20150721非传统水源利用规划方案及平衡计算报告

非传统水源利用规划方案及水量平衡计算报告项目名称：武汉金口中学咨询单位：编制日期：二〇一五年七月11.概述1.1地理条件金口中学所在地武汉市属亚热带季风气候区，光能充足、热量丰富、无霜期长。全市太阳年辐射总量为104-110千卡/平方厘米，年日照时数1800-2000小时，年平均气温15.9-16.6℃，年无霜期242-263天，多数年份降雨量在1100-1300毫米之间。有足够的气候资源供农作物生长。4-10月份降水量占全年80%，太阳辐射量占全年75%，≥10℃的积温为全年80%。1.2设计依据（1）已批准的初步设计文件；（2）建设单位提供的本工程有关资料和设计任务书；（3）建筑和有关工种提供的作业图和有关资料；（4）国家现行有关给水、排水、消防和卫生等设计规范及规程。2.方案设计武汉市地处温带，属亚热带季风气候，多数年份降雨量在1100-1300毫米之间，参照《武汉年鉴》，年平均降水量为1256.1mm，年蒸发量为862.6mm，具体数据见下表。表2.1武汉市1971-2000年降雨气候资料月份123456789101112降雨量（mm）43.458.795131.1164.2225190.3111.779.79251.826月一日最大降水量/mm76.075.478.373.7128.8150.0153.099.344.432.777.764.7降雨日数/d8101314131211991097月蒸发量/mm20.631.357.681.4104.5121.4126.2113.589.264.831.620.52综上分析，从气象条件来看，在武汉市对本项目进行雨水收集利用设计是可行的。本项目收集区域下垫面雨水（主要为球馆屋面雨水），处理后用于绿化浇洒。2.1设计原则金口中学结合项目自身特点进行雨水收集利用，通过水循环，提高用水效率，节约市政用水，具有开源，节流和环境保护的综合经济效益及社会效益。（1）雨水处理回用工程以投资省，运转费用低，占地面积小为原则。（2）处理系统先进，设备运行稳定可靠，维护简单，操作方便。（3）处理系统不产生二次污染源污染环境。（4）控制管理按处理工艺过程要求尽量考虑自控，降低运行操作的劳动强度，使污水处理站运行可靠，维护方便，提高污水处理站运行管理水平。2.2雨水水量本工程所收集雨水来源为一期球馆屋面雨水，其面积约为2400㎡，二期学生宿舍及足球场局部区域，其面积约为4000㎡，一期二期总集水面积6400m2，，径流系数取0.90。根据《建筑与小区雨水利用工程技术规范》GB50400-2014，可收集雨水总量公式：W＝10chyF3式中:W——可收集雨水总量（m3）；c——雨水径流系数；hy——设计降雨厚度（mm），本项目为1268.9mm；F——汇水面积（hm2）；则可收集雨水总量为W=10×0.90×1268.9×0.64=7309m33.水量平衡计算3.1项目用水量计算（1）教学楼用水本项目卫生器具全部采用节水型器具，根据《民用建筑节水设计标准》GB50555-2010第3.1.1条对建筑用水定额的规定计算本项目住宅区总耗水量。用水定额取30L/（人.天），设计使用人数为2400人，年设计天数为250天。日用水总量=用水定额×人数=30×2400÷1000=72m3/d年用水总量=日用水总数×天数=72×250=18000m3/a（2）教职工及办公人员用水用水定额取50L/（人.天），设计使用人数为20人，年设计天数为250天。日用水总量=用水定额×人数=50×200÷1000=10m3/d年用水总量=日用水总数×天数=10×250=2500m3/a4（3）职工及学生食堂用水用水定额取25L/（人.天），设计使用人数为7500人，年设计天数为250天。日用水总量=用水定额×人数=25×7500÷1000=187.5m3/d年用水总量=日用水总数×天数=10×250=46875m3/a（4）宿舍用水用水定额取120L/（人.天），设计使用人数为1872人，年设计天数为250天。日用水总量=用水定额×人数=120×1872÷1000=224.64m3/d年用水总量=日用水总数×天数=224.64×250=56160m3/a（5）绿化浇洒用水本项目绿化采用暖季型植物配置，浇灌形式喷灌设计，按照《民用建筑节水设计标准》GB50555-201表3.1.6规定，绿化浇洒用水定额按一级养护灌水。表3-1绿化用水量计算表时段灌水定额m3/m2灌水次数绿地面积m2绿化用水量m3/月4月0.0201160003205月0.0203160009606月0.0202160006407月0.0202160006408月0.0202160006409月0.02021600064010月0.02011600032011月0.0201160003205合计4480（6）道路浇洒用水《民用建筑节水设计标准》GB50555-2010表3.1.5（P10）规定，本项目浇洒道路广场用水定额为0.5L/（m2次）计，每天早晚各浇洒一次。设计浇洒天数取0.9的系数。本项目道路广场浇洒面积为12000m2。每次浇洒水量=浇洒道路定额×道路面积÷1000=0.5×12000÷1000=6（m3/次）年浇洒水量=每次浇洒水量×次数×道路面积÷1000=0.5×250×12000÷1000=1500（m3/a）（7）洗车用水本项目设计机动车停车位为50个，据《民用建筑节水设计标准》GB50555-2010第3.13条规定，附设在民用建筑中停车库抹车用水可按10％～15％（取15%）轿车车位计，取用水定额为15L/辆.次。每天抹车用水量=抹车用水定额×车辆数÷1000=15×50×15%÷1000=0.1125（m3/天）每年抹车用水量=每天抹车用水量×天数=0.1125×250=28.3（m3/年）（8）项目总用水量计算通过上述计算，本项目总用水量统计如下：表3.2建筑总用水量6用水单项名称用水量（m3/年）教学楼用水量18000教职工及办公人员用水量2500教职工及学生食堂用水量46875宿舍用水量56160绿化浇灌用水量4480道路浇水用水量1500洗车用水量28总计1295433.2水量平衡金口中学项目雨水年均水量平衡计算详见下表。表3-3月均水量平衡计算表月份降雨量/mm可回用雨水量/m3非传统水源用水量（m3）盈亏/m3雨水利用量/m3绿化浇洒道路浇洒洗车用水143.4250-1252.36122.64127.36258.7337.2-1252.36209.84127.36395546.9-1252.36419.54127.364131.1754.73201252.36307.34447.365164.2945.59601252.36-141.861087.3662251295.196401252.36527.83767.367190.31095.856401252.36328.49767.368111.76436401252.36-124.36767.36979.7458.96401252.36-308.46767.361092529.73201252.3682.34447.361151.8298.23201252.36-149.16447.361226149.7-1252.3622.34127.36全年1256.173094480150028.31300.76008.3注：－为亏损水量，需补水。综合全年降雨量情况，预计全年雨水可利用总量为6008.3m3。7分析降雨量情况，本项目所在武汉市，由于降雨的不均匀因素影响，单月降雨量充沛时，有雨水富余时，可利用雨水调节池贮存雨水，用于雨水较少时节用水需求。3.3非传统水源利用率金口中学项目的非传统水源利用率计算公式：4.方案设计4.1工艺流程（参考）4.2设备选用1、初期雨水弃流系统表4-1初期雨水水质检测表天然雨水屋面雨水路面雨水平均值平均值变化系数平均值变化系数沥青油毡屋面瓦屋面8COD(mg/L)25～2007002000.5~412200.5~3SS(mg/L)108008000.5~319340.5~3合成洗涤剂(mg/L)3.930.5~23.500.5~2NH3-N(mg/L)7.90.8~1.5Pb(mg/L)0.050.690.230.5~20.30.2~2酚(mg/L)0.0020.0540.5~20.0570.5~2TP(mg/L)4.10.8~15.60.5~2TN(mg/L)9.80.8~4130.5~5通过以上测试结果可以看出在雨水的收集利用过程中，初期降雨水质较差，应该将初期降雨的雨水予以排除，收集较为洁净的中、后期降雨的雨水。能够实现这一功能的设备称之为雨水初期弃流装置。雨水的弃流采用弃流井，内置BN分流式过滤弃流设备。弃流雨水进入路面雨水排放管线，中、后的洁净雨水进入屋面雨水收集管线，流向雨水储水池。2、PP模块储存净化一体化雨水利用构筑物9用于收集雨水的储存装置，采用成品装配式PP方块，可以采用不同数量的组合，而成不同的容积。该材质储水池便于安装施工，且容易保证储水池内水质。此类PP储水方块可回收使用。单体结构图整体安装效果10主要材质及功能：以聚丙烯塑料模块相组合，形成一个地下水池，在水池周围根据工程的需要可以包裹防渗不透水和可以入渗透水的两种土工布，作成贮水型和渗透型的两种不同类型。塑料模块组合的水池安装方便，承载力大。同时内壁粗糙度为0.009，比混凝土内壁光滑，内部结构不易附着杂质，更有利与保证水质稳定。水池上方可做为绿地，种植花草和树木等，起到美化环境的作用。4.3雨水收集利用根据用途不同采用不同的处理方式，本项目的雨水主要用于绿化浇洒、景观补水、道路浇洒、地库冲洗和洗车，考虑雨水的水质，以及对用水水质的要求，本项目所收集的雨水经雨水过滤体统后，可满足以下用水水质要求。项目指标循环冷却系统补水观赏性水景娱乐性水景绿化车辆冲洗道路浇洒CODcr(mg/L)303020303030CODcr(mg/L)510510510雨水在经过初期弃流后的水质为：CODcr70~100mg/L；SS20~40mg/L。所以雨水在经过简单的处理后即可达到相应的水质标准。4.4综合评价1、雨水收集利用的价值和实用性城市雨洪利用技术是针对城市开发建设区域内的屋顶、道路、庭院、广场、绿地等不同下垫面所产生的径流，采取相应的措施，或收集利用，或渗入地下，以达到充分利用资源、改善生态环境、减少外排径流量、减轻区域防洪压力的目的，系寓资源利用于灾害防范之中的系统工程。与缺水地区农村雨水收集利用不同，城市雨洪利用不是狭义的利用雨水11资源和节约用水，它还包括减缓城区雨水洪涝，回补地下水减缓地下水位下降趋势，控制雨水径流污染、改善城市生态环境等广泛的意义。因此，城市雨洪利用是一项多目标综合性控制技术。目前，水资源的缺乏已成为世界性的问题，在传统的水资源开发方式已无法再增加水源时，回收利用雨水成为一种既经济又实用的水资源开发方式。雨水利用是解决城市缺水和防洪问题的一项重要措施。雨水利用就是把从自然或人工集雨面流出的雨水进行收集、集中和储存利用，是从水文循环中获取水为人类所用的一种方法。雨水利用将会为解决未来水资源短缺问题做出重要贡献。2、雨水回用节约的经济价值1）通过控制地表雨水径流，缓解地表雨水对景观水体的污染初期雨水中夹杂着大量的泥沙和地表污染物，通过系统对地面径流的控制可以有效的缓解景观水体的面源污染。2）通过有效的截留和控制雨水，可大幅减室外雨水排水管网的规模（约20%左右），同时可降低末端雨水提升泵站的投资。3）与中水回用项目相比，雨水收集利用系统更适合在居民小区发挥作用。雨水收集系统建设较简单，在小区房屋基建时，在屋顶增设排放雨水的管道，地下建一个蓄水池就行了，其后期的运行管理也不复杂。收集的雨水可用于小区绿化、景观，既环保又经济（雨水回用设备运行维护费用约为0.16-0.19元/立方米）。