浅议建设场地内雨水资源的利用与管理

'浅议建设场地内雨水资源的利用与管理52福建建设科技2011.No.4浅议建设场地内雨水资源的利用与管理陈依悌(福州市规划设计研究院福州350003)■给水排水[摘要]本文通过对建设场地内合理的竖向规划设计,科学的雨水收集及利用,有效地增加场地可透水地面面积等方面进行分析,从而达到建设场地内雨水资源利用与管理的目的,以促进城市雨洪利用与控制的起步与发展.[关键词]场地竖向可持续开发城市雨洪DiscussionaboutrainfallresourcesutilizationandmanagementofconstructionsiteAbstract=Thispaperanalyzesreasonableverticalplanningdesign,scientificallycollectingandutilizingofrainwaterandeffectivelyincreasingareaofpermeablegroundofconstructionsite,etc,accordingly.Itisaimedtorealizerainfallresourcesutilizationandmanagementofconstructionsite,whichcanpromotethestartandprogressofurbanstormwaterandfloodutilizationandcontro1.Keywords:verticalsite;sustainabledevelopment;urbanstormwaterandflood9o年代以来,随着全国各地城市化进程的不断加快,城市中不透水地表面面积显着增加,从而导致城市降雨地表径流量和内河汇流的峰值流量增加,同时伴随着内河峰值发生时间的提前.由此带来了一些突出的环境问题,如城市洪涝灾害的频发,雨水径流的严重污染,水资源的大量流失与地下水位的严重下降等,这些在城市化进程中暴露出的诸多问题严重制约了城市的可持续发展.图1城市化对水文过程的影响及其后果由于我国城市雨洪利用与控制领域的落后,城市建设中 对每个新建或改建的开发项目在规划阶段并未明确提出建设用地内雨水资源利用与管理具体评估的定量要求,而恰恰是城市中一个个新建或者改建的场地内雨水资源的利用与管理,最终成为影响和制约着整个城市雨洪利用与控制的重要因素.因此对城市建设项目在规划阶段提出具体的,定量的,指标化的场地雨水资源利用及管理要求已经迫在眉捷,也是建设场地可持续开发不可或缺的重要内容之一.在此本人对建设场地在规划阶段提出以下三方面见解与大家探讨:1建设场地竖向传统建设场地竖向确定的方法为:新建或改建项目场地内的竖向规划主要依据整个城市总体竖向规划为指导,确定作者简介:陈依悌(1976一),男,本科,学士,注册公用设备工程师,从事市政道路和建筑给水排水工程设计.经济合理场地竖向标高以达到场地内雨水快速排放的理念.然而城市的市政排水管渠,内河及排涝站相关配套设施的建设或改造往往滞后于城市场地建设的步伐.而且城市城区面积不断扩大也对现代相关市政排水设施提出了更高的要求,因此建设场地竖向规划应突破以上这种使场地雨水快速排放的传统理念,对开发场地内的公共广场,绿地及学校内操场建议采取下沉式的竖向设计(如图2所示),以利用下沉式场所在降雨时对雨水滞留,调蓄功能,从而达到市政雨水汇流的洪峰交错;降低市政排水管渠,内河,排涝站等市政综合排水设施的过流量.从而降低因雨水引起的城市涝灾.但这种局部下沉式竖向设计时应对场地内建筑物出入口及相关通道,停车场,地下室出入口等降雨时必须保持通行的场所地面竖向设计仍按照相关城市防洪排涝标准执行.图2住宅小区下沉绿地或硬地广场因此,我们在进行场地内部竖向规划确定时,应合理科学地利用场地竖向,使之能够最大限度发挥场地内部多功能调 蓄作用,使降雨时场地外排雨水量大大地减少.并且通过对这些建设场地内下沉式场所配套的溢流和放空设施的合理控制,在非雨季或降雨强度较小时,这些设施可以全部或部分地正常发挥景观,公园,绿地,休闲广场和运动场等多种功能(如图3所示);同时还能降低市政排洪设施的建设费用,改善城市生态环境,充分体现场地节能减排和场地可持续开发的理念.2建设场地内雨水的收集与利用一般而言,降雨量大的地方雨水收集及利用系统的设施使用效率相对较高.但由于缺水是我国城市普遍存在的重大■给水排水福建建设科技2011.No.453一"-—k,,一……叁_中!…踹糯,,mmn"Ⅲ一黼图3校区下沉操场问题,往往降雨量相对少的又多属于资源性严重缺水地区,更需要考虑雨水利用.事实上,无论地区降雨量的大小,雨水都是各地区饮用水源与地下水,地表水资源的基本来源和保障,是构成流域水良性循环的最基本要素.因此在城市建设项目开发规划时,应从场地可持续开发,低碳,节能减排的方面人手,对场地内雨水采取科学合理地,有效地收集与利用.场地内雨水收集主要通过建筑物屋面,绿地(应考虑高峰期雨水的并流),透水路面,透水材料铺装的广场等场所,将雨水引入储水设施中;再经过简单的过滤,消毒(根据实际要求设置)等处理,就可以应用于建设场地内的水景用水,绿化浇灌,卫生间冲厕用水,小区居民洗车用水,冲洗区内路面,消防用水 等.这样不但节约了大量传统水源,同时也可以达到减小开发场地雨水外排总量,有效降低市政雨水管网负荷,达到城市雨洪控制的目的.靖地雨水l收集场地格水.弃洗与藏j亏系托(雨永蕾榘,弃瀛井及蕾班挂董辱)诩蓄秉巍(渭节存池簪)二二]二辛仳处理(沉淀.过涟,毒替技术)__=二工二■l系轭『=]==—雨水利甩I-,-市破雨水f集雨水嫁合利用(防洪,景观,生蠢簪)图4场地雨水利用示意图为了推动城市雨水利用的发展,规范技术应用和工程实施,原建设部2006年6月发布的《绿色建筑评价标准》(GB/T50378--2006),对雨水收集和渗透利用提出了进一步的量化指标.无论是对住宅建筑还是公共建筑都应该采取合理的雨水利用方式,要求非传统水利用率在住宅建筑中不低于10,最好不低于3o,在商场,办公室类公共建筑中非传统水利用率不低于2O%,旅馆类建筑不低于15.原建设部于2007年4月颁布实施《建筑与小区雨水利用工程技术规范》(GB50400--2006),这是我国第一部针对城市雨水利用的国家规范,该规范规定,各类建筑物和小区的总体规划中应包括雨水利用的内容,其中对雨水的收集,渗透,存储回用,蓄存排 放,水质控制,施工安装,工程验收,运行维护等雨水利用提出了较详细的专业技术要求.但目前我国绝大多数的城市对雨水收集与利用的配套政策不健全.雨水利用规划,建设,运营等方面的法律法规欠缺,不能满足促进雨水收集与利用发展的需求.因此建议相关部门对新建设场地项目规划审批时,是否可以考虑采用定量的雨水收集与利用指标量化(如雨水回收利用水量占开发项目用水总量的比例).同时各级地方政府对雨水利用工程制定相应的建设补贴政策,直接促使更多的社会资本参与到雨水利用设施建设中.3建设场地内雨水渗透雨水渗透是一种间接的雨水利用技术,是合理利用和管理雨水资源,改善生态环境的有效方法之一.与传统的城区雨水直接排放和雨水集中收集,储存,处理与利用的技术方案相比,它具有技术简单,设计灵活,易于施工,运行方便,适用范围大,投资少,环境效益显着等优点.雨水渗透的目的包括将雨水回灌地下补充涵养地下水资源,改善生态环境,缓解地面沉降,减少水涝等.如在用地规划上考虑雨水渗透,合理,充分利用雨水涵养地下水源,即能缓和城市水资源危机,又能增加土壤中的含水量,调节气候,从而改善城市的生态环境,还能减少雨水管系容量,并减轻城区水涝危害和水体污染.场地内可渗水地面主要包括绿地,人造透水地面.其中绿地是一种天然的渗透设施,它具有透水性好,节省投资,便于雨水引入就地消纳等优点,同时对场地雨水中的一些污染物具有一定的截流和净化作用.因此在进行城市绿地系统规划和场地内绿地规划时应首先考虑设计低势绿地,以增加雨水渗透量,减少绿化用水并改善环境,同时还能利用低势绿地对雨水的调蓄功能.目前,对建设项目规划审批时已对规划用地绿地率做出明确规定,希望开发场地规划设计时,绿地规 划能合理科学地结合场地竖向规划使绿地能真正充分地发挥对场地雨水资源利用与管理.人造透水性地面是指利用各种图5透水地面做法示例人工材料铺设的透水地面(如图5所示),如镂空的嵌草砖,碎石地面,透水性混凝土路面等.建设场地内的道路,地面停车场,其它硬质铺地广场等场所均可采用人工透水地面.场地内能直接体现可透水地面面积大小的指标,即场地透水面积率(即开发后基地透水面积/基地总面积),但目前该项指标并未像绿地率,容积率等指标一样被作为建设场地规划设计及审批阶段的控制性指标.因此,在场地规划设计及审批阶段除了对绿地率指标的控制外,是否可以考虑增加可透水地面面积大小的指标(如场地透水面积率),来间接体现开发场地雨水资源利用与管理的参考指标.同时城市中可透水地面面积增加可以促使降雨径流总量得到控制,出流过程得到缓解,减少城市内涝,而且又能补充涵养地下水资源,改善生态环境,缓解地面沉降等.(下转第46页)福建建设科技2011.No.45.2试样断面边长a测量引入的不确定度分量,u1(a1)(1)钢直尺的误差导致的不确定度,ulrel(a1)钢直尺的最大允许误差为+lram,以矩形分布估计,则u(a)一食去_o.577(ram)u..(a1)一一577%(2)人员读数误差引入的不确定度,U21(a)钢直尺的分度值为lmm,读数误差限为lmm,可认为绝对误差值为0.5mm,以矩形分布估计,则:u2(a1)一会=0.289(一)U2ml(a1)==T0.289两者的合成标准不确定度为:u.(a1)一而一√()z+()=O.645 5.3同理可得另一断面边长b测量引入的不确定度分量,ul(b1)u(b)一干:一o.645%5.4面积的合成相对不确定度ul(A)一ure1(a)+u一(b)一O.597+O.645=1.295.5温度效应修正引IX.的标准不确定度在标准规定的温度条件下进行饰面砖粘结强度检测,而且整个试验过程在5分钟内完成.因此,由温度变化所引入的不确定度忽略不计.A类评定:』3/∑(xk—)s(x)一,/0.10s()::0.058√n=8.29式中:S(x)一实验方差n一试件数xk一单块强度值5.6该组饰面砖粘结强度的标准不确定度一建筑材料UreI=~/u(R)+ul(A)+u(r)一8.415.7标准不确定度Uc=urel?p=O.06MPa5.7扩展不确定度取包含因子k一2,于是:U一2uc—O.12a5.8测量不确定度报告饰面砖粘结强度R=(O.7±0.12)MPa.其中扩展不确定度U=0.12,是由标准不确定度Uc一0.06,乘以包含因子K一2得出的.6结束语 有效的质量控制体系,必须包括对测量不确定度的评定,因为通过对控制结构赋予一个分析和评定的区间,可以保证测量设备和测量过程始终满足其预期的需求,从而保证测量结果的有效性.参考文献[1]中国建筑科学研究院.JGJ110--2008建筑工程饰面砖粘结强度检验标准IS].北京:中国建筑工业出版社,2008.[Z]JJF1O59—1999测量不确定度的评定与表示[s]北京:中国计量出版社,1999.(上接第53页)目前,对满足场地雨水人渗系统设计要求的场地,渗透设施的渗透量计算可采用通用的地下水层流动的线性渗透定律进行计算(如公式1—1).w_s=aKJAsTs(式1—1)式中ws一渗透量(m3);or-一综合安全系数,一般可取0.5～O.8;K一土壤渗透系数(m/s);J一水力坡降,一般可取J=1.0;A一有效渗透面积(m2);一渗透时间(s)}同时在对场地内可渗透水地面面积规划时,应充分结合场地地质勘察资料,地质勘察资料应包括区域滞水层分布,土壤种类和相应的渗透系数,地下水流态等,因地制宜,科学合理地进行场地可渗透水地面面积规划.但对《建筑与小区雨水利用工程技术规范(GB5040O--2OO6)中规定对以下几种场所不得采用雨水入渗系统:(1)防止陡坡坍塌,滑坡灾害的危险场所;(2)对居住环境以及自然灾害环境造成危害的场所; (3)自重湿陷性黄土,膨胀土和高含盐土等特殊土壤地质场所.4结束语总而言之,在城市建设场地规划设计,审批的相关过程中,应把建设场地内雨水资源的利用与管理提高到节约资源,环境保护,场地的可持续开发的高度加以重视,从规划理论,编制方法,指标体系,控制导则和管理等多方面进行创新.通过对建设场地内合理的竖向规划,科学的雨水收集及利用,有效地增加场地可透水地面面积等方面入手,尽可能使建设场地开发后的雨水出流量不大于开发前雨水出流量.这种从城市源头开始落实和开展城市雨洪利用和控制的方式,更能实际性地促进城市雨洪利用与控制的起步及发展,在减轻城市市政排水系统压力和投资的同时,还能减少对自然水循环的负面影响和保护水生生态系统的健康,形成水环境与城市建设的友好互动,满足城市可持续发展的要求.参考文献Eli车伍,马震.针对城市雨洪控制利用的不同目标合理设计调蓄设施[J].中国给水排水,2009(24).E2]车伍,李俊奇.城市雨水利用技术与管理[M].北京:中国建筑工业出版社,2006.E3]车伍,王建龙,何卫华,李世奇.城市雨洪控制利用理念与实践口].建设科技,2008(21).'