2009年全国给水排水技术信息网年会论文集
雨水收集利用系统中的弃流设计
蒋方明
(无锡市建设工程设计审查中心，无锡 214031)
摘 要 本文着重介绍了在雨水收集利用系统中如何弃流掉污染严重的初期径流雨水，从而减轻后续处理构筑物的负担，节约投资和运行费用；同时还对系统中一些设施的设置作了探讨和研究，并提出了设计中的一些注意事项。
关键词 初期径流雨水 分水井 弃流器 弃流池
的水位提高而逐步上升，当弃流池中的水位到达设
1 雨水资源收集利用的概述
计水位时，浮球也上升至弃流器顶部，堵住了弃流器的进水口，之后产生的径流雨水便改道流入雨水随着我国城市化快速发展，导致用水量的陡
储存池，从而完成对污染严重的初期径流雨水的弃增，水资源短缺现象日益严峻，为了可持续城市发
流。 展的需要，雨水资源目前得到了广泛的利用。在雨
水资源利时，应综合考虑雨水的水量、水质以及用
2.2 弃流器
水要求，选择适合的收集利用方法。城区雨水主要
弃流器采用用标准化设计，如图II。弃流器的有屋面、道路、渗透性地面三种汇流介质，其中地
数量配置理论上应按最大初期径流量确定，但由于面径流雨水水质很差，渗透性地面径流雨水基本以
影响最大初期径流量的不确定因数很多(如初期降渗透为主，可收集的雨水有限，所以地面雨水最有
雨强度、屋面形式、雨水在收集管道内的流行时间效的利用方式应以下渗为主。相对而言屋面雨水便
等)，难以做到准确计量，因此建议采用流量分配法于收集利用，污染程度较轻，利用价值较高，且城
配置弃流器个数。计算公式： 市区域屋面面积巨大，屋面雨水在量上也能得到保
证，因此一般城市中采用雨水收集回用时，从水质，π·R²
n ≥ 水量和对后续收集处理要求等方面综合考虑，应首π·75²
选屋面雨水。 式中：n―弃流器配置个数；
屋面雨水污染物主要来源为屋面材料分解，大 R―雨水收集管道半径，mm。 气中的沉积物和天然降水。由于屋面径流雨水经常
2.3 弃流池 表现出初期冲刷效应，初期径流雨水中污染物浓度
较高，水质混浊，随着降雨的持续，一旦冲刷效应
弃流池的设计水位为弃流器进水口设置标高，
完成，径流雨水的水质将明显提高。这一变化规律
设计容量为初期径流雨水的弃流量。初期径流雨水
对雨水收集利用设计具有重要价值，若我们在雨水
的弃流量一般应按建筑物屋面实测收集雨水中污染
收集时弃流掉初期污染严重的径流雨水，便可以大
物浓度变化曲线和雨水利用要求确定。当无资料时
大减轻后续处理构筑物的负担，节约投资，减少运
可采用2-3mm降雨深度作为屋面初期雨水弃流深
行费用。
度。弃流池的排放一般有二种排放方式：方式一采用雨后延时排放的方式，延长时间可按当地间歇性2 雨水收集利用系统中的弃流设计
降雨情况确定，该方式的优点是不受设置条件的限
屋面雨水收集利用系统通常包括三部分：收集制，缺点是需要设置一套控制延时排放的装置；方系统、输送系统、储存系统。根据屋面大小和构造式二采用细管自流排放的方式，具体做法是在弃流的不同雨水收集系统也各有不同，但基本原理类似，池底部设置一根能自流排水的排放细管，该方式的屋面径流雨水经天沟或屋檐汇集后进入管道系统，优点是设置简单、操作方便，缺点是在收集雨水的然后流入储水设施储存，再根据雨水水质和用水要过程中需要损耗少许收集雨水。 求对收集的屋面雨水进行简单处理(如沉淀、过滤、
2.4 雨水储存池 消毒等)。笔者在雨水收集利用系统设计中作了些新
的尝试，希望能给大家提供一定的参考。
经弃流后较为清洁的雨水径流全部流入储存水池，储存水池的设计容量应综合考虑屋面雨水的2.1 初期屋面径流雨水的弃流原理
利用量，可参考下式计算：
-3如图I：初期屋面径流雨水流入分水井后，经V ＝ K×a×A×(H-h)×10
弃流器进入弃流池，弃流器中的浮球随着弃流池中式中： V―屋面年平均可利用雨水量，m³；
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K―径流系数(通常取0.9)； a―季节折减系统；
A―集水面水平投影面积，m²； H―年平均降雨量，mm； h―初期雨水弃流量，mm。
其中季节折减系数a考虑了当地气候，季节等因素的影响。初期弃流量h根据当地降雨量，空气质量，建筑物的屋面等资料确定。 3 结语
据有关调查资料标明，初期径流雨水中所含的污染物占整个降雨径流中污染物含量的75％以上，因此在雨水收集利用系统中采用弃流掉初期径流雨水的方法具有相当大的经济效益。但屋面径流雨水的污染状况及污染物的出流规律不仅受到降雨量、
降雨强度、降雨间隔、空气质量、气温等不可控气候条件影响，另外不同屋面材料，不同屋面形式对径流雨水的冲刷强度，集水时间也会产生不同影响。由于这些影响因素具有较大的偶然性和不确定性，造成我们难以准确发现雨水出流的变化规律，所以我们在初期径流雨水弃流设计中只能借用对典型屋面的调查数据。
在弃流初期径流雨水设计中还需要值得注意的问题是当雨水收集系统连接多个雨水斗时，为了防止不同流程的初期径流雨水相互混合导致冲刷效应的不均匀，雨水斗至分水井的管长宜尽量接近。
注：初期雨水弃流装置已获发明专利，并在无锡化工厂区初期雨水收集系统处理中得到应用。
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