雨水收集池是雨洪利用系统中收集的终点,处理系统的起点,是一个承上启下的重要环节。从目前国内对整个雨洪利用系统的研究来看,这部分的设计和措施还不完善和成熟。在大多数雨水利用项目中,收集池的位置、大小、结构和运行管理问题是影响系统工作的重要因素。
一、雨水收集池的主要功能
本项目中设置雨水收集池的主要目的是:
(1)雨水收集和存储。由于雨水的收集和使用总是不同步的,所以雨水收集池用于平衡雨水收集量和使用量。
(2)初期雨水弃流。初期雨水(前3~5mm或前几分钟)的污染物含量很高,在整个降雨带来的雨水污染物总量中占有很大比例,如果将这部分雨水排除,就可以大幅度减轻处理设备的负担甚至可不对后续雨水做处理而直接回用。因为初期弃流相当于收集开始的一个过滤器,所以我们在本次设计中决定将初期雨水的弃流设施集成在雨水收集池中。
(3)雨水原水供水。在本项目中,雨水靠自流处理回用是不可能的,必须有雨水泵送系统,为了减少机房数量,雨水收集池和处理机房分开建设,因此将雨水供水泵也集成在雨水收集池中。
二、雨水收集池的设计控制参数选择
雨水收集池的某些设计控制参数对池体结构设计有重大影响,必须首先确定。这些参数不同于基本设计参数,需要根据具体情况通过计算和分析来确定。
2.1雨水收集池和弃流池容积
尽管理轮上有*大可能降雨量的说法,但在工程建设中不能利用这个数据确定雨水收集池的容积,以免造成浪费。一般来讲,应按某个重现期的降雨量来计算雨水收集池的容积,没有必要选择过高的重现期。本项目中心场地区域采用5a重现期降雨强度收集雨水,其他区域采用2a重现期收集雨水。5a重现期的情况下,24h*大连续降雨为144mm;2a重现期的情况下,24h*大连续降雨为86mm除去4mm的初期雨量,雨水收集量应分别按140mm和82mm计算。各区域雨水收集池和弃流池容积见表1。
2.2雨水供水泵选型和集水坑设计
雨水收集池内雨水供水泵选型主要受雨水回用系统的影响,和雨水收集池容积等因素关系不大。本工程选用了2套40m³/h的雨水处理系统,合计处理能力为80m³/h,所以选取2h的雨水处理量作为雨水供水泵的公司量。雨水供水泵采用1用1备。
雨水供水泵设置于雨水收集池内的集水坑,集水坑的容积过大而收集雨量少的时候,由于水位很低使该系统无法启动,另一方面也不能太小,必须能够容纳水泵的布置并留有操作空间,而且容积太小会造成在降雨时间长但降雨量较小时,水泵启动频繁。本工程选用每个收集池负担的流域面积内1mm降雨的径流量作为集水坑的容积V1,具体见图1,采用下式计算。
经过计算复核,这个容积大于雨水供水泵的5min流量。集水坑还需要一定的深度,受潜水泵吸水高度的影响,取500mm为不可泵送的水深,取不可泵送水量占集水坑容积的30%,可得集水坑深度为1600mm(见图1)。