小区雨水利用工程的运行效果分析

收稿日期： 2009 - 11- 11 作者简介： 徐海 （1966 — ）， 男， 工程师。 基 金 项 目 ：国 家 科 技 支 撑 计 划 项 目 “ 城 市 雨 水 资 源 利 用 技 术 开 发 ” （2006BAB14B03）、 “ 奥 运 场 区 雨 洪 资 源 利 用 技 术 集 成 与 示 范 ”（2007BAC22B01 ）；公 益 性 行 业 科 研 专 项 经 费 项 目 “水 源 涵 养 型 城 市 下 垫 面 构 建 技 术 集 成 与 示 范 ”（200801108）资 助 。
[3] Office of Water. US EPA. Subsurface flow constructed wetlands for wasrewater treatment. A Technology Aseesstnent [R]. 1993.
[4] Maia S Firming -Singer， et al. Enhanced Nitrate removal efficiency in wetland microcosms using an ePisediment layer for denitrification [J]. Enviromental Science Technology，2002， 36：1231—1237.
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图 3 与图 2 类似， 所不同的在于其对示范区流量 峰值滞后时间的影响。 从图 3 中可以看出， 该场次降 雨属于峰值后置型降雨， 其雨强峰值出现在 7 月 30 日 23：37，进入蓄水池的雨水流量峰值发生 在 23：45，进入 蓄水池的雨水流量峰值滞后降雨雨强峰值 8 min 出现。
降雨发生后， 每一场次降雨的雨强峰值对应一个 径流流量峰值， 径流若以该峰值流量迅速外排， 势必 增加小区周边市政管网的排水压力。 小区雨水利用工 程实施后 （以蓄水池为例）， 该区域内雨水径流经收集 管道首先进入蓄水池蓄存 （若超过蓄水池的设计最高 水位， 则溢流入周围的市政管线）， 从而延迟了区域内 降雨径流的外排时间， 也相应延迟了区域降雨径流流 量峰值的出现时间， 对于延缓或减少小区周边的排水 及防洪压力具有重要作用。
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小区雨水利用工程的运行效果分析
徐 海 1 龚应安 2 张书函 2
（1 北京燕波工程管理有限公司 100097 2 北京市水利科学研究所 100048）
摘 要 结合北京某居住小区雨水利用工程的运行情况， 阐述了该工程的雨水收集、 利用情况， 探 讨了其在延迟径流流量峰值出现、 涵养地下水源等方面的效果， 结果表明居住小区开展雨水利用效果 明显。 关键词 小区雨水利用 运行 效果
小区雨水利用的实施对示范区的影响分析： 示范 区降雨雨强峰值发生在 7 月 29 日 01：35， 而进入蓄 水 池流量峰值出现在 7 月 29 日 01：45， 流量峰值滞后降 雨雨强峰值 10 min 出现。 1.2.2 7 月 30 日至 7 月 31 日场次降雨
该场次降雨后蓄水池水位、蓄水池进水流量的变化 情况见图 3。
位于雨水回灌区域内的地下水位一、 二的水位值要明 显高于回灌区域外地下水位值。 这表明工程实施后， 雨水回灌对区域内地下水起到了明显的涵养作用。 从 2008 年 8 月 中 旬 到 9 月 中 旬 ， 3 个监测点的地下水 位 均呈现下降趋势， 但变化幅度较小， 这与 8 月中下旬 后示范区降雨量减少有关。 结合示范区以前的观测资 料， 可以发现示范区的地下水位一般在每年 6、 7 月份 呈上升趋势， 而 8 月下旬后则有所降低， 但降低幅度不 明显。 这说明示范工程汛期对地下水的补给较明显， 8 月份以后由于降雨减少， 以及气象条件等因素的影响， 如蒸发量增加、 用水量加大等， 导致地下水位下降。
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该小区位于北京市海淀区西北部， 小区雨水利 用示范工程是将屋顶及部分道路的雨水收集、 处理 后用于人工湖景观供水和回灌地下水， 并将人行道、 非机动车道和部分小流量机动车道铺装为透水性地 面， 为小区创造良好的环境。 该示范工程主要流程如 图 1。
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1 工程运行效果分析
结合该小区 2008 年的观测情况， 对示范区该年的 雨水收集利用、 延迟径流流量峰值出现时间、 涵养地 下水源等方面的效果进行分析。 1.1 雨水收集利用情况分析
据统计， 该示范工程的收集面积为 1.6万 m2， 其中 屋顶面积 1.03 万 m2， 透水地面为 2 800 m2， 不透水地 面2 900 m2。 2008 年示范区单场次 5 mm 以上降雨的产 流情况统计表明， 示范区共收集利用雨水量 4 480.7 m3， 收集的雨水全部用于回灌地下， 实现了水资源的合理 利用。 1.2 延迟径流流量峰值出现时间分析
[1] 车 武 ，李 俊奇 ，刘 红 ，等 . 现 代 城 市雨 水 利 用技 术 体 系[J] .
北京水利，2003，（3）：16-18 . [2] 张书函，陈建刚，丁 跃元 . 城 市 雨水 利 用 的基 本 形 式与 效 益
分析方法[J]. 水利学报，2007，10 月增刊：399-402 . （责任编辑： 穆金元）
中图分类号 TV213.9 文献标志码 B 文章编号 1673-4637 （2010） 01-0052-03
城市雨水利用作为缓解水资源紧缺、 有效利用水 资源的重要措施已日益受到人们的关注。 北京、 大连、 深圳等城市于 20 世纪 90 年代起陆续 开始了相关的研
究与示范， 并取得了一些进展。 结合某居住小区雨水 利用示范工程的运行情况， 就其雨水利用工程的运行 效果进行分析。
[5] Vymexal J，Brix H，Cooper P F，et al. Constructed wetlands for wastewater treatment in Europe [ M ] . Leiden ： Backuys Publishers，1998， 95—118. （责任编辑： 林跃朝）
从上述 2 场次降雨后蓄水池水位、 进入蓄水池的 流量变化情况来看， 进入蓄水池的雨水流量峰值滞后 降雨雨强峰值 （8~10） min 出 现 ， 表 明 工 程 的 实 施 延 迟了示范区雨水流量峰值的出现， 从而缓解小区及小 区周边的排水及防洪压力。 1.3 涵养地下水源效果分析
该示范工程收集的雨水用于回灌地下， 以涵养当 地地下水源。 为分析开展雨水利用后对示范区地下水 水位的影响， 在示范工程回灌井群东侧布设了 2 眼地 下水观测井 （分别编号为回灌区域内地下水位一、 地 下水位二）， 其中地下水位一的观测井距离回灌井群 近一些。 同时， 为了进行对比分析， 在小区最南侧 （工程回 灌区域之外南 1 000 m） 设 置 了 1 眼 地 下 水 位 观 测 井 （编 号 为 回 灌 区 域 外 地 下 水 位 ）， 2008 年 汛 期 示范区 3 眼观测井水位变化情况见图 4、 图 5。 （监 测 时 段 为 7 月 1 日 00： 00 至 8 月 7 日 24：00， 8 月 8 日 00：00 至 9 月 15 日 24：00）
率和质量。 人工防治措施为板诱杀或驱避害虫， 黄色 板涂油可诱杀蚜虫， 银灰色板涂油可避蚜虫。
参考文献
[1] 北京市水利科学研究所.官厅水库流域生态工程技术研究 报 告 [R].2006.
[2] 朱 彤. 湿地植物群落之建立— ——有关问题及技术[R].华南 环 境 科 学 研 究 所 ，1990.
选取示范区 2008 年 7 月 29 日、 7 月 30 日至 7 月 31 日等场次降雨， 分析小区雨水利用在延迟径流流量 峰值出现时间方面的效果。 1.2.1 7 月 29 日场次降雨
该场次降雨后蓄水池水位、 蓄水池进水流量的变化 情况见图 2。
降雨发生后， 产生的雨水径流随雨水口、 雨水井
等构筑物进入临近的雨水管线， 经过初期径流弃除 后进入蓄水池， 收集的雨水经过过滤处理后用于回 灌。 从图 2 可看出， 该场次降雨属于峰值前置型降 雨。 示范区降雨开始时间为 01：11， 降雨15 min 后雨水 径流进入蓄水池， 蓄水池水位开始升高的时间为 01：27， 该场次降雨雨强在 01：35 达到峰值 2.5 mm/min， 持续 1 h 后于 02：27 结束； 期间蓄水池的水位峰值 （2 400 mm） 出 现 时 间 为 02：37； 蓄 水 池 雨 水 流 量 则 在 01：45 达 到 峰 值 （253 L / s） ， 然 后 开 始 降 低 。 蓄 水 池 中 的 雨 水 经净化后继续进入随后的雨水利用系统， 蓄水池水 位则随降雨的结束开始降低并逐步趋于稳定。
芦苇、 香蒲等挺水植物病虫害防治： 在夏季高温、 高湿、 少风少雨的环境条件， 会发生病虫害。 主要病 虫害为蚜虫。 蚜虫危害方式主要是刺吸苇叶、 香蒲汁 液， 减少植株营养， 并排泌蜜露于叶片上， 影响光合 作用， 导致叶片枯萎。 据调查， 蚜虫大发生年可使芦 苇减产 10 % ~ 15 %， 受蚜虫危害的芦苇收割期颜色发 黑， 茎杆纤维含量和质量明显下降， 直接影响到制浆
2 结语
通过对北京某居住小区雨水利用工程 2008 年的运 行情况的观测、 分析及总结， 该工程实施对延迟径流 流量峰值出现， 缓解小区及小区周边排水及防洪压力； 回灌地下水， 抬高地下水位， 涵养地下水源等方面效 果明显。
参考文献
由 图 4、 图 5 可 以 看 出 ， 从 2008 年 7 月 到 8 月 上旬， 3 个监测点的地下水位均呈现升高趋势， 同时
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3 病虫害防治
由于人工湿地最主要的功能是作为污水处理技术 系统处理目标污水， 达到污水无害化、 资源化， 所以 在防治病虫害过程中不可引入新的污染源。
凤眼莲等浮水植物病虫害防治： 在光照充足、 通 风良好的环境下， 极少发生病害。 由于每年都打捞， 所以病虫害基本不会发生。 气温偏低、 通风不畅等也 会发生菜青虫类的害虫啃食嫩叶， 普遍的可应用植物 性农药 （植物抽提物） 防治 （趋避作用、 拒食、 毒杀） 害虫。