小区雨水利用设计技术规范
5.7．1雨水直接利用可将雨水收集后经混凝、沉淀、过滤、消毒等处理工艺后，用作生活杂用水如冲厕、洗车、绿化、水景补水等，或将径流引入小区中水处理站作为中水水源之一。
但在雨水全年分配不均匀地区，需设有较大的调蓄构筑物。
且在旱季，设备常处于闲置状态，其可行性和经济性略差。
5．7．2 雨水间接利用是指将雨水适当处理后回灌至地下水层或将径流经土壤渗透净化后涵养地下水。
土壤渗透是最简单、可行的雨水利用方式。
5．7.3 屋面初期径流的COD为300-2000mg／L，SS为400—800mS／L，路面径流的污染性更强，径流水质随降雨进行过程而改善，最终屋面径流COD<100mg／L，路面径流COD<300mS／Lo
5.7．4 土壤渗透的净化作用。
1 渗透深度达lm时，砂性粘土的COD去除率为45％～65％，人工土(50％炉渣，50％砂性粘土)的COD去除率为65％以上。
人Ii比天然土有更大的含水容量和更好的净化效果。
2 渗透深度影响净化效果，但表层1～2m土壤对雨水径流起主要净化作用。
3 为防止污染地下水，土壤渗透的COD负荷应小于100ms／m2·s，渗透前径流的COD应控制在100～200mg
／L范围内。
4 为充分利用土壤净化能力，在雨水直接利用时也宜将
径流收集后先经1—2m天然或人工土壤(花坛、绿地等)渗透
净化后再进入处理系统。
5.7．5 土壤的渗透能力。
据达西定律：
⋅
Q⋅
=(5．7．5）
J
A
K
式中Q——渗透流量(m3／s)；
K——渗透系数(m／s)；
A——过水断面面积(nl’)；
J——水力坡降。
当地下水位较低时，／近似等刁：1，渗透系数A-是土壤渗透能力的关键参数。
5．7．6土壤渗透系数K由土壤性质所决定，可参考表5．7．6也可经实验测定。
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K值才能得到代表性结果，在现场原位测定K值可使用立管注水法、圆环注水法等，也可使用简易的土槽注水法等。
表5.7.6 土壤渗透系数经验值
5．7．7常用的渗透设施。
1 绿地。
植被具有净化径流和水上保护作用，应充分利用城市中的绿地。
尽量将径流引入绿地。
为增加渗透量，在绿地中可做浅沟（见图5．7．7—1）以在降雨时临时贮水。
沟内仍种植植物，平时沟内无水。
若有条件可适当置换土壤，用人工土壤(50％炉渣加50％天然土)代替天然土壤以增加渗透量。
随着城市中绿地面积所占比例增加，绿地渗透具有巨大潜力。
2 渗透地面。
1）多孔沥青地面。
在厚6～7cm的表面沥青层中不使用细小竹料，孔隙率12％~16％。
蓄水层由两层碎石组成，上层粒径1～3cm，厚10cm，下层粒径2．5～5cm，厚度视蓄水要求定；，蓄水层孔隙率为38%～40％(见图5.7.7—2）。
多孔沥青路面有
堵塞问题，堵塞后需用吸尘机或高压水冲洗以恢复其孔隙率。
2）多孔混凝土地面。
其构造类同于多孔沥青地面，但表层为厚度12-13~m、孔隙率15％-25％的无砂混凝土层。
此种地面的抗堵塞性能远远高于多孔沥青地面。
3）嵌草砖。
嵌草砖是带有各种形状空隙的混凝土块，开孔率可达20％~30％。
孔中植草，因而能有效地净化径流和美化环境。
混凝土块若受过多、过重车辆碾压，易发生不均匀沉降或错位，不宜设置于交通繁忙地带。
3渗透管、沟、渠。
渗透管、沟等由无砂混凝土或穿孔管等透水材料制成，多设于地下，四周填有粒径10~20mm砾石以贮水(见图5．7．7-3）。
无砂混凝土、穿孔管、土工布等的渗透性能强，因此渗透管、沟、渠等设施的渗透能力取决于其周围土壤的渗透系数。
4 渗井。
仅适用于清洁的径流。
5.7.8 渗透管、沟、渠等的渗透表面应高于地下水最高水位或地下不透水岩层1．2m以上，并应距房屋基础3m以上。
在地面坡度大于15％或土壤渗透系数小于2x10—cm／s的地区不适于使用雨水渗透设施。
5．7．9 小区雨水渗透利用实际上是用经过计算的渗透管、沟、渠等替代部分雨水管道，径流进入管系后能渗透也能流动。
对于小于或等于设计重现期的降雨，全部径流均能通过
渗透设施渗入地下。
对于大于设计重现期的降雨，渗透设施仅能渗下一部分径流，多余部分径流需排出小区至市政雨水管网或水体。
5.7.10 渗透设施的计算方法。
计算方法是基于水量平衡，即对某设计降雨重现期作径流量、渗透量和贮存量三者之间的平衡计算。
1 推理计算法。
1) 设计径流量VT ：
⎥⎥⎤⎢⎢⎡+=t A CA q V T T )(1000360025.10 (5．7．10-1)
式中 q T ——重现期为了，降雨历时为t 的暴雨强度(L ／ha ·s)；
C ——服务面积的平均径流系数；
A ——渗透设施的服务面积(ha)；
A 0——渗透设施直接承受降雨的面积，可忽略不计，对于埋地管沟，A0=0(ha)；
t ——降雨历时(h)；
1．25——经验修正系数。
2） 设计渗透量y ，：
t A J K V s p 3600⋅⋅⋅= (5．7．10－2）
式中 K —土壤渗透系数(m ／s)；
J ——水力坡降，近似等于1；
A s ——有效渗透面积(m 2）。
为安全起见，K 乘以0.3～0.5的安全系数；在A S 中不计入渗透管、沟的底面积，侧面积也乘以0．5的系数。
因底面积易堵且沟、管中水位上下波动，取1／2高度作为平均水位。
3）设计存贮空间V ：
V 为设计径流量与设计渗透量之差的最大值。
]m ax [P T V V V +=
]3600)(5.4m ax [0t A K t A A C q s T ⋅⋅-+⋅= (5．7．10—3）
令0=dt dV
，用图解法或选代法解此方程得相应
t 值，它即为存贮空间最大时所对应的降雨历时，据此t 计得的V 值即为所需的最大存储空间，即设计存贮空间。
如北京地区711.0)8(lg 811.01[]2001++=t T q T
据0=dt dV 得)
)(lg 811.01(4.0)8(8289.00711.1A A C T A K t t s +⋅+⋅=++ 上式中的T 为设计暴雨重现期。
据此方程式可解得t ，将t 代人V 的计算式中即可求得设计存贮空间V 。
2 经验公式计算法：
260)2(60107k t h b s h b t q A L T ⋅⋅++⋅⋅⋅⋅⋅⋅=-
（5.7.10－4）
其中 h b D h b S d S k ⋅-
⋅+=)4(422ππ
式中L——渗透管、沟、渠的长度(m)；
A——管段的汇水面积(m2）；
q T——对于某重现期了的暴雨强度(L／ha·s)；
t——降雨历时(min)；
b——渗透沟宽(m)；
h——渗透沟有效高度(m)；
S一一存储系数，即沟内存贮空间与沟的总有效容积之比；
A——土壤渗透系数(m／s)；
d——沟内渗透管内径(m)；
D——沟内渗透管外径(m)；
S k——砾石填料的储存系数，可取0．4。
以上各参数可参见图5．7．7—3。
计算时也是先假设渗透设施的宽、高(b、h)和砾石填料的储存系数S k，据不同降雨历时t求得一系列L值，从中选取最大值。
5．7．11渗透设施的设计步骤。
1 确定当地暴雨强度公式及设计暴雨重现期。
2 渗透管、沟、渠定线，划分各设计管段的服务面积，计算相应的径流系数。
3 设定设计管段的长、宽、高(L、b、h)和砾石填料的孔隙率(常取0．4），计算此管段的存贮空间V’。
4 利用5．7．10条中的计算方法计得此管段所需设计存贮空间V o
5 比较y和r，若V<V则需调整所设定的管段的L(或b 和h)重新试算，直至V等于或略大于y。
6 确定设计渗透管、沟、渠的L、b、h后，再移至下一个设计管段。
5.7.12屋面和路面径流可靠重力沿地面流人绿地、花坛，多余部分通过雨水口进入渗透管系。
雨水口的构造及布置参见5．5．2。
为防止渗透管沟的堵塞，建议在雨水口内设置截污装置如褂篮等并定期清刷。
5.7．13 为保证雨水利用对小区建筑和管理的要求。
1 竖向设计中要合理确定绿地高程，绿地宜低于周围地面、路面5～10cm以充分利用其贮留和渗透能力。
2 屋面和路面选用低污染性防水材料。
建议新建构筑物使用瓦质、板式屋面。
建议对已有沥青油毡平屋面施行“平改坡”改造，以从源头控制径流污染。
3 加强地面清洁管理、因保持地面清洁是最简单且有效的径流污染控制及渗透设施防堵措施。
4 若有条件可在房屋雨落管下端出口处作屋面初期径流弃流池，以收集最初2mm降雨形成的受严重污染的径流。
此部分初期径流可排入污水管中。
但弃流池至今尚无定型设施，还有待开发。
