雨水綜合利用在城市商業綜合體開發中的應用

周煒峙

（廣東省建筑設計研究院 廣東廣州 510010）

引言

隨著城市化的不斷發展，土地集約利用是一種大的趨勢，而大型城市綜合體的開發建設也是城市建設的重中之重。但大型城市綜合體的建設，不僅改變了地塊的屬性，地表的雨水排放方式也發生了變化，地下空間也對雨水自然下滲形成了阻礙。如何解決雨水的排放、收集與利用是大型城市綜合體開發過程中急需解決的難題。

1 雨水綜合利用的形式

雨水利用有雨水下滲、雨水回用、調蓄排放等3種形式。

（1）雨水下滲主要通過管道或其他設施使雨水下滲到土壤，補充地下水資源，從而減少區域外排雨水徑流總量。

（2）雨水回用是經收集、儲存、就地處理后作為沖洗、灌溉、綠化和景觀用水等。

（3）雨水調蓄排放是通過天然或人工建造的調蓄池、景觀水體等滯留雨水，進行錯峰排放，能夠較好的緩解瞬時峰值雨水無法排放的問題。

2 萬博商務區城市綜合體雨水綜合利用

2.1 萬博商務區簡介

萬博商務區位于廣州市番禺區，規劃總面積為1.5km2，其中核心區用地約0.63 km2，目前已有萬達集團、海印集團、天河城集團、廣晟集團等知名商家聚集[1]。

2.2 萬博商務區雨水綜合利用的構思

本項目雨水綜合利用條件分析如下：

（1）廣州市番禺地區地下水水位普遍較高、降雨量大，雨水入滲系統效果不佳，此外，本工程建設大片地下空間，不宜采用入滲系統。

（2）本項目雨水不排入市政雨水管網，而是直接排入塘東涌，排水水力條件較好，排水順暢，采用雨水調蓄排放系統不具有雨水資源化和節約用水的目的。

（3）本工程目僅公共綠地面積9.98ha，按年灌水定額0.28m3/m2·a計算，年需要灌水2.8萬m3。工程實施地區雨水資源豐富，年平均降雨量1623.6-1899.8mm，采用雨水收集回用系統可實現雨水資源化、節約用水的目的。綜合上述因素，萬博商務區綜合體優先推薦采用雨水收集回用系統。

2.3 雨水綜合利用布局

本項目主要考慮對屋面雨水進行單獨收集，屋面雨水潔凈度較高，經簡單沉淀即可滿足相關回用水水質的要求，因此工程優先考慮對屋面雨水進行收集回用。

圖1 萬博商務區雨水收集回用系統布局

設計選取萬達南、信息基地、奧園3個地塊的屋面雨水集中收集進入雨水收集回用系統，屋面可收集利用的雨水與雨水需求量相當。此外每個地塊應建立自己的雨水收集回用系統，規模能夠滿足本地塊的綠化灌溉及景觀補水需求。

2.4 雨水收集、回用系統流程

圖2 雨水收集系統流程圖

本項目設計各地塊應各自建設本地塊的雨水收集回用系統

（1）雨水分流裝置

雨水分流裝置主要用于控制水質，考慮降雨初期雨水所含雜質較多，通過分流裝置將初雨排至區域雨水排水管道內棄用，待降雨沖刷污染物量降低后，通過控制裝置獎雨水轉輸進入沉砂格柵井進行沉淀。

（2）沉砂格柵井

對雨水進行初步沉砂和格柵過濾處理，避免進入雨水收集管網的大塊漂浮垃圾對后續設備的影響。

（3）雨水沉淀池

收集調蓄雨水，實現雨水中的懸浮物的沉淀，雨水沉淀池內設置排空、清洗等設施。

屋面雨水受污染程度較小，經過先期棄流后的屋面雨水收集在雨水沉淀池，雨水沉淀池起到初步沉淀和調蓄雨水的目的，屋面雨水經泵提升進入機械過濾器過濾處理，當水質較差時，可通過在泵前投加少量混凝劑，提高過濾效果；處理后的出水進入清水池，清水池的清水再經清水泵提升經過紫外消毒后用于公共綠地噴灌和景觀補水。

2.5 雨水收集回用系統計算

2.5.1 可收集雨水量計算

Wa=0.90x10ψchaF

式中：Wa——雨水的年可用雨水量（m3）

ψc——雨量徑流系數，按綠化屋面，取0.4

ha——年降雨厚度（mm），取1900mm

F——計算匯水面積（ha），屋面面積按5.8ha計

0.90 ——可收集回用的降雨量系數

則Wa=39672m3/a

2.5.2 雨水收集回用需水量預測

a、綠化灌溉

灌溉公共綠地6.4ha，按日灌溉量2L/m2·d計算，日灌溉需水量為128m3/d，年均灌水定額按暖季型一級養護為0.28m3/m2·a，年灌溉需水量為1.792萬m3/a。

b、景觀補水

按景觀補水所提條件為60m3/d，年補水量為2.16萬m3/a。

則合計日用水量為188m3/d，年用水量為3.952m3/a。雨水年可利用量與需求量持平。

2.5.3 雨水調節池

表1 雨水調節池計算

由上表可知，10-3月，雨水收集量小于需求量，累積雨水缺口為16262m3，則理論上調節池容積應大于16262m3,考慮到用地規劃、經濟性等因素，雨水調節池有效容積取6000m3，調節池平面占地面積約2000m2，可滿足連續30天回用要求。

結語

通過本項目的建設實施，較好的解決了萬博商務區地塊開發導致雨水無法自然下滲的問題，同時降低了雨水外排對周邊河涌防洪的壓力，同時通過收集處理，較好的實現了區域范圍內雨水再利用，取得了較好的經濟效益和環境效益。

[1]鄭月玲.地上地下的城市-談萬博商務區規劃 [J].中外建筑,2015,（7）：93-94.