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3.2 雨水资源化利用量和水质


3.2.1 绿化、道路及广场浇洒、车库地面冲洗、车辆冲洗、循环冷却水补水等的最高日用水量应按现行国家标准《建筑给水排水设计规范》GB 50015的规定执行,平均日用水量应按现行国家标准《民用建筑节水设计标准》GB 50555的规定执行。
3.2.2 各类建筑物最高日冲厕用水量应按现行国家标准《建筑中水设计规范》GB 50336的规定执行。
3.2.3 景观水体补水量应根据当地水面蒸发量和水体渗透量、水处理自用水量等因素综合确定。
3.2.4 回用雨水集中供应系统的水质应根据用途确定,CODCr和SS指标应符合表3.2.4的规定,其余指标应符合国家现行相关标准的规定。
表3.2.4 回用雨水CODCr和SS指标
表3.2.4 回用雨水CODCr和SS指标
3.2.5 当雨水同时用于多种用途时,其水质应按最高水质标准确定。
3.2.6 渗透设施的日雨水渗透(利用)量应按下式计算:
 渗透设施的日雨水渗透(利用)量
    式中:Ws——渗透量(m³);
               α——综合安全系数,一般可取0.5~0.8;
               K——土壤渗透系数(m/s);
              J——水力坡降,一般可取J=1.0;
              As——有效渗透面积(㎡);
              tS——渗透时间(s),按24h计。
3.2.7 土壤渗透系数应根据实测资料确定。当无实测资料时,可按表3.2.7选用。
表3.2.7 土壤渗透系数
表3.2.7 土壤渗透系数
3.2.8 渗透设施的有效渗透面积应按下列要求确定:
    1 水平渗透面按投影面积计算;
    2 竖直渗透面按有效水位高度所对应的垂直面积的1/2计算;
    3 斜渗透面按有效水位高度的1/2所对应的斜面实际面积计算;
    4 埋入地下的渗透设施的顶面积不计。
条文说明
    雨水控制利用工程把应控制的雨水消耗在小区内,最为接近于土地开发之前的雨水循环自然状况。小区内消耗雨水分为回用和入渗两类。本节第3.2.1~3.2.5条规定了雨水回用的水量计算和水质,第3.2.6~3.2.8条规定了雨水入渗量的计算。
3.2.1 本条的用水定额按满足最高峰用水日的水量制定,是对雨水供水设施规模提出的要求。需要注意的是:系统的平日用水量要比本条给出的最高日用水量小,不可用本条文的水量替代,应参考相关资料确定。下面给出草地用水的参考资料,资料来源于郑守林编著的《人工草地灌溉与排水》。
    城市中,绿地上的年耗水量在1500L/㎡左右。人居工程、道路两侧等的小面积环保区绿地,年需水量约在800mm~1200mm,如果天然降水量600mm,则补充灌水量400mm左右。冷温带人工绿地植物在春季的灌溉是十分必要的,植物需水主要是在夏季生长期,高耗水量时间大约是2800h~3800h,这一阶段的耗水量是全年需水量的75%以上。需水量是一个正态分布曲线,夏季为高峰期,冬季为低谷期,高峰期的需水量为600mm,低谷期为150mm,春季和秋季各为100mm。
    足球场全年需水约2400mm~3000mm,经常运行的场地每天地面耗水量约8mm~10mm,赛马场绿地耗水约3000mm/年。高尔夫球场绿地耗水约2000mm/年。
3.2.2 现行国家标准《建筑给水排水设计规范》GB 50015没有规定冲厕用水定额,但利用该规范表3.1.10中的最高日生活用水定额与现行国家标准《民用建筑节水设计标准》GB 50555-2010表3.1.8中的百分数相乘,即得每人最高日冲厕用水定额。
    同本规范3.2.1条一样,冲厕用水定额是对雨水供水设施提出的要求,不能逐日累计用作多日的用水量。
    表8列出各类建筑的冲厕用水资料,资料主要来源于日本《雨水控制及利用系统设计与实务》。
表8 各种建筑物冲厕用水量定额及小时变化系数
表8 各种建筑物冲厕用水量定额及小时变化系数
    注:表中未涉及的建筑物冲厕用水量按实测数值或相关资料确定。
3.2.3 景观水体的水量损失主要有水面蒸发和水体底面及侧面的土壤渗透。
    当雨水用于水体补水或水体作为蓄水设施时,水面蒸发量是计算水量平衡时的重要参数。水面蒸发量与降水、纬度等气象因素有关,应根据水文气象部门整理的资料选用。表9列出北京城近郊区1990年~1992年陆面、水面的试验研究成果(见《北京水利》1995年第五期“北京市城近郊区蒸发研究分析”)。
表9 北京城近郊区1990年~1992年陆面蒸发量、水面蒸发量
表9 北京城近郊区1990年~1992年陆面蒸发量、水面蒸发量
    日平均水面蒸发量应依据实测数据确定,缺乏资料时可按下式计算:
日平均水面蒸发量计算公式
    式中:Qzh——水池的水面蒸发量(L/d);
               F——水池的表面积(㎡);
               Pm——水面温度下的饱和蒸汽压(Pa);
               P——空气的蒸汽分压(Pa);
              Vm·d——日平均风速(m/s)。
    水体日渗漏量可根据下式计算:
水体日渗漏量计算公式
    式中:Qs——水体的日渗透漏失量(m³/d);
              Sm——单位面积日渗透量[L/(㎡·d)],不大于1L/(㎡·d);
              As——有效渗透面积,指水体常水位水面面积及常水位以下侧面渗水面积之和(㎡)。
    雨水处理系统采用物化及生化处理设施时自用水量为总处理水量的5%~10%;当采用自然净化方法处理时可不考虑自用水量。
3.2.4 本条表3.2.4中的CODCr限定在30mg/L主要引用了现行国家标准《地表水环境质量标准》GB 3838的Ⅳ类水质,其中娱乐水景引用了Ⅲ类水质;SS的限定值主要参考了现行国家标准《城市污水再生利用景观环境用水水质》GB/T 18921水景类的指标(10mg/L),并对水质综合要求较高的车辆冲洗和娱乐水景的限额减小到5mg/L。表3.2.4中循环冷却水补水指民用建筑的冷却水。
    我国于2013年首次发布了《采暖空调系统水质》GB/T 29044,雨水用于空调冷却水补水时应执行其中的指标。表10给出日本的标准,供设计中参考。
表10 日本冷却水、冷水、温水及补给水水质标准(JRA-GL-02-1994)
    注:1 项目的名称用语定义以及单位参照JIS K 0101,{}内的单位和数值是参考了以前的单位一并罗列。
           2 表中的“○”,是表示有腐蚀或者生成结垢水锈倾向的相关因子。
           3 温度较高(40℃以上)时,一般来说腐蚀较为显著,特别是被任何保护膜保护的钢铁只要和水直接接触时,就需要进行添加防腐药剂、脱气处理等防腐措施。
          4 密封式冷却塔使用的冷却水系统中,封闭循环回水以及补给水是温水系统,布水以及补给水是循环式冷却水系统,应该采用各种各样的水质标准。
          5 供水、补水所用的源水,可以采用自来水、工业用水以及地下水,但不包括纯水,中水、软化处理水等。
          6 上述15个项目,可以用来表示腐蚀以及结垢水锈危害的影响因子。
    工业循环冷却水补水的水质标准可参考表11,资料来源于现行国家标准《城市污水再生利用工业用水水质》GB/T 19923。
表11 工业循环冷却水补水的水质标准
表11 工业循环冷却水补水的水质标准
    国家现行相关标准主要有:《地表水环境质量标准》GB 3838、《城市污水再生利用 城市杂用水水质》GB/T 18920、《城市污水再生利用 景观环境用水水质》GB/T 18921等。
    雨水径流的污染物质及含量同城市污水有很大不同,借用再生污水的标准是不合适的。比如雨水的主要污染物是CODCr 和SS,是雨水处理的主要控制指标,而再生污水水质标准中对CODCr均未作要求,杂用水质标准甚至对这两个指标都不控制。因此,再生污水的水质标准对雨水的意义不大,雨水控制及利用需要配套相应的水质要求。
3.2.6 本条采用的公式为地下水层流运动的线性渗透定律,又称达西定律。
    式中α为安全系数,主要考虑渗透设施会逐渐积淀尘土颗粒,使渗透效率降低。北方尘土多,应取低值,南方较洁净,可取高值。
    水力坡降J是渗透途径长度上的水头损失与渗透途径长度之比,其计算式为:
 水力坡降J是渗透途径长度上的水头损失与渗透途径长度之比计算公式
    式中:Js——渗透面到地下水位的距离(m);
               Z——渗透面上的存水深度(m)。
    当渗透面上的存水深Z与该面到地下水位的距离Js相比很小时,则J≈1。为安全计;当存水深Z较大时,一般仍采用J=1。
    本条公式用于计算渗透设施的日(24h)渗透雨量,此外,也可根据需要渗透的雨水设计量计算所需要的有效渗透面积。
3.2.7 土壤渗透系数K由土壤性质决定。在现场原位实测K值时可采用立管注水法、圆环注水法,也可采用简易的土槽注水法等。城区土壤多为受扰动后的回填土,均匀性差,需取大量样土测定才能得到代表性结果。实测中需要注意应取入渗稳定后的数据,开始时快速渗透的水量数据应剔除。
    土壤渗透系数表格中的数据取自刘兆昌等主编的《供水水文地质》。
    当渗透厚度50cm内有多层土壤性质不同、渗透系数不一致时,宜按最小者取值。
    对于地下室顶部的覆土层,其渗透系数按覆土土壤的渗透系数计。
3.2.8 规定各种形式的渗透面有效渗透面积折算方法。
    1 水平渗透面是笼统地指平缓面,投影面积指水平投影面积;
    2 有效水位指设计水位;
    3 实际面积指1/2高度下方的部分。
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建筑与小区雨水控制及利用工程技术规范 GB50400-2016
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