公园中心区雨水利用量分析范文

《北京水务杂志》2014年第二期

1日降雨规律

沿用全国性的日雨量标准：小雨<10mm/d，中雨10～25mm/d，大雨25～50mm/d，暴雨>50mm/d，大暴雨>100mm/d[1]。经对奥运公园雨量站日降雨资料的分析显示（表1），近4年里共有153d降雨，其中有小雨98d，占总降雨天数的64.0%，雨量占多年总雨量的18%；中雨29d，占总降雨天数的19.0%，雨量占多年总雨量的22%；大雨19d，占总降雨天数的12.4%，雨量占多年总雨量的33%；暴雨6d，占总降雨天数的4.0%，雨量占多年总雨量的21%；大暴雨1d，占总降雨天数的0.6%，雨量占多年总雨量的6%。大雨、暴雨及大暴雨的雨量占总雨量的60%，反映出奥运中心区降雨具有雨量集中、强度大的特点。

2雨水利用量分析

2.1中心区内总降水量计算

总降水量的计算公式：W=10HA其中：W为总降水量/m3；H为多年平均年降雨量/mm，奥运公园中心区年均降水量取502mm；A为中心区面积/hm2，取84.7hm2。由上式计算可得：奥林匹克公园中心区年均总降水量为42.5万m3。

2.2雨水利用量分析

2.2.1中心区可滞纳雨水量分析（1）中心区日下渗量。日下渗量的计算公式：Ws=αKJAstS（参考GB50400—2006《建筑与小区雨水利用工程技术规范》中渗透设施的渗透量计算）。其中：Ws为渗透量/m3；α为综合安全系数，取0.8；K为土壤渗透系数/（m/s），取3.5×10-7m/s（根据现场实验结果）；J为水力坡降，一般可取J=1.0；As为有效渗透面积/m2，取49.1hm2（不包括水系面积和非透水铺装面积）；ts为渗透时间/s，按天计。Ws=αKJAstS=1万1878.27m3，由下渗量的计算可知，下渗速度为24.19mm/d（11878.27/49.1/10=24.19mm/d），相当于全中心区（不包括水系面积）17.41mm（11878.27/68/10=17.41mm）降雨深。（2）雨水设施蓄水量。奥运中心区内的雨水收集系统包括下凹绿地、下凹独立树池、弃流井、渗滤沟、渗透管-排放系统、透水铺装、透水垫层、入渗井及集水渗透检查井等可以存水的工程设施，计算时设定产生径流的雨水蓄满上述工程设施之后才进入蓄水池。根据雨水工程设施的数量、规格及相应的参数进行计算，设施的蓄水能力如表2。经核算可知，蓄满这些设施需要的降水量为33.55mm（其中工程设施面积不包括水系面积）。因此，奥运中心区内次降水量小于33.55mm时，理论上蓄水池是收不到水的（但在雨水下渗的过程难免会有部分水渗流到蓄水池）。（3）蓄水池收集水量。奥林匹克公园中心区内共10个蓄水池，一次蓄满的总蓄水量为6700m3，相当于9.82mm（6700/68.23/10=9.82mm）降雨深。即在不考虑下渗的情况下，中心区内雨水设施和蓄水池的总容量可滞纳43.37mm（33.55+9.82=43.37mm）深降雨，次降雨小于43.37mm时无外排，全部滞蓄在中心区内。假设降雨发生时蓄水设施和蓄水池中水量都为零，雨水下渗系统正常，并且1d内降雨强度均匀，则奥林匹克公园中心区每天可承受的最大降水量为60.78mm（33.55+9.82+17.41=60.78mm）。即日降雨小于60.78mm的降雨无外排，全部滞蓄在中心区内。

2.2.2场区日用水量计算（1）绿化用水。场区内共有绿地面积22.64hm2，绿地用水标准是每次约3L/m2，每周喷洒2次（每年3—11月浇灌，逢雨日直接隔过，按2007年和2008年平均降雨次数为7次），则全年的绿化用水总量约为4万8611m3。（2）喷洒道路路面用水。场区内共有道路面积5.3hm2，喷洒路面用水标准为每次3L/m2，设每3d喷洒路面1次（每年3—11月喷洒，逢雨日直接隔过7次），则全年的道路喷洒用水量约为1万3462m3。（3）冲洗广场用水。场区内共有非透水铺装面积19.13hm2（透水铺装不需要冲洗），冲洗广场用水标准为每次5L/m2，设每月冲洗1次（每年3—11月冲洗），则全年的冲洗广场用水总量约为8609m3。由以上计算可知：场区在需要用水时间段内日平均用水量为（48611+13462+8609）/275（扣除每年冬季1、2和12月）=257m3。如果蓄水池内全部收满，供厂区绿化、喷洒道路及冲洗广场用水使用约26d（6700/257=26d）。

2.2.3蓄水池年雨水收集量及中心区外排量的计算蓄水池年收集雨水量的计算见表3（以2007年和2008年的数据为计算依据），水系区域降雨全部进入水系，水系周边在降雨强度较大时，周边部分区域的雨水流入水系，补充水系水源。奥林匹克公园中心区蓄水池2年内可收集水量为蓄水池当次存蓄水量之和，统计期内蓄水池收集水总量为2万6419m3，平均年收集水量约为1万3210m3。从表3中可以看出，如果蓄水池存满水后及时用完，可以收集更多的雨水。奥林匹克公园中心区外排量为各次降雨外排量之和，统计2年内场区外排水总量为12万9064m3（实际监测数据），年均外排量为6万4532m3。3.2.4中心区年均雨水利用量（1）年均雨水综合利用量的计算。年均雨水综合利用量=年均降雨总量－年均外排量，因此，中心区内年均雨水综合利用量（包含雨水的蒸发消耗）Q利用=42.5×104-64532=36万0468m3。其中蓄水池年均收集水量为1万3210m3，入渗补充地下水源（含蒸发消耗）34万7258m3。（2）年雨水综合利用率的计算：

3结论

（1）通过对近几年来奥运公园中心区内降雨量等内容的分析研究，得出奥运场区内的降雨具有雨量集中、强度集中和发生时间集中的特点。（2）通过对奥运公园中心区内降雨量及雨水利用量的计算分析，在年均降水量为502mm条件下，年雨水综合利用率达近84.8％，减少了雨水的外排量，说明了在中心区内进行雨水利用工程建设具有很好的综合效益，充分实现了涵养地下水源和雨水充分利用的目的，有效地改善了区域内的生态环境，值得推广应用。（3）通过对奥运公园中心区降雨量和雨水利用量等内容的计算分析，掌握了中心区内降雨特点和雨水利用的情况，为工程日后的管理运行提供技术依据，对今后城市雨水利用技术的推广和应用起到参考作用。

作者：赵生成邓卓智单位：北京市水利规划设计研究院