某公园雨水利用与水景水质保障系统案例分析

某公园雨水利用与水景水质保障系统案例分析王俊岭1,许萍2(1.2北京建筑工程学院城建系,北京100044)[摘要]以北京市某公园为例,进行雨水利用和水景系统的方案设计,根据水量平衡计算,充分利用公园内汇集的雨水,进行处理后作为冲洗、绿化和景观湖用水;充分考虑雨水径流的污染,合理地设计雨水的截污、净化、输送系统,并采取相应的水景水循环与水质保障措施。[关键词]公园雨水利用生态保障1工程概况某公园位于北京市朝阳区,总占地面积4.5×104m2,其中山体占33%,道路及铺装地面占地32%,绿地占地35%。该公园东西呈长条状,从西到东依次为铺装地面(中间间隔大片绿地,人行石板道穿行其间),水景湖,山体(上有铺装小路)。其水景湖主要位于中间偏南部,中间偏北部有一个喷泉水景。为了配合北京市生态环境建设和可持续发展的总体思路,有效地保护和利用宝贵的雨水资源,改善居住景观和环境,提高社会影响力,决定在该公园内实施雨水利用项目。目标是利用公园的雨水进行贮存、净化,然后用于水景湖、绿化等。这样做主要有三个优点:一是公园产生的雨水如果采用传统排放方式,也需要一定的投资,不利用雨水也不会节省投资。二是公园内水景湖、绿化(特别是山体)要消耗大量的自来水,使用雨水后可节省一部分水费。此外,公园建设成后有部分硬化面积,雨水径流污染负荷会增加,对接纳管道增加雨量和污染负荷,雨水利用后会削减或不产生污染负荷。因此,考虑公园汇集的雨水净化后进行利用,保护公园的水景水环境与生态环境。2雨水收集和储存根据公园地形、附近雨污水管线、绿地位置、景观湖布置等条件,首先,用管道将雨水收集后输送到调节储存池,收集的雨水包括道路、绿地、山体表面等,调节储存池设于公园中部,公园中部有一个雕像,雕像西边有一空地为绿地,该绿地下可作调节储存池。雕像周围是一圆形的草地,为了节省管线,将此草地开发成土壤滤池,将清水池设在土壤滤池的下部。雨水在调节储存池沉淀后,然后用泵抽至土壤滤池进行净化,这种布置既减少了占地面积,也缩短了管线长(构筑物单体基本在一块),又可改善贮存雨水的水质。山体上的雨水经自然下流后由雨水口汇入雨水管线,管道收集后输入调节储存池。3水量平衡3.1可收集雨水量可收集的雨水资源量计算方法:计算出道路、山体、绿地等的面积,查其径流系数,根据当地的平均年降雨量,进行计算。需注意的是:要考虑到多场雨中,降雨量小的雨不会形成地面径流,特别是非雨季的雨,因此要考虑一个季节折减系数。另外,经实验研究发现,一场雨中,初期的雨水水质是比较差的。COD和SS都特别高,因此可考虑弃除。所以也应考虑一个初期弃流系数。W=ψ×H×A其中:A-径流面积(m2);H-年均降雨量,按0.6m计;ψ-径流系数。该公园综合径流系数为:ψ=0.3×33%+0.9×32%+0.15×35%=0.44故该公园年均雨水径流量[收稿日期]2003-12-01[作者简介]王俊岭(1973—),男,北京建筑工程学院城建系,讲师,从事给水排水教学与设计工作。·62·第29卷第2期北方环境NORTHENVIRONMENT2004年4月W=0.44×0.6×4.5×104=1.2×104m33.2需水量绿化年用水Q1=35%×4.5×104×0.002×365=1.15×104m3道路等浇洒年用水Q2=32%×4.5×104×0.0005×365=0.26×104m3/d若考虑10%的损失,则年需水量为:Q=(1.15×104+0.26×104)×1.1=1.55×104m3那么每年还缺水:P=Q-W=3500m3可用自来水补充。4园内水循环4.1水循环净化系统主要净化装置为土壤滤池,雨水净化后在循环流动过程中也得到净化。设计中考虑充分利用地形条件,减少动力费用。其中的循环是当降雨之后,雨水汇入调节储存池,调节储存池水经泵提升到土壤滤池,经土壤净化后进入清水池,清水池内设泵,一部分水可打入公园的水景,经水景循环后进入调节储存池。一部分可打入水景湖,水在水景湖循环后再汇入调节储存池。水景水循环途径如下:雨水ϖ调节储存池ϖ土壤滤池ϖ清水池ϖ水景ϖ调节储存池。水景湖水循环途径为:雨水ϖ调节储存池ϖ土壤滤池ϖ清水池ϖ水景湖ϖ调节储存池。循环过程中应注意的是,一是控制循环流量,使湖水在几天内循环一次。二是注意循环过程中不要使湖水形成短路,保障水质。该公园雨水利用工艺流程图如图一所示。图1雨水利用工艺流程图4.2水景的生态设计该公园水景主要为两个小水景,其中一个在公园中北部,为喷泉;一个在中南部,为水景湖。该公园景观湖由于面积小,而且自身呈不规则形状无法形成循环。因为对水景湖进行合理的生态设计是控制水质恶化的有效措施,所以应创造条件让水景湖水循环起来,并和雨水净化系统构成统一体进行循环,避免水景湖水质变坏而导致湖的死亡、发臭。由于湖面小,