雨水回收再利用是海綿城市建設(shè)的重要組成，而源頭減排是實現(xiàn)目標的有效措施之一。具體常見做法是在雨水源頭和輸水途中建蓄水池。實現(xiàn)蓄水調(diào)峰同時還可以回收利用。其中使用PP模塊材料也很普遍，由于PP模塊在施工應(yīng)用中表現(xiàn)出巨大優(yōu)勢，在很大范圍內(nèi)代替鋼筋砼等產(chǎn)品。

　　本文介紹了針對問題研發(fā)的新技術(shù)，新材料以及發(fā)明的專利。同時介紹了利用新專利提出新的區(qū)域雨水回收利用的設(shè)計方案模式和初步試驗情況以借鑒。

　　一、目前PP模塊蓄水池設(shè)計與使用情況

　　下面是PP模塊儲水池常用的工藝流程圖　　

　　分流井設(shè)在區(qū)域雨水匯流處，設(shè)有格柵：沉淀井下部都有沉淀區(qū)，但沒有排泥設(shè)施，過濾井內(nèi)設(shè)有孔洞套管，雨水是通過穿孔套管進入儲水池的，只起到細格柵作用，沒有真正意義上的過濾。這樣在暴雨情況下，池內(nèi)有可能進入雜物，雖然池內(nèi)設(shè)有沖洗設(shè)施，但由于沖洗點分布會使模塊之間隔板對沖洗有干擾，這樣將會影響沖洗效果，從而減少池體的壽命。另外雨水收集是通過雨水管道匯流井，對收集單元而言會有收集不及時和增加沉淀過濾負擔情況發(fā)生，同時集中收集也有回用不便等情況。對于一個區(qū)域和區(qū)域中的每一單元而言也缺少整體和具體回收利用方案。

　　二、雨水回收利用技術(shù)研發(fā)設(shè)計

  　為解決前面提到的這些問題，我們研發(fā)了幾項新的設(shè)計結(jié)構(gòu)和方案，并在實踐中初步得到應(yīng)用。下面作一介紹。

　　1、沉淀、過濾一體裝置工藝設(shè)計

　　(1)概述：

　　雨水沉淀過濾一體井是設(shè)在雨水收集蓄池前端凈水裝置。雨水經(jīng)過該工藝處理不但防止雜物進入蓄水池，而且能降低雨水濁度、過濾、沉淀下的雜物還能利用雨水重力流完成反沖洗和排放(也可以利用回用泵沖洗)，不需單獨設(shè)置動力設(shè)施。該技術(shù)施工簡單、便于操作，凈水效果明顯好于傳統(tǒng)做法而且節(jié)省建設(shè)投資。更重要的是可以大大增加蓄水池壽命。該項設(shè)計屬于國際先進，國內(nèi)首創(chuàng)，填補國內(nèi)技術(shù)空白。

　　(2)設(shè)計工藝

　　(3)技術(shù)要點(如上圖)

　　A、井體：井體采用硬質(zhì)塑料PE(較大尺寸的井體可選用玻璃鋼或防腐鋼板為材料)形狀采用圓形結(jié)構(gòu)(屮500-2000mm可根據(jù)水量調(diào)整)。

　　B、進水管與井體分開安裝讓雨水在下中部位進入井體，人口距井底不低于500mm，以保證井底有足夠的沉淀空間。

　　C、池體中部在進水口之上裝人上浮顆粒狀輕體濾料(纖維型濾料屮25-45mm)，濾料厚度為500-1000mm(可根據(jù)水量調(diào)整)。

　　D、在濾料上端設(shè)置濾料隔離網(wǎng)盤進行定位，網(wǎng)盤采用不銹鋼304材料。網(wǎng)盤打有均勻屮10~15mm孔眼，以保證過濾后的水進入蓄水池，過濾盤焊接連接桿(1m下的焊接一根，一米以上的三根)，用于固定和提升作用(可以在此口更換濾料)。

　　E、沉淀區(qū)底部設(shè)有排水總管和帶有孔洞的輻射排水管，與井底距離為5~8mm，以保證反沖洗和沉淀區(qū)的污水排出。

　　F、排水管設(shè)有閥門，在沉淀過濾一體井反沖洗時打開，利用重力或回用泵完成濾料沖洗和沉淀區(qū)污水排放，排水閥設(shè)有操作桿引到地面。

　　G、在蓄水池附近若沒有市政排水或市政排水標高高于我們的排水點，在排水出口應(yīng)設(shè)置沉井。

　　(4)與常規(guī)做法技術(shù)比較

　　A、常規(guī) 沉淀過濾為兩個井池分開工作。

　　B、沉淀池設(shè)在進水前端，沉淀區(qū)較小，沉淀效果較差，而且沒有排泥設(shè)施。

　　C、目前常用過濾設(shè)施只起到隔柵的作用，不能起到凈化作用。

　　D、蓄水池(特別是PP模塊蓄水池采用當前技術(shù)防止模塊堵塞的作用較差，影響使用壽命)。

　　新設(shè)計這種沉淀。過濾一體裝置，沉底區(qū)可以重力排泥，過濾采用上浮顆粒料，誰有效控制進水質(zhì)，從實施上解決了沉淀和過濾問題，把住PP模塊儲水池進口關(guān)。使用這種裝置同時可以考慮不用按照沖洗系統(tǒng)。

　　三、雨水收集“集水帶”結(jié)構(gòu)設(shè)計

　　(1)概述：

　　雨水集水帶是采用PP模塊，外包透水土工布制作而成。規(guī)格可按雨水回收率數(shù)設(shè)計，目前有(500*400)、(300*300)兩種規(guī)格、集水帶設(shè)計位置將根據(jù)地勢而定于較低位置便于提到集水效果。集水帶同時集水、儲水、滲水和導水作用。

　　集水帶可以設(shè)置在屋面排水附近的人行道下面，收集屋面和過道雨水，也可設(shè)在綠地坡下(可設(shè)計成線性，也可以設(shè)計成行弧形)，收集井可以局部利用雨水。該項設(shè)計是國內(nèi)首創(chuàng)，有廣泛推廣使用空間，在海綿城市建設(shè)中發(fā)揮作用。

　　(2)集水帶設(shè)計結(jié)構(gòu)

　　(3)技術(shù)特點和優(yōu)勢

　　A、雨水集水帶是采用PP模塊外包透水布制作而成，土工布既能透水又能濾水，保證進入模塊的水質(zhì)。

　　B、集水帶埋深淺，施工方便，成本少，造價低。

　　C、集水帶容量較大、儲水能力強，且溪水速度較快。

　　D、集水帶有滲水功能，無需日常管理。

　　E、如做雨水回用，集水帶可作為管道進行導水至儲水池與蓄水池聯(lián)合使用。

　　(4)技術(shù)比較

　　A、集水帶如設(shè)在屋面排水附近的人行道下面與雨水收集桶相比，有容量大、不占地面空間等優(yōu)點。

　　B、集水帶如與盲管相比較，盲管吸水速度和容量都較差，而且更容易堵塞。

　　C、集水帶如設(shè)在綠地下面，可以做到就地回收就地利用功能。

　　四、園林雨水回收利用新系統(tǒng)設(shè)計發(fā)明

　　(1)概述：

　　園林雨水回收利用系統(tǒng)是在園林綠化部位就地雨水進行回收和加以利用技術(shù)，是利用集水帶收集雨水，導入蓄水池內(nèi)，在非雨天時將回收雨水利用于綠化澆灌的系統(tǒng)。該系統(tǒng)設(shè)計簡單、施工方便、不但有較強的實用性，也有很好的經(jīng)濟效益。該設(shè)計應(yīng)用于道路旁綠化部位也可以應(yīng)用于片狀綠化部位。因此該專利根據(jù)地形有兩種以上的平面設(shè)計。目前國內(nèi)沒有相關(guān)設(shè)計、屬于國內(nèi)首創(chuàng)。

　　(2)設(shè)計工藝(系統(tǒng)圖可以有線狀和片狀設(shè)計)

　　(3)技術(shù)要點：

　　A、園林雨水回收系統(tǒng)是利用設(shè)在園林綠地下面的集水帶收集雨水，導入小型蓄水池，在安裝回用裝置。集水帶設(shè)計位置將根據(jù)地勢而定于較低位置便于提到集水小姑。

　　B、蓄水池：蓄水池也是采用PP模塊外包防水布制作而成。規(guī)格：按計算設(shè)計，一般可設(shè)計(30m2~50m2)，由于收集的雨水已通過集水帶土工布濾過，因此儲水池前端不需要設(shè)置沉淀過濾裝置，池內(nèi)也不需要設(shè)置沖洗裝置，只需要設(shè)置雨水回用裝置(如潛水泵、噴水頭等)。

　　(4)采用新技術(shù)的優(yōu)勢

　　當前國內(nèi)園林綠化澆灌一般做法有移動噴水車(一般是用市政自來水)、利用市政自來水管網(wǎng)壓力噴水、利用中水(占極少數(shù))等。與傳統(tǒng)方法比較，新技術(shù)有充分利用雨水資源、投資少、施工簡單等優(yōu)點，同時節(jié)省市政用水，有較好的經(jīng)濟效益。

　　五、屋面雨水收集與利用設(shè)計

　　(1)概述：

　　該項設(shè)計是在屋頂防水層之上設(shè)置整體防水膜，在防水膜上安裝部分或整體PP模塊(部分安裝可根據(jù)花園整體設(shè)計布局和形狀)，厚度可再30mm左右(整體安裝10~20mm)，PP模塊有土工布包裹，其側(cè)面和上面填鋪粗紗或碎石，再往上可設(shè)置透水道板或種植土，未安裝模塊部位填裝種植土建設(shè)屋頂花園植物。該設(shè)計中的PP模塊、既能吸水又能儲水，可提供屋頂花園澆灌的生態(tài)用水和自動回用(回用泵可根據(jù)具體情況設(shè)置，寒冷地區(qū)集水坑底部可設(shè)置放空管和放空閥)。該設(shè)計屬于國內(nèi)首創(chuàng)，有效解決屋頂花園雨水回收利用問題。

　　(2)設(shè)計工藝示意圖：

　　(3)技術(shù)特點：

　　A、該設(shè)計有施工簡單，操作方便。

　　B、該設(shè)計投資少且有儲水和回用量大特點。

　　C、該設(shè)計集水帶與種植土水平接觸，可以互補水分，在一定程度上有植物澆灌功能。

　　D、可以安裝自動化回用設(shè)備。

　　六、區(qū)域雨水回收方案設(shè)計

　　(1)概述：

　　區(qū)域雨水回收利用系統(tǒng)是將屋面、街坊、綠地、停車場等雨水回收利用系統(tǒng)設(shè)計，作為區(qū)域雨水回收利用系統(tǒng)模式化設(shè)計方案，既要符合海綿城市建設(shè)的理念，同時又有技術(shù)創(chuàng)新、下圖是一個區(qū)域雨水收集利用設(shè)計模式流程。

　　(2)工藝流程圖：

　　(3)技術(shù)特點：

　　A、圖中區(qū)域匯流是收集區(qū)域雨水管網(wǎng)之水，進入蓄水池要進行初級處理。初級處理是由設(shè)在進入PP塑料模塊前端設(shè)置“沉淀、過濾一體裝置”完成，以保證進入池體的水質(zhì)。

　　B、屋面及街坊的雨水可直接通過設(shè)在街坊人行道的集水帶設(shè)施，進行吸水和導水設(shè)施，再集中到區(qū)域儲水池中。

　　C、區(qū)域內(nèi)綠地和停車場下面同樣可以設(shè)置集水帶將雨水疏導至區(qū)域儲水池中。

　　D、區(qū)域內(nèi)可根據(jù)具體情況設(shè)置集中分散雨水回用系統(tǒng)，也可根據(jù)需要設(shè)置自控裝置。

　　E、區(qū)域內(nèi)如有特殊用水可設(shè)置深度處理設(shè)施。

　　F、雨水回用可采用自動回用系統(tǒng)。

　　我們在近幾年的海綿城市建設(shè)中，不斷研發(fā)進取，承擔完成了多項雨水回收利用項目，主要有醫(yī)院、設(shè)計院、商務(wù)園、工廠、學校、機場、舊樓小區(qū)改造、公園等雨水回收利用項目。

　　七、結(jié)語

　　作為海綿城市其實是個宏觀整體的概念，然而城市是由若干單元組成，城市里的每個單元，好比組成城市的各個細胞，只有每個細胞都符合海綿城市的標準，才能真正建成海綿城市-即海綿城市的細胞理論，當前已經(jīng)出現(xiàn)海綿機場、海綿公園等提法。設(shè)計思維是將城市從整體分解成不同的細胞單元，再由若干細胞單元組合為整個城市，即：整體-細胞-整體。在具體的細胞單元，雨水也有從點匯集到面，從而集中到點，對收集的雨水進行處理后再送到用水的面和點過程。