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雨水回收利用方案范文1
關鍵詞:雨水利用;水系統;經濟分析
中圖分類號:TQ340文獻標識碼: A
引言
隨著我國經濟的快速發展,環境不斷地惡化,城市面臨著水多(雨洪)、水少(水資源緊缺)、水臟(水環境惡化)等問題【1】。我國淡水資源并不豐富,對其如何有效的合理利用就顯得格外重要。而合理的回收利用雨水,是一項行之有效的方法??蓮脑搭^上緩解我國淡水資源,節約優質水資源,有效的減少生活用水量,實現水系統的良性循環。
1 雨水回收利用的意義
由于城市化的不斷城市發展,地面硬化率的不斷提高,地面徑流率也不斷提升,產生的雨水量也逐年增加,充分利用雨水的必要性就尤為重要。
雨水利用是把自然或人工收集雨地面表面的雨水,采用科學進行收集、儲存、處理達標后充分利用,是從水文循環中獲取地表水為人類所用的一種方法【2】。雨水回收利用非常適合我國可持續發展戰略目標。目前,城市降雨徑流量已由城市開發前的10%增加到開發后的50%以上【3】,雨水收集回用不僅節約了水資源,還減少了雨水對地表河流的污染;同時因大量雨水的合理截留和收集,降低了暴雨帶給城市的淹澇災害風險。而處理雨水水質成本也低于其他供應方式,所以只有綜合考慮雨水利用多方面的效應,才能更好地體現雨水利用技術的價值【4】。
2 雨水回收利用現狀與發展趨勢
隨著世界各地越來越重視雨水的回收利用,世界各地也有了各自獨特的雨水收集系統。美國設有大型的市政雨水收集利用系統,并制定了相應的法律法規給予支持;德國制定的標準規定有面層的路面磚必須能使水能夠滲入地下;新家坡集水區占了總國土的六分之一,雨水收集系統成功將80%的降雨量轉化成了生活用水;澳大利亞城市通過建造蓄水池收集屋頂的雨水,用于生活熱水和沖廁用水;日本已經廣泛使用透水混凝土路面,將收集起來的雨水用于消防、綠化、沖廁等;而我國的雨水利用也有著悠久的歷史,我國現代城市的雨水利用起始于20世紀80年代后期,國內一些城市相繼開展了有關雨水資源化的研究和應用【2】。在2008年北京奧運會上,我國場館設計的雨水回收利用系統,標志著我國的雨水回收利用系統已達到先進水平。世博會等接下來的大型場所都利用了屋面大面積收集雨水系統。以上足以說明雨水的回收利用是一項節約水資源、減少了雨水對地表河流的污染,緩解內澇的行之有效的技術措施。
3 雨水回收處理方法
初期的雨水(前2mm或者5分鐘的降雨量)一般污染嚴重,流量也比較小,在流經初期采用棄流過濾裝置,將其排掉。通過利用城鎮內和周邊的天然湖塘洼地、沼澤地、濕地等自然水體,以及雨水利用工程設計中為滿足雨水利用的要求而設置的調蓄池,在雨水徑流的高峰流量時進行暫存,待徑流量下降后再排放或利用,此措施也減少了洪澇災害,是最理想的水生態循環系統【3】。
雨水作為較優質的回用水源,同時考慮到連續集中降雨的高溫季節,收集的雨水容易產生有機物滋生的狀況,結合《綠色建筑評價標準》(GB/T50378-2006)中推薦的屋面雨水處理工藝【5】:
4 案例分析
該項目位于陜西省安康市。安康市屬北亞熱帶濕潤季風氣候區,雨量充沛。年降雨量636.9-1100mm。多年平均降雨量926.2 mm。設計重現期1年一遇日降雨量為50.0 mm,其中5mm以上的降雨量占總降雨的的比例為89.3%。本設計初期雨水棄流按5mm考慮,則水池容積計算降雨厚度為45.0mm。
該項目規劃用地面積約為37438.86,其中建筑容積率為3.7,綠化率為37.2%。本次設計利用場內室外雨水管線收集區域內下墊面雨水,結合雨水管線的分布情況,方案中在其中一條雨水管網末端設置一座雨水利用構筑物收集雨水,余量雨水以溢流的形式排入市政雨水管網。凈化后潔凈雨水主要用于該區域內綠地澆灑使用。本次設計選用第三種工藝,但雨水經過過濾消毒后不進入清水池,直接至用水點。具體流程如下圖:
圖1 雨水收集利用系統流程圖
4.1區域綜合雨量徑流系數的計算
不同的區域雨水徑流系數不同,按照設計規范要求,屋面、路面、硬質鋪裝雨水綜合雨量徑流系數取0.90,綠地雨水綜合雨量徑流系數取0.15。區域內綠化率為37.2%,則該區域綜合雨量徑流系數為
Ψ=0.372×0.15+(1-0.372)×0.90=0.0558+0.5652=0.62
4.2根據設計日降雨量計算水池容積
區域總匯水總面積約為37438.86,區域內綜合雨量徑流系數為0.62。按照安康一年一遇的降雨重現期計算,去除初期棄流雨水,區域下墊面一場降雨可收集雨水量按下式計算: W=αΨH F (1.1)
式中 W―雨水儲水池容積,m3 ;α―折減系數;Ψ―雨量徑流系數;H―設計日降雨量,mm/d ;F―匯水面積,。
項目區域內一場降雨可收集雨水量為W=37438.86×0.62×0.045=1044.54m³
4.3根據用水量核算水池容積
W1 = Q T(1.2)
式中W1―雨水儲水池的容積,m3 ;Q―日用水量m3/d;T―雨水利用天數,d。根據《建筑給水排水設計規范》:綠化澆灑用水定額可按澆灑面積1.0~3.0L/?d計算;本設計取2.0L/?d。
澆灑綠地日用水量:Q =37438.86×0.372×0.002=27.85 m³
按照設計規范要求,雨水回用的保質周期易為2.5天,根據安康實際降雨情況,設計雨水的利用天數以T=5.0d為參數,W1=Q×5.0=27.85×5.0=139.25m³。
方案中設置1座145m³的雨水儲水池,一次降雨可供用水量為140.0 m³,滿足設計范圍內5天的綠化澆灑用水,剩余的雨水可以用作景觀補水或場地沖洗用水。收集的雨水通過初期棄流將較臟的雨水排至市政雨水管道 ,棄流后的雨水通過管道送至儲水池收集 ,然后經泵提升至全自動過濾器 ,考慮到初期棄流后的雨水水質較為穩定 ,且懸浮固體含量較低 ,雨水過濾后經紫外線消毒器在線消毒后方可回用。
4.4 年可利用雨水資源總量計算
W年=37438.86×0.62×1.14×0.13=3440.03m³。若將該區域一年收集的雨水資源用于綠化、洗車、沖廁等,按照居民使用自來水的價格2.9元/m³,一年可節省近萬元。若廣泛的建設雨水回收利用項目,將能為國家節約很大一部分水資源,將有效緩解水資源短缺的現狀。
5結語
雨水回收利用在國內外已成為趨勢,在節約水資源及緩解內澇方面有著重要的現實意義,根據本案例的分析結果可得出,雨水通過簡單的處理后用于綠化、沖洗路面、道路澆灑等是非常適用于現在水環境情況的,并且回收利用后所得的經濟效益也是非常可觀的。我們要結合實際情況,多做方案選比,盡量降低建設費用,以達到雨水回收利用效益的最大化。
參考文獻:
[1]石煉.城市總體規劃中雨水利用規劃探討[J].給水排水:2012,38(4):13-16
[2]劉建華,李旭東,劉小芳,馬旭升.城市雨水資源化利用現狀趨勢及雨水綜合利用規劃案例[J].天津市建筑設計院 “現代杯”全國優秀建筑給水排水論文集:98
[3]GB50788-2012,城鎮給水排水技術規范[S].
雨水回收利用方案范文2
關鍵詞:節能;節水;節材
一、綠色節能施工在建筑工程中的重要性
相對于傳統施工而言,綠色施工指的是施工的過程中,在確保工程的質量和安全的基礎上,利用先進的技術和科學的管理,實現資源的可持續發展,即節能、節水、節地,同時把對環境的危害降到最低,實現環境的最優化。
其實施的重要意義主要體現在以下三個方面。一是節約能源。在建筑施工中充分樹立低碳節能理念,能夠保證建筑工程最大程度節能、節地、節水、節材,提高各類資源的利用率。二是保護環境。在建筑施工中充分樹立低碳節能理念,能夠使建筑施工過程中降低二氧化碳、二氧化氮、二氧化硫等氣體的排放,進而在一定程度上降低其對大氣臭氧層的破壞,最終在最大程度上減弱溫室效應的影響。
綠色施工中的節能需要從不同的角度進行管理。從施工設備、工藝材料和施工工序等的單項節能降耗效果出發,應選擇節能和適宜的設備和器具,選用綠色可回收、可循環利用的材料等;從設計綠色施工方案出發,需要在考慮單項設備器具節能的基礎上,合理規劃施工工序,安排施工時間,保管使用現場物料,制訂能耗指標,在施工過程中完整實施綠色施工理念;從全壽命周期綠色建筑出發,綠色施工應與建筑設計中的節能、營運維修中的節能及拆除回收過程中的節能相互貫穿、相互促進,實現建筑業的可持續發展。
二、建筑施工中的節能措施
(一)做好施工圖會審及節能設計交底
施工圖會審是施工準備階段的一項重要技術工作,其目的是減少施工圖的差錯,確保工程質量和施工順利進行,降低投資成本。
審圖時做到:①節能設計是否符合國家和地方有關建筑節能的標準、規范及規定;②是否符合強制性建筑節能標準的要求;③節能設計是否有“節能設計表”和“建筑節能計算報告書”;④設計圖紙是否已經過施工圖審查單位審查是否合格;⑤設計是否合理,有無遺漏;材料名稱規格型號、數量是否正確完整;⑥節能設計專篇及節能設計表中的技術性能參數是否明確;設計是否符合施工技術裝備條件,如需要采用特殊措施時,技術上有無困難,能否保證施工質量和施工安全;⑦設計意圖、工程特點、設備設施及其控制工藝流程、工藝要求是否明確;⑧節能工程使用的材料是否符合國家現行有關標準。
(二)合理利用資源
1、節約用水
以建筑項目施工實際情況為依據,制定合理的節水目標,編制節水計劃方案。節水可通過開源節流來實現,“開源”措施有:在施工現場建立雨水、施工廢水的收集和處理系統,實現廢水再利用?!肮澚鞔胧┯校涸谒刺幯b上節水器具,減少施工用水消耗。具體介紹以下幾種技術:
(1)基坑施工降水回收利用技術
基坑施工降水回收利用技術,一般包含兩種技術:一是利用自滲效果將上層滯水引滲至下層潛水層中,可使大部分水資源重新回灌至地下的回收利用技術;一是將降水所抽水體集中存放,用于生活用水中洗漱、沖刷廁所及現場撒水控制揚塵,經過處理或水質達到要求的水體可用于結構養護用水、基坑支護用水,如土釘墻支護用水、土釘孔灌注水泥漿液用水,以及混凝土試塊養護用水、現場砌筑抹灰施工用水等的回收利用技術。
(2)雨水回收利用技術
雨水回收利用技術是指在施工過程中將雨收集后,經過雨水滲蓄、沉淀等處理,集中存放,用于施工現場降塵、綠化和洗車,經過處理的水體可用于結構養護用水、基坑支護用水,如土釘墻支護用水、土釘孔灌注水泥漿液用水,以及混凝土試塊養護用水、現場砌筑抹灰施工用水等的回收利用技術。
(3)現場生產廢水利用技術
現場生產廢水利用技術是指將施工生產、生活廢水經過過濾、沉淀等處理后循環利用的技術。
2、節材措施
建筑發展的主要問題是原材料的使用和建造過程中廢棄物的產生。選用綠色材料,積極推廣新材料、新工藝、促進材料的合理使用,節省實際施工材料消耗量。
優先選用制作、安裝、拆除一體化的專業隊伍進行模板工程施工。模板應以節約自然資源為原則,推廣使用定型鋼模、鋼框竹模、竹膠板。施工前應對模板工程的方案進行優化。多層、高層建筑使用可重復利用的模板體系,模板支撐宜采用工具式支撐。采用定型大鋼模作為筒體和剪力墻的模板,保證了平整度和垂直度可省去砂漿抹灰層,柱子采用定尺鏡面板作模板,混凝土表面平整光潔、陽角方正,可省去砂漿抹灰層,短木枋采用木枋對接機械進行接長,以便二次使用。
利用施工廢棄物管理計劃等措施。設定填埋轉移的目標,采用施工廢棄物管理計劃來實現這些目標??紤]回收場地清理碎片、硬紙板、金屬、磚石、混凝土、塑料、干凈的木料、玻璃、石膏墻板、地毯和保溫層。在建筑場地規劃一塊特定區域用于回收和監督施工過程中的回收工作。明確運輸者和回收者負責處理這些材料。注:再利用包括將材料捐獻給慈善機構,如人道主義提供住所的機構。
對于混凝土的余料利用:可制作為過梁、臨時道路硬化;落地灰的再利用、加氣塊的粉碎技術再利用。某項目對于商品砼將確保利用預算準確,并在每次澆筑砼前安排好余料使用計劃,比如少量多余砼用于場地硬化或作為砌塊導墻使用。
超大直徑技術組合結構內支撐技術的選用。這種創新的技術采用鋼筋混凝土環形內支撐和鋼結構腹桿撐兩種材質的組合體系,可以最大限度地發揮兩種結構材料的優點:鋼筋混凝土支撐結構抗壓強度高、可做成任意形狀的超大直徑環撐;鋼結構自重輕、抗拉抗壓能力強、無需養護即可受力、安拆快捷,拆除時對周邊無干擾。這種新技術取得了良好的經濟效益。由于鋼結構內支撐可以重復使用,成本也比較低。
3、節能措施
優先使用國家、行業推薦的節能、高效、環保的施工設備和機具,如選用變頻技術的節能施工設備等。施工現場分別設定生產、生活、辦公和施工設備的用電控制指標,定期進行計量、核算、對比分析,并有預防與糾正措施。
建立施工機械設備管理制度,開展用電、用油計量,完善設備檔案,及時做好維修保養工作,使機械設備保持低耗、高效的狀態。合理安排工序,提高各種機械的使用率和滿載率,降低各種設備的單位耗能。
利用場地自然條件,合理設計生產、生活及辦公臨時設施的體形、朝向、間距和窗墻面積比,使其獲得良好的日照、通風和采光。臨時設施宜采用節能材料,墻體、屋面使用隔熱性能好的的材料,減少夏天空調、冬天取暖設備的使用時間及耗能量。
4、可回收資源的利用
要對施工現場的建筑垃圾進行分門別類的堆放,可回收利用的與不可回收利用的分開拜訪,對于不可回收利用的要及早拉出場地,對于能夠回收利用的要充分利用其回收價值。例如對于混凝土和砂漿碎渣、碎砌塊、土石類建筑垃圾,可以對其進行處理用作工程回填。
結束語
建筑施工節能需要從工程項目的施工方案、施工工藝的選擇、施工工序中設備材料的選擇應用、施工過程各工序實施以及施工廢棄物處置等所有項目實施過程中考慮節能問題。
參考文獻
雨水回收利用方案范文3
關鍵詞:綠色施工;建筑施工;應用
1綠色施工技術概況
綠色施工技術是指在工程建設中,在保證質量和安全等基本要求的前提下,通過建筑施工技術的不管進步和對建筑施工的科學管理,盡量節約建筑材料方面的相關資源,最大限度的減少對那些對周邊環境造成嚴重影響的施工活動。綠色施工是可持續發展思想、科學發展觀以及生態文明建設思想在建筑工程施工過程中的體現和應用。值得注意的是,綠色施工技術只是在傳統的建筑施工技術上的相關改進,并不是脫離于傳統施工技術而發明出來的全新技術,其綠色施工的里面對于保護環境和提升建筑業整體水平意義重大。
2綠色施工技術的應用
2.1基坑施工封閉降水技術
基坑施工封閉降水技術是建筑工程施工較常使用的一種綠色施工技術,該技術在截水的過程中主要采用的是基坑側壁帷幕和基坑底封底,目的是為了阻截基坑地面以及側壁的地下水流入到基坑之中,同時對基坑開挖范圍內的現存地下水采用引滲或者是抽取的方法。對于基坑側壁帷幕則通常使用高壓擺噴墻、深層攪拌樁防水帷幕、地下連續墻以及旋噴樁等作止水帷幕來進行降水作業。
(1)特點:基坑施工封閉降水技術抽取積水的量非常小,這樣不會污染建筑工地周邊的水源,對工地周邊環境影響幾乎沒有。
(2)適用范圍?;邮┕し忾]降水技術主要適用于大部分非巖石底層基坑工程的地下水抽取和降水作業。在運用該技術時,首先應對要施工土層的特點和性質、基坑內井深度、基坑開挖深度、地下水性質以及封閉深度情況進行深入的了解,在綜合考慮以上情況的基礎在進行基坑施工封閉降水操作。
2.2施工過程水回收利用技術
施工過程水的回收利用技術在建筑工程的施工中應用較廣,該項技術包括三個方面的內容:一是雨水回收利用技術;二是基坑施工降水回收利用技術;三是建筑施工現場生產廢水利用技術。
(1)雨水回收利用技術。由于建筑施工經常是在戶外,在施工的過程中經常會有下雨的情況,所以該技術主要是將建筑工地的雨水進行收集、滲蓄以及沉淀相關程序等處理,然后對處理后的雨水集中存放在工地某處,這些雨水可以廣泛的用于施工現場的綠化、洗車以及降塵。此外,這些經過處理的雨水還能夠作為現場砌筑抹灰施工用水以及結構養護用水等。
(2)基坑施工降水回收利用技術。該項技術主要有兩部分構成:第一是將采用基坑施工封閉降水技術后所抽水進行集中存放處理,之后用于建筑工程施工過程中用水等回收利用技術。第二是把上層滯水通過一定的手段引到下層潛水層中的回收利用技術,通過該項技術可以把大部分水資源重新回灌至地下進行回收再利用??梢栽谑┕がF場合理的設置蓄水池,通過基坑周邊的排水管把在施工現場抽取出來的水匯集進建好的蓄水池,可以利用這些水去沖洗現場的施工設備,再把沖洗之后的污水通過預先設計好的回路流入相關沉淀池進行沉淀,經過一段時間的沉淀后的水可以再次流入施工現場的蓄水池,這樣繼續循環使用。
2.3預拌砂漿技術
預拌砂漿指的是廣泛用于建筑工程施工之中的各種砂漿拌合物,它在事先由專業化廠家生產,在施工需要時可快速使用。預拌砂漿分為特種砂漿和普通預拌砂漿,是近年來我國快速發展起來的一種新型建筑材料。在我國城市化進程不斷加快,建筑行業迅速發展的今天,預拌砂漿技術應用前景廣闊,其最大的特點就是質量穩定、健康環保和節能舒適。為此,在許多城市的建筑行業相關規定將在建筑工程的施工現場逐步禁止使用污染較大的現場攪拌砂漿,而對預拌砂漿技術進行大力的推廣。
2.4外墻外保溫體系施工技術
外墻外保溫體系施工技術是建筑工程中應用最廣泛的技術之一。外墻外保溫系統主要是由保護層、保溫層以及固定材料(膠粘劑錨固件等)構成,一般在外墻外表面的非承重保溫構造中使用較多。目前國內應用最多的外墻外保溫系統從施工做法上可分為粘貼式、現澆式和噴涂式及預制式等幾種主要方式,其中粘貼式的做法保溫材料包括模塑聚苯板(EPS板)、XPS板、礦物棉板(MW板,以巖棉為代表)、硬泡聚氨酯板 (PU板)、酚醛樹脂板(PF板)等,
(1)外墻外保溫體系施工技術。在本做法外保溫施工中,保溫資料與墻體基面的聯合主要有粘結和粘錨聯系以粘為主等兩種辦法。若是選用錨固為主的辦法,應做牢靠的個別工程安全度描繪。對高層修建,標高在20m以上的部位,宜增設機械錨固件,以進步聯合安全度。錨固件數量:標高在50m以下的不宜少于4個/m2;標高在50m以上的不宜少于6個/m2。對輕質資料墻體,以及既有修建的墻體保溫改造,有必要對膠粘劑與墻體基面的粘結強度或機械錨固件的拔出力進行實測。以便詳細描繪外保溫體系同墻體基面的聯合方案。
(2)粘貼式外墻外保溫隔熱系統施工技術。該技術是建筑業十項新技術之綠色施工技術的一種。粘貼式外墻外保溫隔熱系統施工技術,包括粘貼聚苯乙烯泡沫塑料板外保溫系統和粘貼巖棉(礦棉)板外保溫系統。外墻外保溫巖棉(礦棉)施工技術是指用膠粘劑將巖(礦)棉板粘貼于外墻外表面,并用專用巖棉錨栓將其錨固在基層墻體,然后在巖(礦)棉板表面抹聚合物砂漿并鋪設增強網,然后做飾面層,其特點是防火性能好。
(3)現澆混凝土外墻外保溫施工技術
現澆混凝土外墻外保溫施工技術也被廣泛的使用在建筑工程的施工之中?,F澆混凝土外墻外保溫施工技術采用粘接砂漿或者是專用的固定件將保溫材料貼、掛在外墻上,然后通過抹抗裂砂漿的辦法,壓入玻璃纖維網格布形成保護層,最后加做裝飾面。另一種做法是用專用的固定件,將不易吸水的各種保溫板固定在外墻上,然后將鋁板、天然石材、彩色玻璃等外掛在預先制作的龍骨上,直接形成裝飾面。
3結語
綠色施工作為建筑全壽命周期中的一個重要階段,是可持續發展理念在工程施工中全面體現,是實現建筑領域資源節約和節能減排的關鍵環節。在建筑工程的施工中大力使用綠色施工技術,不僅能夠大大的降低建造成本,而且還極大的保護了環境。
雨水回收利用方案范文4
關鍵詞:住宅小區;雨水回用;水量計算;回用方案
中圖分類號:TU991.11+4文獻標識碼: A 文章編號:
引言
21 世紀是生態城市建設世紀,中國改革開放三十幾年來經濟發展取得了令人矚目的成就,但在發展的同時也伴隨著資源的浪費和環境的污染。在中國工程院開展的“中國可持續發展水資源戰略研究”中,提出了多渠道開源的城市水資源可持續發展利用戰略。雨水是城市重要的淡水資源之一,我國具有豐富的雨水資源,多年平均降水總量為 6.2×104億 m3,可開發利用的雨水資源量很大,但從總體上看雨水利用率還是偏低。隨著世界范圍內干旱問題的加劇及水資源的日益緊缺,開發利用雨水資源已經成為許多國家和地區解決水危機的新途徑,并受到廣泛關注。
一、工程實例
杭州某新建住宅小區,其中總用地面積約為39500m2,總建筑面積約為125539 m2,由 7 棟 24 層,2棟 18 層的高層住宅樓、1棟 6層多層住宅組成。其屋面匯水面積為14329m2,小區綠地面積8768㎡,總居住人數3519人。
為響應國家“可持續發展水資源戰略研究”的政策,針對本項目就節水和水資源利用方便提出了如下要求:
1) 制定水系統規劃和非傳統水源的利用——雨水回收利用;
2) 綠化灌溉鼓勵采用噴灌、微灌、滴灌、滲灌、低壓管灌等節水灌溉方式;
3)合理設計雨水收集量、利用雨水作為綠化、景觀、洗車等的水源;
針對上述要求,結合該項目設計對雨水回收利用進行介紹。
二、雨水的收集處理及回收利用
杭州屬于多雨城市,根據全國主要城市降雨量資料統計,杭州市年平均降雨量1431.2mm,年平均降雨次數150次,4mm以上降雨占總降雨的比例高達93.3%以上,雨水量充沛,適合做雨水回收利用。
一般住宅小區內的雨水收集主要有道路、綠地、屋面3種匯流介質。在這3種匯流介質中,地面徑流雨水水量較大,但水質較差;綠地徑流雨水因經過滲透而水質較好,但可收集雨量有限;屋面雨水水質較好、徑流量大且便于收集利用。
根據可收集雨水與需回用雨水的情況分析,確定采用屋面雨水,該住宅小區總建筑屋面面積約為14329m2一期示范工程僅選用1~4#樓建筑屋面收集雨水,屋面雨水集水總面積F=4474㎡。雨水經收集凈化處理回用于雜用水如小區綠化、道路澆灑沖洗等,綠地考慮自然入滲,超出綠地調蓄和滲透能力的雨水排入市政排水管,道路的雨水直接排入市政排水管。
1、水質要求
該項目主要考慮收集屋面的雨水。屋面初期雨水水質一般為CODcr600mg/L~800mg/L,SS700mg/L~10000mg/L,由于初期降雨水質差,與回水水質的要求差距較大,處理困難,處理成本很高,故初期考慮不收集雨水,該部分雨水進行棄流至市政雨水管網。初期雨水棄流后收集較干凈的中、后期雨水,雨水在經過初期棄流后的水質為CODcr70mg/L~100mg/L,SS20mg/L~40mg/L。雨水回收主要用于綠化澆灌、道路澆灑用,補水水質根據城市綠化及道路澆灑用水水質執行《城市污水再生利用 城市雜用水水質》(GB/T 18920-2002),主要指標具體詳見下表1:
表1 各類用水水質的主要標準
2、雨水回用工藝流程
雨水收集回用的系統一般包括:收集、棄流、雨水處理和雨水回用。系統圖如下圖一:
圖1雨水回收利用工藝流程圖
屋面雨水經屋頂雨水斗和管道系統收集后,每個雨水斗可收集200㎡左右的雨水,三個雨水立管為一組接入一個自控截流井,每組自控截流井內設置一個WFF100型雨水過濾器,每個雨水過濾器約能接受500㎡左右的屋面雨水。棄流后的初期雨水進入市政管網,清潔雨水進入雨水回用系統。
3、水量計算
1)初期雨水棄流量計算
對于初期雨水,目前還沒有統一、明確的定義。初期雨水到底是多少,不同研究的初始條件結果不同,實際發生的角度、降雨發生的季節及兩場降雨之間的時間間隔等很多因素會影響初期雨水的水質,進而影響初期降雨厚度或持續時間。
假定前5min的降雨為屋面雨水的降雨量初期雨水水量。根據杭州市新暴雨強度公式計算
q=167×(57.694+53.476lgP)/(t+31.546)1.008
q——暴雨強度,(L/S·ha);
P——重現期(取2年);
t——屋面集雨時間(取5min);
計算的q=327L/S·ha
Q=ψ·F·q
Q——初期雨水流量(L/S);
ψ——屋面徑流系數,取0.9;
F——匯水面積(ha);
經計算,1~4#號樓初期雨水流量約為39.5m³。該部分初期雨水經自動過濾器分流后,排入市政雨水管網。
2)雨水回用量計算
本項目綠化面積約為8767㎡,道路面積約3945㎡,綠地和道路澆灑用水量根據《室外給水設計規范》考慮1.5L/(m2/d)。將雨水處理后用于綠化和道路澆灑用水。
計算參數
(1)技術參數:
表2 雨水回用主要參數
(2)可收集雨水量:
根據《建筑與小區雨水利用工程技術規范》(GB50400-2006),杭州市年均降雨量1431.2mm。
q為杭州每月平均降雨量;
Q1為每月降雨雨水量;
Q2為初期雨水量
Q3為可收集水量
表3 月均可收集雨水量表
(3)回用需水量Q3
綠化用水:綠化8767㎡,11月~次年4月按平均每四天澆灌一次,用水量按平均1.5L/m2.次,則每月用水量50.9 m3;5~10月按平均每天澆灌1次,用水量按平均1.5L/m2·次,則每月用水量203.6 m3。
道路澆灑用水:根據小區道路面積計算平均每月需用水量約為100 m3。
表4 月綠化和澆灑需水量表
按上表分析全年雨水回用需水量為4123m³。
根據理論分析,每月的降雨量均高于每月用水需求的總量,理論上可以滿足常年綠化和道路澆灑用水的需求,但是,由于降雨條件不規律,極有可能碰到長時間干旱或長時間處于陰雨季節的可能,為了避免長時間不下雨,蓄水池內水量用完,需要增加補充水源。補充水源可通過小區生活水源備用供給。
4、雨水回用設施
1)截污井和棄流裝置
以三個雨水立管為一組接入截流井,截流井內放置旋流過濾器。旋流過濾器是利用離心式原理過濾雨水,管道的內部設有一圓周濾網,雨水進入管道之后,通過離心力的作用,清潔雨水透過濾網進入集水管道,樹葉等雜質則阻隔在濾網之內,通過另一個廢水出流管接出,實現雨水的過濾。如下圖 2:
圖2 WFF100型旋流過濾器 圖3 安全分流井
2)安全分流井
在安全分流井內增設安全超越管,將多余的雨水排入市政雨水管網。安全分流井內安裝有自控截流裝置,避免過量的雨水進入后續工藝。如圖 3
3)蓄水池:
蓄水池采用清潔雨水和市政供水管雙重供水。雨水進入蓄水池,蓄水池的蓄水量按照枯水期月用水量的50%考慮。負責小區綠化和道路澆灑用水存儲,同時,需要考慮備用水源(市政供水管)的接入,以滿足長時間不下雨時,綠化和道路的用水需求。
4)、消毒
收集處理后的雨水采用加氯消毒,設計在蓄水池前增加氯片投加器。
5、年節約用水量
本項目小區綠化面積約為8767㎡,道路面積約3945㎡,綠地和道路澆灑用水量根據《室外給水設計規范》考慮1.5L/(m2/d)。根據計算年總需水量為4123.2m³。本次設計綠化和道路澆灑用水量采用雨水回用直接供給,理論上,年節約自來水水量4123.2m³。
結束語
城市雨水是城市可利用水資源重要的一部分,我國雨水資源豐富,雜用水需求量較大,雨水利用的潛力巨大。就地充分利用雨水,采取各種有效措施提高雨水利用能力和效率,是傳統水力發展的不可缺少的補充和延伸,是解決水資源危機的重要途徑。因此,開展生態小區的雨水利用對構建環保節約型社會具有重大意義。
參考文獻:
[1] 《建筑與小區雨水利用工程技術規范》(GB50400-2006).
[2] 《城市污水再生利用 城市雜用水水質》(GB/T 18920-2002)
[3] 中國建筑設計研究院. 建筑給水排水設計手冊[M]. 北京: 中國建筑工業出版社, 2008.
雨水回收利用方案范文5
關鍵詞:地鐵 降水工程 地下水 回收利用
中圖分類號: [TU473.3] 文獻標識碼: A 文章編號:
0、概述
我國是全世界淡水資源嚴重缺乏的國家之一,城市水緊缺、水環境惡化。隨著我國城市化進程的加快和國民經濟的高速發展,水資源的嚴重短缺已經成為我國近2/3城市發展的瓶頸。對水資源進行合理開發、高效利用、全面節約、有效保護和綜合治理,已成為一項重要的戰略任務。加強水資源管理,控制水資源污染,從根本上解決我國水資源短缺問題,越來越成為制約我國經濟和社會發展的重要因素。
1、城市水資源
幾乎所有省會城市和沿海發達地區城市都缺水。究其原因,很多城市已不能再簡單歸結為資源型缺水或者水質型缺水,越來越多的城市在迅速發展中忽略了其環境承載能力,延續多年的生態平衡在不知不覺中被打破,形成了更為復雜的生態型缺水。目前,我國缺水城市數量的增幅大致與城市化進程保持一致。缺水對城市發展的影響是難以估量的。水資源決定著城市發展的快慢,甚至決定著城市的定位。陜西是全國缺水最嚴重的省份之一,關中地區的西安、寶雞、咸陽、渭南、韓城經濟帶,人均水資源量不足全國平均水平的1/6。因此,水資源的循環利用對城市的發展至關重要。國外及國內發達城市對在水資源的循環利用方面已經為我們樹立了榜樣,如北京市在2008年制定了“北京市建設工程施工降水管理辦法”,對建設工程降排地下水進行了嚴格的規定。
2、降水工程簡介
在地下水位較高的地區開挖深基坑,由于含水層被切斷,在壓差作用下,地下水必然會不斷地滲流入基坑,如不進行基坑降排水工作,將會造成基坑浸水,使現場施工條件變差,地基承載力下降,在動水壓力作用下還可能引起流砂、管涌和邊坡失穩等現象,因此,為確?;邮┕ぐ踩?,必須采取有效的降水和排水措施, 亦稱降水工程。隨著現在建筑的基坑范圍和深度越來越大,降水的周期和地下水的抽取量也越來越大,比如,地鐵車站主體基坑的深度一般為18m左右,施工的周期大約為1年,水位的降深以10m計,如果采用坑內降水,坑外止水,則需要抽排的地下水大約為3.6萬立方,如果采用坑外降水,則需要抽排的地下水約為前者的3~5倍,如果是暗挖區間,沿區間兩側設置的降水井抽取的地下水量更是遠遠大于車站的排水量,如此大范圍的降水,不僅給工程周邊的建筑帶來危害,而且改變了局部地區的地下水環境,更重要的是大量的地下水不加節制的排入到城市排水系統,造成了人為的巨大浪費。
3、限制地下工程降水及抽排水的利用
在北京市對地下工程的降水管理辦法中就明確規定,地下工程首先應采取措施減少對地下水的降排,如果一定要采取降水的措施,降水方案要經過政府相關部門組織的鑒定,并且要申請降水指標,并且在降水過程中接受相關部門的監督。
相對于北京等城市,西安市目前對地下水的管理還沒有相應的規定,因此地下工程的降水還處于無序的過程,在地鐵工程這樣大型的地下工程建設中,如何保護好水資源,減少水資源的浪費、合理的再利用降水資源是擺在地鐵建設管理者面前的一個大問題。
我們在為城市水資源緊缺絞盡腦汁、大興工程的時候,卻忽略和冷淡了降水工程這個可以充分利用的天然地下水資源。目前,我市在地鐵降水工程中抽排的地下水回收利用上存在的主要問題是理念上的差距。一方面政府對地鐵降水工程地下水回收利用沒有高度重視,沒有擺在合適的位置去深入研究。另一方面相關部門沒有把技術力量集中在地下水回收的研究和開發上,意識不強,整合不足,導致大量白花花的地下水被抽出,白白通過下水道排入城市排水管道。
保護和恢復水環境,修補生態環境意義重大而不可忽視。通過一些設施收集到一起,經過簡單的過濾處理,就可以用來建設觀賞水景、置換城區水系的水、澆灌小區內綠地、沖刷路面,將其合理利用。
上海、沈陽地鐵修建時曾將地鐵降水工程中抽排的地下水用于補充和置換城區水系的水,這其實也是一種值得我們借鑒的選擇。
西安市作為一個缺水的城市,在借鑒北京上海等城市經驗的基礎上,應盡快建立對地下水循環利用的地方法規,對城市基礎建設中抽排的地下水進行統一的管理,在工程設計上盡量采取措施減少對地下水的抽排,對必須進行地下水抽排的,要對排出的地下水進行有效的循環再利用。只有這樣才能形成良性的發展,我們的城市才能可持續發展。
4、希望與建議:
地鐵降水工程中抽排的地下水利用不僅是水利和城建系統的任務,它牽涉到許多部門。如何有效地進行合理的開發和利用是一個相當復雜又必須處理好的技術和政策問題。地鐵降水工程中抽排的地下水利用要從開發資源、生態補償與城市可持續發展的高度加以重視,給予政策法規的支持。同時要借鑒一些地鐵降水工程中抽排的地下水成功范例,吸收他們的經驗。
為了實現城市水資源的可持續利用,使雨水利用資源化,促進我國城市雨水利用的快速有效的發展。因此,提出如下建議:
①制定相應的地鐵降水工程回收利用的政策。根據目前我市城市地鐵規劃和建設中忽視降水工程回收設計與應用的實際問題,為更合理、充分地利用地下水資源、緩解城市水資源嚴重緊缺,改善生態環境,實現水資源的可持續利用。
②引導和加強地鐵降水工程回收利用的科學研究,改變科研滯后的局面,以滿足地鐵降水工程回收的客觀需求。
③加強地鐵降水工程回收利用的監督管理。地鐵降水工程回收利用涉及地質、水利、城市建設等問題,具體實施需要城市建設規劃、市政管理、環境保護等多部門進行合作。要建立機制,制定規劃,對各項工程實施到位的管理與監督。
5、結束語
城市基礎工程的建設和地下水的抽排在一定的時間內還會長期存在,如何有效的對地下水的抽排進行控制和管理,是對城市管理者智慧的考驗。相信隨著對地下水資源認識的提高,配合出臺相應的管理法規,我們一定能夠在城市地下水的控制和回收利用方面做到使城市可持續發展,能夠做到城市讓生活更美好。
文獻參考:
【1】綠色施工導則.建筑部,2007
【2】徐航,何品晶,宗兵年.《城市雨水的“防洪、減污、回用”系統》.中國給水排水.2001年02期.
【3】付婉霞,曾雪華.建筑節水的技術對策分析[J].給水排水,2003,29(2):47-53
雨水回收利用方案范文6
關鍵詞:改建工程 關鍵技術 基層病害處治 路面再生回收
中圖分類號:U414 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2013)04(a)-0086-04
隨著全國高速公路路網的持續完善,原有高速公路尤其是瀝青路面隨著使用時間的延續,使用性能和承載能力不斷降低,超過設計使用年限后便不能滿足正常行車交通的要求,需要補強或改建,可以預計今后高速公路的改建任務越來越成為重中之重。
在瀝青路面改建前,由于路面基層病害不確定性且按照現有的規范指標很難去判斷是否需要處治基層,因此基層病害診斷分析以及基層的處治技術成為瀝青路面改建的關鍵所在。另外,交通部的《交通運輸“十二五”發展規劃》中,已經明確提出要加快建立以低碳為特征的交通運輸體系,強化節能減排,集約節約利用資源,促進資源循環利用,加強生態和環境保護,實現交通運輸綠色發展[1]。因此這些要求道路工作者在進行改建時將綠色低碳環保的要求作為必須考慮的因素,路面再生技術也成為路面改建的關鍵技術之一。
本文以海南某高速公路路面改造工程為依托,詳細闡述了基層病害診斷分析及判別依據、基層處治技術方案以及瀝青面層回收利用方案三種關鍵技術。綜合考慮海南地區氣候特點,提出了三種關鍵技術地域性實施具體措施,同時對實踐情況和改建的效果進行評價,以供今后類似工程作為參考。
1 基層病害診斷分析
1.1 原路面情況
項目全長99.715 km,修建于1996年,1998年通車。修建時路面面層為兩層,路面結構層總厚度為60 cm,總體上原路面結構形式為4 cm中粒式瀝青混凝土+6 cm粗粒式瀝青混凝土+30 cm水泥穩定碎石+20 cm 級配碎石+土基。
從病害類型來看,改建前路面主要是網裂、塊裂伴隨唧漿,整體路面破損狀況較為嚴重,按現行規范評價,項目路段整體路況處于較差的使用狀態,超過50%的路段PCI評價為次、差。從彎沉評價來看,全路段單幅67 km路段評價為中及以下,最大單點彎沉99.9(0.01 mm),公里段最大代表彎沉達到87.4(0.01 mm)。
1.2 基層病害診斷分析
通過對原路面調查,針對其主要病害類型,調查方案以破損、彎沉、取芯檢測和室內試驗為主。為了判斷面層以下基層以及土基的情況,引入FWD彎沉盆數據進行評價,同時輔助通過路面取芯等手段進行驗證。
FWD彎沉盆數據中包含了路面各結構層狀況的豐富信息,可以通過彎沉盆的幾何特性來表征路基、路面結構層的強度和承載能力。同時利用模量反算軟件可以反算出各結構層的模量,對結構層強度進行直觀的評價。國內外的相關研究指出,不同位置傳感器之間彎沉值差與瀝青路面各結構層模量之間有很好的相關性,因此可以通過獨立的彎沉盆參數來表征各結構層的強度情況。本次采用的FWD落錘式彎沉儀7個標準化傳感器分別被設置在距離承載盤中心預設的半徑處(半徑距離為0.0 m,0.2 m,0.3 m,0.45 m,0.6 m,0.9 m和1.2 m)。圖1說明了不同路面層對彎沉參數的影響。
(1)中心彎沉(d0)指示路面整體反應情況。
(2)彎沉參數(d0-d200)指示瀝青層的反應情況。
(d200=在0.2 m半徑處的彎沉)
(3)彎沉參數(d200-d600)指示基層的反應情況。
(d600=在0.6 m半徑處的彎沉)
(4)彎沉參數(d600-d1200)指示底基層的反應情況。
(d1200=在1.2 m半徑處的彎沉)
(5)最外部彎沉(d1200)指示土基層的反應情況(見圖1)。
通過路面破損指數、路面結構強度、FWD模量反算以及取芯情況可以得到以下幾點。
(1)從彎沉與破損之間的相關性來看,PCI與PSSI具有較好的相關性,即病害的產生與原路面整體強度較低有很大的關系。(見圖2)
(2)FWD彎沉參數D20-D60指標與基層的松散之間存在較為明顯的門檻值,當D20-D60大于16時,基層發生松散的概率大大增加(如圖3)。因此可以通過D20-D60指標進行基層松散的判定標準。
(3)當代表彎沉大于50時,土基的含水量在25%~45%之間(如圖4),基本接近軟土的標準,因此可以認為代表彎沉大于50時,其土基狀況基本處于較差的狀態,需要對土基進行處治后方能使用。
1.3 基層處治判別
通過評價分析,最終選取PSSI、PCI以及D20-D60三個指標組成本項目的評價指標體系,并通過鉆取芯樣、土基含水量等現場試驗進行了驗證,確定各指標的閥值。最終確定的路段劃分采取以下指標,如下表1所示。
通過以上指標確定的處治路段,在施工實施期間,基本符合預判結果,應用效果良好。說明通過PSSI、PCI及D20-D60三個指標確定大修路段方案是合適的。
2 基層處治技術
海南地區瀝青路面改建基層處治時主要考慮的因素有如下幾點:(1)由于原路面營運時間較長,基層強度和結構基本趨于穩定,因此在徹底處理原路面病害的同時,盡可能少對基層進行深開挖。(2)海南多雨的氣候特點不適合基層深開挖后處于浸泡狀態。(3)海南總體高速公路路網并不發達,改建期間整體交通壓力會很大,因此要求基層處治時間不能過長,且處治的方案有利于施工組織計劃安排。(4)必須綜合考慮各種路面再生技術的組合以達到舊路材料的100%循環利用的目的,實現節能環保效益。
根據上述因素,結合基層處治判別依據,對基層處治采取以下三種方案。
(1)對80
(2)對53
水泥就地冷再生一方面解決基層破損問題,改善路面整體強度,另一方面充分利用原水穩基層材料,避免老路開挖浪費,節省施工時間。
本項目中使用了現階段兩種應用成熟的就地冷再生機Wirgten WR2500S和WR4200,其中WR2500S最大工作寬度為3.0 m,對半幅路段需要進行3次,再生最大深度為50 cm;WR4200最大工作寬度達4.2 m,半幅路段再生需要2次,再生最大深度為20 cm。每天再生路段長度基本在500 m半幅,再生時僅封閉再生車道,另外車道施工車輛甚至社會車輛可順利通行,因此對整體的交通組織影響并不大,適合大修改造工程。
水泥就地冷再生對改善原基層頂面外觀作用明顯,可消除了原基層頂面裂縫;且對原路面基層頂面強度改善作用明顯,本項目中代表彎沉由改造前的150(0.01 mm)左右降低至50(0.01 mm)左右,平均彎沉由改造前的90(0.01 mm)左右降低至30(0.01 mm)左右。(如圖5)。但值得注意的是,再生后強度均勻性一般,其強度縱向變異系數在30%左右,主要受原路面基層變異性和再生離析有關。
(3)對PSSI
3 瀝青面層回收利用技術
對于老路瀝青面層銑刨料,采用廠拌冷再生的方式,作為新路的下面層,無論是使用比例還是使用層位上都可以最大程度的利用舊路材料。同時考慮到項目路所在地屬于多雨地區,為避免養生期過長影響工期,采用泡沫瀝青廠拌冷再生的方式處理瀝青面層廢料無疑是最合適的方案之一[3]。
通過室內配合比試驗表明,本項目使用的SK70#瀝青的適宜發泡溫度為165 ℃,發泡用水量為3.5%,膨脹率和半衰期滿足規范要求。礦料配比為RAP∶新集料∶水泥=80%∶18.5%∶1.5%,泡沫瀝青的用量為2.5%、含水量為5.3%(泡沫瀝青和水均為外摻)。所設計的冷再生混合料15 ℃浸水劈裂強度為0.66 MPa,強度滿足JTG F41-2008規定的15℃劈裂強度不小于0.5 MPa強度指標[4]。
圖6顯示的是泡沫瀝青冷再生混合料的設計級配,可以看出以下幾點。
(1)泡沫瀝青冷再生混合料的顆粒大多集中在5~10 mm之間,細料和粗料都比較缺乏,由于新集料的添加比例有限,一般情況下不會對原級配造成很大影響。
(2)多個工程出現0.075 mm以下顆粒含量不足的現象[5][6],但是并未影響到泡沫瀝青冷再生混合料的性能,因此對于規范中0.075 mm顆粒含量的限制,施工過程中可適當放寬。
圖7是泡沫瀝青廠拌冷再生現場施工的情況,該技術施工質量控制關鍵在于壓實[7][8],經過充分壓實的泡沫瀝青混合料取芯已經非常接近熱拌瀝青混合料,如圖8。
泡沫瀝青廠拌冷再生養生期短一直是它的優勢之一。本項目正常施工情況下,2~3天能夠取出較為完整的芯樣,并不會影響某個斷面的施工進度,因此非常適合改建工程??紤]到海南地區雨水比較多,且即時雷雨比較多,因此本項目也采用薄膜覆蓋、封層以及自然養生的方式進行養生比較,在養生3天后對不同方案進行取芯,基本都能取出完整的芯樣,同時不同方案之間的芯樣完整程度并沒有顯著差異。從現場情況來看,在高溫下碾壓完成后的泡沫瀝青冷再生表面在幾小時內就已經變干發白,說明泡沫瀝青在很短的時間內就開始成型。因此在高溫多雨地區并不存在泡沫瀝青冷再生養生困難的問題,只要保證施工過程中避開雨水,在施工完成后數小時后即可以通過撒布封層的方式進行進一步的封水,同時也不會延長強度形成的時間。
4 結語
(1)瀝青路面改建關鍵技術有如何判斷面層以下的基層以及土基的情況、基層病害處治以及原瀝青路面再生回收利用三方面。
(2)通過對原路面破損調查、FWD彎沉盆檢測及路面取芯等綜合指標確定基層處治原則,當D20-D60大于16時,基層發生松散的概率大大增加,則需要對基層進行處治;當代表彎沉大于50時,土基的含水量在25%~45%之間,需要對土基進行處治。
(3)針對海南區域氣候特點、路網分布以及改建路面的施工條件,對基層的處治盡量做到少深開挖,可以采取灑布水泥凈漿、水泥就地冷再生來解決基層破損狀況。
(4)對于原瀝青面層銑刨料,采用泡沫瀝青廠拌冷再生的方式作為新路的下面層,無論是使用比例還是使用層位上都可以最大程度的利用舊路材料。海南地區高溫多雨,泡沫瀝青養生不存在問題,只要保證施工過程中避開雨水,在施工完成后數小時后即可以通過撒布封層的方式進行進一步的封水,不會延長強度形成的時間,一般2~3天就可以進行下一道工序,非常適合改建路面工程。
參考文獻
[1] 交通部.交通運輸“十二五”發展規劃[S].2011.
[2] 舒森.水泥穩定就地冷再生基層應用技術研究[D].長安大學碩士學位論文.
[3] JTJ F41-2008,公路瀝青路面再生技術規范[S].2008.
[4] 拾方治,孫大權,羅芳艷,等.泡沫瀝青混合料物理力學特性的試驗研究[J].公路,2004,49(5):132—146.
[5] 徐金枝,崔文社,郝培文,等.泡沫瀝青廠拌冷再生技術在高速公路中的應用[J].武漢理工大學學報,2006,28(9):52-55.
[6] 拾方治,馬衛民.瀝青路面再生技術手冊[M].北京:人民交通出版社,2006.