雨水收集利用技术知识

雨水作为一种宝贵的资源，在城市水循环系统和流域水环境系统中起着十分重要作用。由于人类的活动造成植被减少或破坏，城市发展中不透水面积的增加，导致雨水流失量增加和水循环系统的平衡遭到破坏，并引发一系列环境与生态问题。我国许多城市水资源严重不足，而大量雨水资源却白白流失，雨水利用率不到10％。水及生态环境修复功能，强化雨水入渗，以增加土壤的含水量，甚至利用雨水回灌提升地下水的水位，可改善水环境乃至生态环境，总之，城市雨水利用是解决城市水资源短缺，减少城市洪灾的有效途径。也是改善城市生态环境的重要组成部分。若能将雨水利用与雨水径流污染控制，城市防洪，生态环境的改善相组合，坚持技术和非技术措施并重，因地制宜，择优选用，兼顾经济效益，环境效益和社会效益，标本兼治，则雨水利用会产生广泛的效益，并极大地促进城市可持续发展。

雨水收集利用技术

1、雨水的初期弃流

雨水的收集再利用要满足相应的杂用水水质要求，因此，雨水水质的好坏将直接决定雨水收集利用的难易情况。雨水径流流污染属于非点源污染，具有突发性和非连续性。一般认为中期和后期的雨水水质较好，但初期雨水的水质由于受多种因素的影响而普遍较差且变化较大。因此为了降低雨水回用的处理难度，通常在雨水收集利用工程中都采取初期雨水弃流。

（1）初期雨水弃流量

初期雨水弃流量应按照当地实测收集雨水的污染物浓度变化曲线确定，当无资料时，遵照《建筑与小区雨水利用工程技术规范》（GB50400-2006）规定可采用2~3mm径流深度作为屋面初期雨水弃流深度，5~7mm，作为地面初期雨水弃流深度。

初期雨水弃流量按下式计算

W1=10X8XF

式中W1-设计初期雨水弃流量：

5-初期雨水弃流深度，mm，水面集雨取0；F-集雨面积，m²。

对于特定的生态区域，弃流量取值还需要综合雨水水质、用水量和雨水处理工艺等进行判定。

同时上述规范还规定“雨水收集回用系统应设初期雨水弃流设施绿化屋面除外，土壤入渗系统宜设初期雨水弃流设施。间隔日以内的降雨不宜弃流”。

（2）雨水初期弃流方式及装置

目前，在城市区域进行大规模的雨水利用项目还没有很成熟的实际经验，初期雨水的弃流方案也没有确定的参照标准。就现有的国内实例看，雨水利用的方式偏重于采用通过土地入渗、回灌补给地下水，实现地域的水循环的间接利用法，避免对雨水进行深度处理，也可以降低运行费用。结合有关专家在国家体育场雨水利用设计中对初期雨水弃流方式的思考，将初期雨水弃流的常用处置方式概况如下：

1、直接引入绿地，不单独处置初期雨水。适用于初期雨水水质良好的情况。初期雨水中一般含有一定量的影响植物生长的毒素，这些毒素可能包括硫化物、盐分、总溶解固体等，甚至不适当的。当其不超过植物的容忍限度时，将雨水直接排入绿地就是一个简单可行的方法。

2、将雨水排入级配石料的过滤盲沟或多孔混凝土过滤板进行简单过滤。适用于初期雨水水质条件较好的情况，会相应带来维护和更换的问题。

3、采用分散式处理对初期雨水进行弃流，如在单个雨漏管或道路雨水收集管下安装分离设

备。这种方法可去除粒径大于物质，适用多种初期雨水水质。分散式处理的未端装置形式各异，常见的形式有：

初期雨水弃流装置

在弃流装置内设有浮球阀，随着水位的升高，浮球阀逐渐关闭当手机到一定雨量后，浮球阀完全关闭弃流后的雨水沿旁通管流至雨水收集管道，已收集的初期雨水，在降雨结束后打开放空管上的阀门将其排入污水管道，对于道路雨水考虑到其埋设于地下，收集的初期雨水不容易接入污水管道，且大面积的道路收集的初期雨水荣誉对污水管道系统形成冲击，因此你可以考虑将收集的初期雨水排入适宜的渗透系统如渗井、渗透管沟等。这种装置构造简单实用，但需要一定的人工维护。

对初期雨水进行集中弃流，考虑到区域面积可能占地较大，各种汇水面分布复制，上述各种形式的分散式雨水弃流装置用量过多。若每个可能的雨水立管未端、室外雨水口均设置弃流装置，设计安装这些装置本身就是一大问题，用量多页使维护量增大，明显不具备经济可行性。因此还可以考虑采用在蓄水池附近设置专用的弃流池这种方式弃流初期雨水。

设置弃流池的优点是：

1、通过计算确定弃流池容积，可以将一定量的初期弃流，从而保证处理设备进口的雨水水质在一定程度内稳定。

2、设置方法简单可行。

3、设置位置不多，当然弃流池并非完美，其确定也是明显的不同部位的雨水通过室外雨水管道汇集，再流行一段时间后进入弃流池，然而不同部位的初期雨水流到弃流池所需的实际是不同的，所有就会出现弃流池近处的中后期雨水可能比远处的初期雨水更先到达弃流池的问题。为解决这一问题，需要特别核算弃流池的服务区域，结合服务区域的管道布置形式决定弃流池的位置。必要时，也要通过改变场地雨水口布局和雨水管道布置形式，调整集流时间。

由上可见，弃流池增大了雨水弃流量，这在一定程度上违背了雨水收集利用的初衷，因此比较适用于雨量充足、全年需弃流次数相对较少的地区。

不同汇水面的弃流方式

不同的汇水面，由于其特点如径流污染程度，高程等各不相同，相应的雨水弃流方式也不尽相同。经分析归纳，各种汇水面可能采用的弃流方式如下：

屋面一般通过在雨落管上加设初期雨水弃流装置进行弃流当屋面有绿化时，通过绿化层收集到的雨水径流可以不金华弃流。但由于雨水中的不断累积可能阻塞雨水在土壤中的下渗路径，所以雨水绿化层应采取相应措施保证雨水的正常下渗，并应考虑选择耐淹耐旱植物。

路面雨水一般污染较为严重，可考虑在雨水口加设初期雨水弃流装置进行弃流当小区建有下凹式绿地时，可考虑将路面雨水引入绿地入渗收集，如当地年降雨量充足，需弃流次数少时，可考虑弃流池的方式进行统一弃流。

绿地的表层植被和土壤对雨水的一些污染物具有较强的截纳河净化作用，因此，绿地的雨水可考虑不进行初期弃流。但如同绿化屋顶，应采取一定的措施保持绿地的渗透性能，满足植被的生长条件。