对某住宅小区雨水回收及利用系统设计分析
摘要:我国年降雨总量远大于供水总量，但是以雨水为水源的供水
量所占比例却极小，大量的雨水资源被白白浪费，非常可惜。文章对
某住宅小区雨水利用工程设计进行分析，充分的收集较清洁的屋面雨
水，以满足小区绿化、浇洒道路用水需求，取得了很好的效果。
关键词:住宅小区; 回收;雨水利用;设计
0 前言
城市水资源可持续利用战略中，雨水是城市重要的淡水资源之一，
随着世界范围内的干旱加剧及水资源的日益紧缺，开发利用雨水资源
已成为许多国家和地区解决水危机的新途径，并受到普遍关注。我国
具有丰富的雨水资源，多年平均降水总量为6.2×104亿m3，可利用的
雨水资源量巨大，但从总体上看雨水利用率还是偏低的。
1 工程概况
某住宅小区，总占地面积为100925m2；地上总建筑面积为282200m2。
按《城市节约用水管理办法》，该小区须进行雨水利用的分析，确定
合理的雨水利用系统。
2 雨水利用方案
2.1 雨水利用方式
小区雨水利用系统应采用雨水人渗、收集回用和调蓄排放系统之
一或其组合。一般有以下5种组合方案：①入渗；②收集回用；③调
蓄排放；④入渗+收集回用；⑤人渗+调蓄排放。经综合技术经济比选，
考虑到土壤渗透性、年降雨量特征、用地条件、运行管理和实际工程
案例等因素，采用收集回用作为该小区的雨水利用方式。
2.2 雨水收集回用方案的选择
雨水利用方案的选择应根据可收集雨水情况和需回用雨水情况进
行水量水质分析后确定。
2.2.1 可收集雨水情况
一般住宅小区内的雨水收集主要有道路、绿地、屋面3种汇流介质。
在这3种汇流介质中，地面径流雨水水量较大，但水质较差；绿地径
流雨水因经过渗透而水质较好。但可收集雨量有限；屋面雨水水质较
好、径流量大且便于收集利用。该住宅小区总建筑屋面面积约为
25800m2，由于小区管网已基本建成，雨水利用主要用于浇洒道路和
绿化用水，为减少开挖，保护原有管网，一期示范工程仅选用2栋建
筑屋面收集雨水(F=887m2)，经管道汇人整流井。
2.2.2 需回用雨水情况
回用雨水主要可用于景观用水、绿化用水、循环冷却系统补水、
汽车冲洗用水、路面冲洗用水、冲厕用水以及消防用水。考虑到可收
集雨水量、回用用途、投资和水质需求。拟主要用于绿化和道路路面
冲洗。
2.3 雨水收集回用方案的确定
根据可收集雨水与需回用雨水的情况分析，确定采用屋面雨水，经
收集净化处理回用于杂用水如小区绿化、道路浇洒冲洗等，绿地考虑
自然人渗，超出绿地调蓄和渗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。
3 水量平衡分析
3.1 日雨水径流总量
根据《建筑与小区雨水利用工程技术规范》雨水径流计算4.2.1_1
公式 FhWyc10 (1)
W:雨水径流总量；

c

:雨量径流系数取0.9；

y
h
:设计降雨厚度，以日为单位计算查降雨量等值线图，查出江苏地
区约为100mm；
F:汇水面积
算得径流总量W=79.83m3／d。
3.2 需回用水量
绿化及道路占地面积29300m2，一般绿化和浇洒用水按1.5 L／
(m2·d)。夏季每日需水量按全额考虑为43.95m3／d；春秋季每日需水
量按全额的2／3考虑为29.30m3／d；冬季每日需水量按全额的1／3考
虑为14.65m3／d；则全年需水量为10700m3／a。
3.3平衡分析
回用系统的最高日设计用水量为43.95m3／d，集水面雨水设计径
流总量为79.83m3／d。43.95／79.83=55%，满足规范不小于40％的要
求。
4工艺流程
根据所选择的雨水利用方案，工艺流程包括收集及预处理单元、
储存单元、净化处理单元和回用单元4部分。屋面雨水先经收集管收
集后进入整流井，整流井内设置格栅以阻挡与雨水同时进入落水管的
树叶、树枝等粗大杂物并将初期雨水进行弃流。同时，整流井还可用
于雨水回用系统蓄满时的溢流以充分利用雨水资源。经过整流井的雨
水自流进入雨水调蓄池用于调节雨量的不均衡性。调蓄池内的雨水经
一级提升泵提升后进入雨水处理系统，通过过滤进一步去除水中的杂
质达到出水水质要求后至清水池。最后采用变频供水系统加压配送，
用于绿化和冲洗用水。定期运行反冲洗水泵，对雨水处理单元进行反
冲洗，反冲洗水就近排人污水井。雨水收集回用工艺流程见图l。

图1收集同用工艺流程示意
5 各单元工艺设计

5.1雨水收集系统
5.1.1 雨水设计流量
根据规范中雨水设计流量计算公式
qFQm
(2)
取重现期P=2a，降雨历时t=5 min，取1.5的安全系数，计算雨水设计
流量Q=0.02135m3／s×1.5=0.032m3／s。
5.1.2雨水收集管
根据雨水流量选用管径，采用HDPE双壁波纹管，管径为dn300，
长155m，坡度i为0.004。
5.1.3格栅
在整流井进水处设置格栅拦截雨水中的漂浮物，采用不锈钢提篮
格栅，规格400mm×400mm×300mm，栅条间隙5mm，栅渣外运处理。
5.1.4 整流井
雨水经收集管网收集后首先进入整流井，整流井内可以截留、沉
淀雨水中的大颗粒杂质、防止后续提升泵堵塞，为全地下式钢混结构，
设计尺寸为2m×1.8m×l.9m。
5.2 雨水积蓄系统
来水水量是随时间变化的，为保证后续处理系统的正常运行，降
低运行负荷，需要对雨水的水量进行调节，因此在雨水处理装置系统
前设置调蓄池。调蓄池的主要作用是调节水量，其设计有效储水容积
不低于集水面日雨水径流总量扣除设计初期径流弃流量。
5.2.1雨水积蓄系统有效储水容积
5.2.1.1 日雨水径流总量
根据3.1节知日雨水径流总量W=79.83m3。
5.2.1.2设计初期径流弃流量
由于初期雨水径流水质受多种因素影响，弃流量的大小很难控制。
参考规范中的计算公式
FWi10
(3)

i
W
:设计初期径流弃流量；

：

初期径流厚度，考虑2mm初期径流；

F：汇水面积
算得弃流总量iW=1.77m3。
5.2.1.3 有效储水容积

is
WWW
(4)

s
W
:雨水积蓄系统有效储水容积；
W:集水面日雨水径流总量；

i
W
:

设计初期径流弃流量

算得有效储水容积sW=78.06m3。
5.2.2调蓄池
采用全地下式钢筋混凝土结构，设计平面尺寸为6m×6m，池深3.6
m，有效调节水深3.0 m，有效储水容积=108m3。内设提升水泵吸水管、
溢流管和通气管。
5.3 雨水处理系统
雨水处理系统设计规模为8m3／h，设计工作时间为5.5h／d，采用
精细过滤工艺进行处理。一级提升泵将调蓄池内雨水提升至雨水处理
装置，经精滤处理，达到绿化浇灌水质后进入清水池，反冲洗水泵从
清水池吸水定期对雨水处理装置进行反冲洗，反冲洗水就近排入小区
内污水井。雨水处理装置及配套的设备放置于建筑单体地下室内，占
地面积约20m2，设—级提升泵2台，1用1备，单台Q=8m3／h，H=6 m，
N=0.55kW；反冲洗泵2台，1用1备，Q=30m3／h，H=8m，N=1.1kW；PAC
投加系统1套，其中加药泵l台，Q=0.5L／h，H=7m，N=0.04 kW，储罐
1只，有效容积V=50 L，工作压力1.0MPa；精细过滤采用Φl400一体
化的精细过滤器，滤速为5.2m3／(h·m2)，反冲洗强度为19.5m3／
(h·m2)。
5.4 雨水回用系统
5.4.1 清水池
按规范要求，清水池容积取雨水回用系统最高日设计用水量35％，
其中，最高日设计用水量Q=43.95 m3／d，V=43．95×0．35=15．38(m3)，
考虑无雨或少雨季节时，能蓄存较多的处理后雨水供给回用，将清水
池容积适当放大，取20m3。采用钢制成品水池，设计尺寸为4 m×2．5
m×2 m，放置于建筑单体地下室内，占地面积约13.5m2。
5.4.2 雨水回用设施
雨水回用设施主要包括二级提升泵、变频供水系统及回用管线等。
绿化、浇洒道路用水的增压方式采用变频恒压供水系统，使用水过程
不受处理系统工作时间限制，管理更加方便，节电效果显著。设二级
提升泵2台，1用1备，单台Q=8m3／h，H=25 m，N=0.75kW；气压罐1套，
V=800 L，回用管采用PP—R管，dn32～50管共564m；绿地及道路冲洗
采用理地式快速连接阀给水栓，尽可能靠近入行道或绿化内小路敷设
以便于操作，共设DN32给水栓12套。
6 结语
雨水利用可以节约用水、蓄洪滞洪、修复城市水环境和改善城市生
态环境、部分解决城市水资源短缺、推动水资源的可持续发展。但目
前仍面临许多政策和技术问题，可喜的是越来越多的人开始关注和研
究这个问题，本工程立足于住宅小区的具体情况，采用只收集较清洁
的屋面雨水的工艺流程，就地收集利用，以满足小区绿化、浇洒道路
用水，因地制宜，投资少、见效快，符合高效低耗的要求。