【正文】 邊地形、景觀等靈活掌握。以雨水直接利用為主要目的的雨水調(diào)節(jié)儲存池，除了按以上方法計算有效調(diào)蓄容積外，還應(yīng)考慮池的泥區(qū)容積、超高與溢流。年均溢流量的概率密)(0PG度函數(shù) 是 的負導(dǎo)數(shù)，計算降雨溢流量的期望值為)(Pf)(0G，與年均降雨次數(shù)相乘得年均溢流量。為便于后面的計算，一般可用指數(shù)分布或Γ分布來描述概率密度函數(shù)，由于指數(shù)分布參數(shù)少，故更常使用。其中概率統(tǒng)計方法略顯復(fù)雜，但比較符合實際情況，是一種科學(xué)的存儲池容積設(shè)計方法。如果這部分景觀水體用來作為屋面雨水的存儲池，可能獲得一舉兩得的功效：①不需另外建設(shè)存儲池，而且可以提高集蓄；② 利用屋面雨水解決了景觀水池部分的補充水源，節(jié)約了水資源。由于使用效率低及操作簡易的考慮，雨水過濾一般不設(shè)反沖洗裝置，而是通過定期清理更換上層濾料的做法防止濾池堵塞。沉淀是解決雨水泥沙與懸浮物的最適用方法。通過對屋面雨水水質(zhì)的可生化分析得出，一般 BOD5/COD 值在～ 之間，說明屋面雨水可生化性較差，不宜采用生化處理，一般采用物化方法處理。當(dāng)無資料時，可采用 2mm 徑流深度作為屋面初期雨水棄流深度。此外，無錫居民經(jīng)常把洗衣廢水直接連入落水管，造成雨水系統(tǒng)出水污染物濃度增加，降低屋面雨水可利用性。0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%0% 20% 40% 60% 80% 100%流 量 累 積 比 例污染負荷累積比例TSSTPTNCOD基 線 0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%0% 20% 40% 60% 80% 100%流 量 累 積 比 例污染負荷累積比例TSSTPTNCOD基 線圖 32 兩次屋面徑流過程主要污染物的 M（V ）曲線圖（20220802 和 20220803） 屋面雨水收集利用系統(tǒng)屋面雨水收集利用系統(tǒng)通常包括三部分：收集系統(tǒng)、輸送系統(tǒng)和儲存系統(tǒng)。該曲線的橫坐標是累積流量與總流量的比值，縱坐標為累積污染負荷與總負荷的比值。因此，本課題參考相鄰的上海市的調(diào)查數(shù)據(jù)。其中季節(jié)折減系數(shù) a 考慮了當(dāng)?shù)貧夂颉⒓竟?jié)等因素對有效徑流量的影響，可選擇 。上海房地局的節(jié)能省地住宅發(fā)展指導(dǎo)意見中要求：屋頂面積在 1 萬 m2 以上的居住區(qū)應(yīng)采用屋面雨水收集利用技術(shù)。a1)質(zhì)量濃度(mg已有研究表明，屋面雨水初期徑流水質(zhì)也較差，這主要是屋面材料分解和大氣污染的原因，所以屋面徑流進行利用時也需考慮初期棄流，以減輕處理構(gòu)筑物的負擔(dān)，節(jié)約投資和運行費用。無錫長江國際花園小區(qū)將雨水用于綠化澆灌、道路澆灑、洗車，運行的效果良好。深圳市編制完成了《深圳雨洪資源利用規(guī)劃研究》 ，提出了符合該市實際的雨洪資源利用近遠期目標，并積極推進深圳市的雨洪資源利用工作。公園內(nèi)道路兩側(cè)的草坪下都埋著地下滲溝，在地勢低洼地區(qū)，還挖了入滲井，增加入滲量。該工程將一部分屋面的雨水通過收集管道引入總?cè)萘抗?500m3 的兩個地下存儲池，存儲水量相當(dāng)于屋面年降雨量的 15%。世界上許多國家不但從政策上鼓勵雨水利用，而且制定了一系列法規(guī)條例強制實行雨水利用措施。應(yīng)用 OSD 系統(tǒng)的優(yōu)點有：避免了因土地開發(fā)帶來的對防汛的負面影響；不會出現(xiàn)因系統(tǒng)擴大而把問題轉(zhuǎn)移到下游的情況；這種系統(tǒng)使開發(fā)者負起解決問題、承擔(dān)費用的責(zé)任，在問題發(fā)生之時即解決，不會有所耽擱；并且為雨水污染控制提供了基礎(chǔ)。具體方法為各獨立住宅的業(yè)主或各地塊的開發(fā)者自己建造小型調(diào)蓄池原地滯留－凈化雨水。因此，在 Malmo，除了采用傳統(tǒng)的滯留區(qū)和下滲設(shè)施之外，在土壤滲透能力允許的區(qū)域取消屋頂水落管與下水道之間的連接。住宅區(qū)使用植草滲透溝與植草洼地輸送雨水徑流，能夠通過下滲、草皮的截流削減徑流水量、凈化水質(zhì)。應(yīng)用滲透性路面的理想場所是交通流量較少的路段或停車場。作為一種寶貴的水資源，雨水的開發(fā)與利用已經(jīng)日益引起世界各國的重視。美國環(huán)保總局（EPA）在第二代城市雨水資源管理和徑流污染控制的 “最佳管理方案”(BMPs)中，提出了適用于居住區(qū)、商業(yè)區(qū)以及工業(yè)區(qū)的多種雨水綜合利用方案。對我國城市而言，初步的保守估算，在城市污水收集、處理系統(tǒng)尚未建設(shè)完善的情況下，城區(qū)雨水徑流污染占水體污染負荷的比例約在 10％左右。國外城市雨水利用同樣歷史悠久，據(jù)資料記載可以追溯到古羅馬時期，羅馬別墅甚至整個城市都將雨水屋頂集流系統(tǒng)設(shè)計為應(yīng)用水和家庭用水的主要水源。在強烈開采地下水作用下，這些松軟土層極易產(chǎn)生壓密固結(jié)而產(chǎn)生地面沉降。地下水水資源包括淺層淡水、深層承壓水和微咸水。全市在上世紀 80 年代末到 90 年代進入深層地下水開采高峰期。近幾年來，全市污水和污染物排放呈逐年減少趨勢，地面水環(huán)境質(zhì)量有所改善。但由于污染，且運河比降很小，約 1 厘米/公里左右，導(dǎo)致水流流向多變和河流速很慢，水體自凈能力較差，導(dǎo)致內(nèi)河水體功能下降甚至喪失。5 / 95全市現(xiàn)有大小河道 6288 條，總長 7998 公里，其中市區(qū)河道 2952 條、公里，主城區(qū)河道 152 條， 公里。全年降水量大于蒸發(fā)量，屬濕潤地區(qū)。無錫市經(jīng)濟發(fā)達，風(fēng)景秀麗，是中國十五個經(jīng)濟中心城市和十個重點旅游城市之一，又是首批中國優(yōu)秀旅游城市。38′，長江三角洲江湖間走廊部分，江蘇省東南部。本項目的直接目的是探討雨水徑流源頭管理措施在無錫市的適用條件，提出應(yīng)用源頭控制的技術(shù)要求以及管理政策，為制定無錫市制定“關(guān)于加強新建建設(shè)工程城市雨水資源利用的暫行規(guī)定”等雨水綜合管理辦法提供技術(shù)支持。本課題的研究具有以下特點。在城市這樣相對小的區(qū)域里對于自然環(huán)境的這些改變，還給城市下游流域防洪帶來不利影響。原有天然河流的渠道化導(dǎo)致更快產(chǎn)流和更高的洪峰。為了對實現(xiàn)上述目標提供政府指導(dǎo)、管理方面的支持，本項目對無錫城區(qū)徑流滯留利用開展宏觀層面的可行性研究。通過開展雨水滯留可行性研究工作，研究透水性路面的適用條件，不斷提升透水性路面的建設(shè)水平，擴大透水性路面建設(shè)比例，有助于推進國家級生態(tài)園林城市的創(chuàng)建工作。33′至 120176。太湖水域遼闊，4 / 95水產(chǎn)資源豐富，湖內(nèi)“ 太湖銀魚、太湖白蝦、梅齊魚(鳳尾魚)” 被稱為太湖三寶。雨季較長，主要集中在夏季。但總水資源量的 60%以上都是外來水，年入境水量 億立方米，本地水資源并不豐富，僅為 億立方米，長江、太湖是無錫市水資源量的主要補給源。全市河道眾多，地表水資源較豐富，外來水源補給充足。6 / 95 Ⅴ 類 15% 劣 Ⅴ 類 69% Ⅳ 類 9% Ⅲ 類 5% Ⅱ 類 2% 圖 22 2022 年無錫各主要水質(zhì)檢測點水質(zhì)情況從上述水質(zhì)現(xiàn)狀分析可以看出，無錫市的河流湖泊污染已經(jīng)非常嚴重，水質(zhì)的劣化大大降低了水資源的可利用率，形成水質(zhì)型缺水，并對城市供水水質(zhì)的安全構(gòu)成威脅。上世紀 80 年代，由于河水受到越來越嚴重污染，使河水失去了較大部分工業(yè)用水的功能，而地面自來水又供應(yīng)不到廣大農(nóng)村，此時又正值鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)蓬勃發(fā)展之時，不得不大量開采地下水以解燃眉之急，深7 / 95層地下水成為錫澄片鄉(xiāng)鎮(zhèn)工業(yè)和居民生活主要供水水源。無錫西北部的洛社、石塘灣、玉祁、前洲、楊市等鄉(xiāng)鎮(zhèn)，水位埋深普遍大于 80 米，處于疏干開采狀態(tài)，其面積逾 100 平方公里。松散砂層賦存豐富的孔隙地下水，水質(zhì)優(yōu)良。除此之外，許多古代建筑也體現(xiàn)了雨水滲透原理，比較典型的有包括無錫地區(qū)在內(nèi)的江南鄉(xiāng)鎮(zhèn)住宅內(nèi)設(shè)天井來滯留雨水，杭州老城區(qū)在庭院中設(shè)天井溝和矩形滲坑等等，其實這些補充地下水和涵養(yǎng)水源的措施直至上世紀中葉還在使用。在國外一些工業(yè)與生活點源得到有效控制的城市，COD 污染負荷的 40％－80％來自于城市雨水徑流。城市雨水綜合管理的主要內(nèi)容為：? 從單純重視工程技術(shù)措施向工程措施與管理、養(yǎng)護并重；? 從偏重大型收集處理設(shè)施轉(zhuǎn)向同時注重中小型就近收集、處理設(shè)施；? 用源頭控制代替管道末端集中處理，用控制污染的產(chǎn)生替代解決污染造成的損害；? 關(guān)注就地處理、雨水回用；? 重視調(diào)蓄等措施，減少洪峰及污染物對受納水體的影響；? 盡可能采用接近自然狀態(tài)的雨水排水系統(tǒng)，以保護生態(tài)、利用自凈能力。城市的發(fā)展還導(dǎo)致城市需水量快速增加，開發(fā)新的水資源、滿足不斷增加13 / 95的城市用水需求成為城市可持續(xù)水管理的迫切任務(wù)。具體做法是對行車道、人行道、廣場、停車場等人工地面，盡量采用草皮磚、混凝土透水磚或多孔瀝青或混凝土透水性鋪面。應(yīng)用敞開式的小區(qū)雨水排水系統(tǒng)有很大的優(yōu)點，特別是在新的住宅區(qū)。將首先產(chǎn)生城市徑流的不透水地面和雨水與污染物混合15 / 95的街道、屋頂作為關(guān)注的重點。OSD 的目的是減緩新建城市化地區(qū)徑流系數(shù)增加對下游地區(qū)與骨干排水系統(tǒng)的沖擊。因此系統(tǒng)長期不配套的情況必然發(fā)生。間接利用主要是將收集的雨水回灌補充地下水，實現(xiàn)人工水文循環(huán)。東西德統(tǒng)一之后興建的波茨坦廣場是大型公共建筑屋面雨水利用的一個成功的范例。如：北京市政府大院 2022 年建成一套屋面雨水收集利用系統(tǒng)，建設(shè)地下蓄水池存儲收集的雨水作為雜用水；海淀公園建成一套雨水收集回灌系統(tǒng)，它利用地勢收集雨水，經(jīng)過沉淀處理，由配水井分至兩個回灌井，最終將雨水回灌到地下。上海世博會將建設(shè)大面積屋面雨水利用系統(tǒng)，其核心區(qū)域的公共活動中心、演藝中心、主題館、中國館等四大永久場館和世博軸景觀頂棚都將建設(shè)屋面雨水利用系統(tǒng)，按《世博會地區(qū)市政用水規(guī)劃》 ，世博會浦東場館區(qū)市政用水系統(tǒng)采用屋面雨水和黃浦江雙水源，大面積收集屋面雨水。無錫本地也進行過小規(guī)模的雨水滯留與利用嘗試，如在十八灣景區(qū)中建設(shè)了透水混凝土路面。其中，地面徑流雨水水質(zhì)最差；滲透性地面徑流雨水基本以滲透為主，可收集雨量有限；相對而言屋面雨水便于收集利用，污染程度較輕，利用價值最高，且由于城市區(qū)域屋面面積巨大，屋面雨水在量上也具有明顯的優(yōu)勢，世界上許多國家都對屋面雨水資源的開發(fā)利用表現(xiàn)出極大興趣。hm2無錫地區(qū)最近幾年老城區(qū)面臨改造，城市化地區(qū)面積不斷擴大，比如市政府的搬遷；新區(qū)、濱湖區(qū)、錫山區(qū)和惠山區(qū)等新建城區(qū)均處在城市化建設(shè)的高潮，預(yù)計在未來 10～20 年時間內(nèi)將興建大量大型公共建筑和大型居住區(qū)，均有條件進行屋面雨水的收集利用，從現(xiàn)階段起在無錫推行雨水利用是可行的。Q＝pabA(H10 3) （3－1）式中：Q——屋面年平均可利用雨量，m 3； p——徑流系數(shù)（通常取 ） ； a——季節(jié)折減系數(shù)； b——初期棄流系數(shù)； A——集水面水平投影面積(m 2)： H——年平均降雨量，mm。但由于屋面雨水徑流過程受到許多不可控因素的影響，表現(xiàn)出較大的偶然性和隨機性，對屋面雨水污染狀況及污染物出流規(guī)律的調(diào)查需要花費大量的人力、物力和時間，短期內(nèi)難以完成。圖 31 屋面徑流主要污染物隨降雨歷時的典型變化圖32是 TSS、 TP、TN 和COD典型的初期沖刷圖。在占總體積20％的初期徑流中，TSS、TP 和COD 污染負荷均占總負荷30％左右，表現(xiàn)出一定的初期沖刷；在實際初期棄流裝置設(shè)計時，應(yīng)進行經(jīng)濟技術(shù)對比選擇最佳棄流量。屋面排水溝應(yīng)有足夠的坡度以利于排水，定期維護和清洗防止發(fā)生堵塞；排水溝進入落水管的進出口處可設(shè)置濾網(wǎng)或過濾器防止樹葉和樹屑進入。初期雨水棄流量一般應(yīng)按照建設(shè)用地實測收集雨水的污染物濃度變化曲線和雨水利用要求確定。 屋面雨水處理方法和水質(zhì)指標26 / 95某些屋面雨水經(jīng)過棄流后，可能仍然不能達到用水要求，需要進一步進行處理。對于懸浮物含量較高的雨水，設(shè)置混凝設(shè)備能提高后續(xù)處理效率。雙層濾池濾料采用無煙煤和細砂濾料粒徑與厚度與單層濾池接近。近年來房地產(chǎn)開發(fā)商往往以大型水景作為賣點，無錫市的眾多大型住宅小區(qū)建設(shè)了大量的景觀水體，同時廣場、公共綠地和公園內(nèi)也都建有大型的水景，這些景觀水體通常都以自來水作為補充水源，根據(jù) 2022 年 7 月公布的《無錫市建設(shè)項目節(jié)約用水方案技術(shù)設(shè)計審查要求》 “人工景觀水體的補充用水嚴禁使用自來水，應(yīng)采用雨水、再生水或自然水體”。存儲池的容積設(shè)計中，常用的實用計算方法有降雨量估算法、降雨強度曲線計算法和統(tǒng)計降雨頻率累計法。對以上統(tǒng)計得到的降雨量、降雨歷時和降雨時間間隔的序列，可求出各參數(shù)的概率密度函數(shù)。根據(jù)得到的取值范圍對降雨特性參數(shù)的概率密度函數(shù)進行積分，即可得到一場降雨發(fā)生超過存儲池體積產(chǎn)生溢流的概率 。 存儲池的泥區(qū)容積、超高與溢流除具有高防洪能力的多功能調(diào)蓄外，雨水調(diào)蓄一般均應(yīng)設(shè)計溢流設(shè)施。當(dāng)無結(jié)構(gòu)、電氣、設(shè)備等要求時也可不設(shè)超高。如果高程不允許重力溢流，則應(yīng)采用自動檢控閥門控制方式來實現(xiàn)及時自動溢流。按上述條件編制計算機程序，將二十年的小時降雨資料劃分為獨立降雨事件，共計2220場，年均降雨次數(shù)為111。表 33 雨水存儲池體積及相應(yīng)集蓄效率注：表中集蓄效率為扣除棄流及初損水量后的年均屋面雨水的集蓄效率及水量(mm)AS5 10 20 30 40 50 60存儲池體積（m 3） 343 685 1370 2055 2740 3425 4110 集蓄效率（％） 集蓄水量（萬 m3/a） 34 / 950 20 40 60 80 100貯 存 池 設(shè) 計 容 量 Sa（ mm）雨水集蓄效率（%）圖 37 雨水存儲池體積及相應(yīng)集蓄效率費用－效益分析（1）投資分析根據(jù)工程構(gòu)筑物的造價估算，不同規(guī)模的雨水存儲池投資估算見表 34