社会的可持续发展。雨水是地表水的主要来源，对生态系统具有极其重要的意义，如何对其进行有效利用已成为人们近几年不断关注的问题。我国具有丰富的雨水资源，年平均降水总量为6.2×104亿m3，可利用水资源量巨大。随着我国工业化、城市化的进程不断加快，人们对水资源的需求量不断加大。通过对雨水的回用，不仅可以在一定程度上避免旱涝灾害，减轻市政管网压力，也可以在一定程度上解决雨水中所掺杂的杂质造成污染与堵塞的问题。
1.2应用优势。雨水的收集与处理会增加设备的建设费用，但随着人口的增加、社会经济的不断发展、水资源的短缺，水价上涨已成为必然趋势。因此，将回用的雨水作为低质水以代替生活用水，它所创造的长期效益是无法估量的。雨水的回用更加有利于提高人们珍惜水资源、节约水资源的'意识，有着巨大的社会效益。雨水的回用可以减少水土流失，缓解城市化进程中用水与排水之間的矛盾，并且雨水在收集与滞留的过程中，通过蒸发、下渗等作用，可以进一步改善小范围内的气候状况，减少城市中的热岛效应，从而进一步创造良好的生态环境。
1.3国内外雨水回收利用现状。人类对于雨水的利用已经有了很长的历史。雨水集流系统的研究可以追溯到公元前8世纪古罗马时期。在欧洲德国还成立了专门的雨水回用组织，颁布了一系列法律法规。日本是亚洲最早实行雨水回收利用的国家，从1982年开始就逐步将雨水回用纳入国家发展日程。我国对于雨水的回用起步较晚，直至20世纪90年代，我国才将雨水的回用作为一门单独的学科展开研究。然而，雨水回用在部分地区得到较快的发展并产生了可观的经济效益与生态效益，近几年我国在各城市均举办了相关的雨水回收利用研讨会。随着国际间日益频繁的交流，我国从西方先进国家不断地进行技术上的学习，并根据各地的实际情况建立了符合不同地区的示范性工程。
笔者在多年的工作实践中，一直在不断学习、关注相关雨水回收利用的研究，并决心用自己的所学知识为国家在该方向上的发展出一份自己的力量。
2雨水收集利用系统设计
2.1雨水收集系统。在住宅小区的雨水收集系统设计中，需要对雨水设计流量、雨水收集管、格栅和整流井进行详细的分析，确保符合要求。在进行雨水设计流量的设计时，应该根据相应的规范对雨水的流量进行计算，通过仔细的计算，将雨水的设计流量准确的算出来。在进行雨水收集管的设计过程中，应该根据计算出的雨水流量进行收集管管径的选择，确保所选取的收集管能够适用于住宅小区的雨水收集利用系统。雨水收集利用系统中的格栅设置能够有效的阻挡雨水中漂浮的杂物，避免收集管的堵塞。一般采用的格栅为不锈钢提篮格栅。整流井的设计在雨水收集利用系统中是非常重要的，能够将流入到整流井中的雨水进行截留和杂志的沉淀，避免后面的雨水提升泵的堵塞。一般采用的整流井为全地下式钢混结构。
2.2雨水积蓄系统。在雨水收集利用系统中，由于来水的水量是不确定的，并且伴随着时间的改变而改变，所以为了能够确保后续的雨水收集利用系统能够正常的对雨水进行处理操作，减轻系统的运行负荷，就需要有效的调控雨水的水量，因此在雨水收集利用系统前设置调蓄池。设置的调蓄池的目的就是有效的控制雨水水量，并且该设计也应该符合相关的要求，一般设计的有效储水容积不能够小于集水面日雨水径流总量扣除设计初期径流弃流量。在雨水积蓄系统中，应该考虑雨水积蓄系统的有效储水容积和调蓄池这两方面。在进行雨水积蓄系统的有效储水容积的设计时，应该对日雨水径流总量、设计初期径流弃流量以及有效储水容积进行详细的分析。根据相关的规范对日雨水径流总量进行计算，确保数值的准确性。对于设计初期径流弃流量而言，它比较的难控制，这是因为初期雨水径流水质受到许多方面因素的干扰。有效储水容积是雨水积蓄系统中非常重要的，必须根据相应的规范对其进行准确的计算。该系统中的调蓄池应该选择全地下式钢筋混凝土结构，并且在调蓄池内部设置提升水泵吸水管、通气管以及溢流管等。
2.3雨水处理系统。在住宅小区的雨水收集利用系统中，雨水处理系统是非常重要的，对系统的运行有着很大的影响。设计雨水处理系统时，应该根据小区的实际工程情况选择雨水处理系统的设计规模，确定好系统的设计工作时间，并且选用良好的过滤工艺对雨水进行处理。在雨水处理系统中，需要将调蓄池中收集的雨水运送到相应的雨水处理装置中进行处理，一般是利用一级提升泵来完成雨水的运送。运送到处理装置中的雨水需要经过比较精密的过滤处理，将雨水水质进行改善，达到相关的标准后就能够将其流放到清水池中，同时还要利用反冲洗水泵对雨水处理装置进行定期的清洗，用于冲洗雨水需要就近排放到住宅小区的污水井中。通常情况下，在住宅小区雨水收集利用系统设计中需要将雨水处理装置置于建筑的单独地下室中，根据系统的具体情况选择设备的数量和类型。
2.4雨水回用系统。在雨水的回用系统设计中，需要考虑好清水池和雨水回用设施的设计。在进行清水池的设计时，应该根据雨水回用系统的最高设计用水量确定清水池的容积，并且准确的计算出最高日设计用水量。在系统设计时，还要考虑雨季的情况，出现无雨或者是少雨的情况时，应该适当的扩大清水池的容积，储存更多的雨水为住宅小区的提高用水量。清水池一般采用的是钢制成品水池，并且放置在建筑的单独地下室中，根据具体情况确定清水池的尺寸。雨水回用设施的组成包括变频供水系统、二级提升泵和回用管线三部分。雨水回用系统是住宅小区雨水收集利用系统设计非常关键的一部分，必须加强对该系统的设计分析，确保住宅小区雨水收集利用系统能够正常的运行，提高雨水的利用率。
3结语
雨水的收集利用系统能够有效的节约水资源、改善生活环境。雨水的收集和利用是一项非常重要的工程，所以在住宅小区的雨水收集利用系统设计中，必须深入的对设计方案进行分析，了解系统设计中的要点。该系统设计需要分析雨水收集利用方案、雨水收集利用的工艺流程和雨水收集利用系统设计这几方面的设计内容，确保雨水的收集利用系统能够正常的运行。
参考文献
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