公建場館雨水生態(tài)利用系統(tǒng)設(shè)計

史靜

【摘 ? ?要】：為實現(xiàn)對自然水資源的高效率利用，以某公建場館為例，從構(gòu)造和工藝兩方面開展雨水生態(tài)利用系統(tǒng)的開發(fā)與設(shè)計。通過雨水分流裝置、雨水儲蓄裝置、雨水回收利用泵、雨水控制處理裝置、雨水排污泵、輔助性構(gòu)件等硬件系統(tǒng)的設(shè)置，實現(xiàn)雨水主動收集功能；通過引進智能化技術(shù)，優(yōu)化雨水生態(tài)利用總控功能，為自然雨水資源化利用提幫助。

【關(guān)鍵詞】：海綿城市；公建場館；雨水；生態(tài)利用系統(tǒng)

【中圖分類號】：TU992【文獻標(biāo)志碼】：C【文章編號】：1008-3197（2023）02-78-03

【DOI編碼】：10.3969/j.issn.1008-3197.2023.02.020

Design of Rainwater Ecological Utilization System in Public Venues

SHI Jing

（China Construction Second Engineering Bureau Co. Ltd.， Nanjing ?210000，China）

【Abstract】：In order to achieve high-efficiency utilization of natural water resources， this paper takes a public construction venue as an example to develop and design a rainwater ecological utilization system from both structure and technology aspects. Using hardware equipments such as rainwater diversion device， rainwater storage device， rainwater recycling pump， rainwater control and processing device， rainwater sewage pump and auxiliary components in the system， ?realizes the rainwater active collection function. By introducing intelligent technology to optimize the overall control function of rainwater ecological utilization， the paper can provide some help for improving the utilization rate of natural rainwater resources.

【Key words】：sponge city; public venues; rainwater; ecological utilization system

為解決大部分城市存在的內(nèi)澇問題，避免水資源匱乏對于城市居住生活造成影響，海綿城市成為現(xiàn)代化城市雨洪管理工作的主要建設(shè)方向。相比常規(guī)的城市，海綿城市具有水彈性優(yōu)勢，可實現(xiàn)對雨水循環(huán)利用的同時，解決由于短期或突發(fā)性強降雨導(dǎo)致的地面積水與洪澇問題[1]。在現(xiàn)代化公建場館中設(shè)置配套設(shè)施，建立一個收集、再利用、凈化的雨水主動收集、處理裝置，在城市干旱時將儲蓄的水資源加以利用、釋放，不僅可以提高場館的生態(tài)綜合性能，也可以提高其使用價值。為了落實此項工作，有關(guān)單位投入了大量的人力與資金，但此項工作在逐步落實中仍存在整體性方面的問題，這些問題導(dǎo)致場館無法在實際使用中發(fā)揮既定的效果[2]。本文以某公建場館為例，從硬件與軟件兩方面，對雨水生態(tài)利用系統(tǒng)的開發(fā)與設(shè)計，以實現(xiàn)對自然雨水資源的高效利用。

1 雨水生態(tài)利用系統(tǒng)構(gòu)造設(shè)計

為確保系統(tǒng)在實際應(yīng)用中達到既定使用效果，需要在開展相關(guān)設(shè)計研究前，對公建場館所在地區(qū)的降雨與生態(tài)環(huán)境進行匯總[3]。根據(jù)地方氣象臺反饋的大量數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)場館所在地的降雨量大約為1 854.23 mm/a，雨季主要集中在每年的4—9月，其中每年的6—8月降雨最密集，當(dāng)年10月至轉(zhuǎn)年2月為少雨期；不同階段的降雨量差距較大且經(jīng)常出現(xiàn)局部突發(fā)性降雨事件。通過對地方氣象數(shù)據(jù)的整理與統(tǒng)計，設(shè)計場館雨水生態(tài)利用系統(tǒng)的。見圖1和表1。

系統(tǒng)整體為順流循環(huán)式。為確保泵內(nèi)水體的清潔度，在設(shè)置凈化器與過濾器對污染物進行處理，實現(xiàn)對收集雨水的初步凈化。系統(tǒng)運行過程中，需要在水池中加入適量的絮凝試劑，用于溶解或處理水體中存在的大量懸浮物質(zhì)，保證水體的清澈。紫外線光照設(shè)備對水體進一步消毒并在系統(tǒng)運行末端根據(jù)水質(zhì)情況，增加pH調(diào)節(jié)試劑，確保水體中的pH值處于一個相對穩(wěn)定的狀態(tài)。凈化后的水繼續(xù)循環(huán)使用，不僅可以實現(xiàn)對雨水的全自動化凈化，確保一個按鍵就可以控制整個凈化過程以及支持手機遠程遙控檢測的功能，還可以實現(xiàn)基于整套水處理設(shè)備的水質(zhì)監(jiān)控、臭氧監(jiān)控、設(shè)備運行狀態(tài)、故障報警等。

系統(tǒng)外殼全部采用UPVC高強塑料生產(chǎn)制造，確保整體材料的不腐蝕、無維修。

2 雨水生態(tài)利用系統(tǒng)工藝設(shè)計

2.1 雨水主動收集

基于海綿城市理念進行雨水主動收集設(shè)計。將公建場館屋頂與硬質(zhì)表面上設(shè)置呈敞開狀態(tài)的集水渠，使用集水渠對雨水進行收集。下落的雨水沿屋頂流入集水裝置，在集水渠終端控制程序中設(shè)置水流延遲速度，進行收集速度的綜合調(diào)整。為滿足水體凈化要求，可在集水渠中種植小規(guī)模的水生植被，進行收集雨水的初步凈化。在公建場館邊緣設(shè)置水池、水盤，用于收集和凈化雨水并與雨水生態(tài)利用系統(tǒng)進行連接。

將雨水生態(tài)利用系統(tǒng)與地下導(dǎo)水管進行連通設(shè)計，使用水泵對凈化后的水體進行抽取用于灌溉。當(dāng)凈化后的雨水儲蓄達到一定量后，將其導(dǎo)入附近的河流與湖泊。

2.2 雨水生態(tài)利用總控設(shè)計

可使用智能恒壓技術(shù)對雨水生態(tài)利用系統(tǒng)進行控制。設(shè)置一個主控制裝置，在此裝置上集成智能化技術(shù)、AR技術(shù)、可視化技術(shù)，操作并控制系統(tǒng)整體運行。針對系統(tǒng)中的每個結(jié)構(gòu)，設(shè)置獨立手動控制及自動控制，在控制終端安裝聲光報警，當(dāng)控制過程出現(xiàn)異常行為時，電控裝置的信號將通過傳輸接口主動采集報警信號。雨水生態(tài)利用系統(tǒng)的水泵可根據(jù)公建場館的水位需求，設(shè)置6個液位。見表2。

按照預(yù)設(shè)參數(shù)進行系統(tǒng)運行監(jiān)控，以便于出現(xiàn)異常時可以及時進行系統(tǒng)預(yù)警。

采用一泵一用的聯(lián)動作業(yè)模式，由變頻恒壓裝置進行控制，先使用雨水進行補充，當(dāng)水池中沒有儲備的雨水后，可自動開啟電動閥進行補水。按照上述方式，可實現(xiàn)對雨水的高效率使用。

3 工程應(yīng)用

為證明設(shè)計系統(tǒng)在實際應(yīng)用中的可行性，以江北新區(qū)市民中心項目為例，檢驗本文提出設(shè)計成果的可行性。見表3。

根據(jù)天氣預(yù)報，在某次降雨日期開展試驗，記錄該系統(tǒng)在降雨天氣下，收集的雨水、有效儲備的雨水與有效利用的雨水。相關(guān)信息均由集成在系統(tǒng)各個裝置中的傳感器獲取。見圖2。

由圖2可以看出，有效儲備雨水與有效利用雨水的總和，與雨水收集量基本一致，說明本文設(shè)計的系統(tǒng)可以在保證雨水充分利用的前提下，實現(xiàn)了對剩余雨水的儲備，提高了對自然雨水資源的利用率。

4 結(jié)語

雨天將室外雨水通過排水管網(wǎng)收集、貯存到系統(tǒng)中，經(jīng)過過濾、凈化和消毒，晴天用于花卉樹木的澆灌，通過此種方式以期為有效利用自然雨水資源，改善生態(tài)環(huán)境提供一定幫助。

參考文獻：

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[2]安國強，黃海浩，劉 ? ?沼，等. 中國土地利用與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值評估研究進展[J]. 濟南大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2022，36（1）：28-37.

[3]王功明，于淑會，尚國琲，等. 基于土地利用變化的山區(qū)縣域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值研究——以河北省易縣為例[J]. 農(nóng)村經(jīng)濟與科技，2021，32（21）：7-12.