城城区雨水径流滞留与利用项目可行性计划书.doc

全市在上世纪年代末到 年代进入深层地下水开采高峰期。

地下水的利用分别经历了少量开采适量开采大量开采集中过量开采 计划开采和禁采六个阶段。

从年起锡澄片基本为禁采阶段。

年底开采 用深井仅剩眼，年年开采量估计仅为万立方米。

由于大量开采深层 地下水，超过地下水允许开采量，致使地下水水位急剧下降。

在禁采之前，地下 水水位年下降速率达到米，水位埋深由原始水位米左右直下降到 米，降落漏斗不断扩展，整个地下水漏斗区面积达多平方公里。

其中地 下水降落漏斗中心洛社石塘湾带承压水头埋深达米。

城市西北部的洛社石塘湾玉祁前洲杨市等乡镇，水位埋深普遍大于米，处于疏干开 采状态，其面积逾平方公里。

地下水水资源包括浅层淡水深层承压水和微咸水。

城市市第四纪地质属 滨湖沼相沉积夹有长江古河道冲击沉积。

第四纪沉积厚度从东到西般约 米，除潜水含水层外，主要有第第承压含水层。

第承压层，含水层 厚度米，顶板埋深在米左右，单井出水量般， 水质较好。

地质背景概况 城市市内地貌类型主要为冲湖积和湖沼积平原，地势低平为其基本特点。

平原地区第四纪地层厚度般达米，为套多层状结构组成的松 散沉积物。

其间夹有不同时期形成的湖沼相海相软土层和古河道相松散砂层， 在剖面上岩相变化大。

松散砂层赋存丰富的孔隙地下水，水质优良。

在强烈开采 地下水作用下，这些松软土层极易产生压密固结而产生地面沉降。

城市地区虽然第四系沉积分布连续性较好，但其发育特征受构造基底起 伏条件控制，厚度变化较大。

由于城市市缺乏对本项目的研究影响很大的土壤渗透系数统计统计资料， 因此本项目在城市市有关部门的帮助下进行了些典型点的调查，调查结果见 表。

需要说明的是，表中的渗透系数虽然都很小，但均不包括表土，实际情 况是城市市区经过漫长的人类活动，特别是出于防汛排涝的需要而不断垫高地 面，其表层土已基本置换为杂填土，从查到的资料来看，不同地区厚度在 米不等。

表城市市区范围内部分典型点的渗透系数调查表 区 域 序 号 地点地理位置地下水位埋深地下水位黄海高程 表土下原状土渗透系数统计 水平渗透系数垂直渗透系数 惠 山 区 城市毓秀苑小区玉祁镇 天力花园堰桥镇镇政府南侧 城市顺驰地产有限公司理想城市北靠金惠路，西靠惠山大道 锡 山 区 鸿运苑区鸿山镇 首创天中学北地块东亭镇，天中学北 美林小城东亭镇，友谊路南侧 春江花园三期东亭镇，学前东路北侧 北 塘 区 龙塘岸拆迁安置房块市北高中北面，东靠广石路 城市市北塘区新建教育中心风宾路以西，南靠民丰路 崇 安 区 城市八佰伴改建项目原八佰伴商贸中心西南面 南 长 区 达伶港南靠永乐路，北为永丰路 城市市医疗中心北靠金城路，西靠清扬路新乐苑南长区金星街道西侧，周新路 南 滨 湖 区 徐巷农贸市场梅园西侧 奥林花园块建筑路北侧，蠡溪路东侧 城市广电传媒中心广电集团，湖滨路西侧 世家名门锡南路西侧，周新路南 蠡湖小区兰园菊园教师公寓江南大学新校区 城市白金檀宫渡假村南泉镇 新 区 东风家园农民安置房城市市金海里 布勒机械制造有限公司新厂区东靠锡典路 硕放机场民航区改扩建工程航站楼原硕放机场西北角 第二章国内外城市雨水利用管理理论与应用现状 第二章国内外城市雨水管理技术理论与应用现状 城市雨水管理技术与理论的发展 人类利用雨水由来已久，其技术已流传数千年。

雨水利用曾促进世界许多地 方的古代文明。

在我国古代，雨水般多用于农业用水。

除此之外，许多古代建筑也体现了 雨水渗透原理，比较典型的有包括城市地区在内的江南乡镇住宅内设天井来滞 留雨水，杭州老城区在庭院中设天井沟和矩形渗坑等等，其实这些补充地下水和 涵养水源的措施直至上世纪中叶还在使用。

国外城市雨水利用同样历史悠久，据资料记载可以追溯到古罗马时期，罗马 别墅甚至整个城市都将雨水屋顶集流系统设计为应用水和家庭用水的主要水源。

其它许多国家也都能找到雨水利用的历史痕迹。

但是随着人们对自然世界的进步了解和现代技术的兴起，先是地下水的开 采在许多地方逐渐替代了雨水利用技术，接着，修建了以控制雨洪利用河川径 流和开采地下水为目的的水利工程和以管道收集排放技术为特征的市政工程，为 社会发展发挥很大的作用，也取得了巨大的效益，使得雨水利用除在少数缺乏水 源地区外已被人们忽略。

传统的城市建设的标志就是大量的硬化路面和钢筋混凝土建筑，与之相对应 的传统城市雨水管理把雨水视为没有污染的废水，主张将其尽快排出地表，从 而不对人们的日常生活造成影响。

实际上，城市大少面源污染造成的损失减 少城市排水设施的投资与运行费用等间接经济效益，因此可适当考虑雨水利用的 间接效益。

最后，对系统进行动态和静态经济效益分析，获得最优的经济效益。

存储池的泥区容积超高与溢流 除具有高防洪能力的多功能调蓄外，雨水调蓄般均应设计溢流设施。

以雨 水直接利用为主要目的的雨水调节储存池，除了按以上方法计算有效调蓄容积 外，还应考虑池的泥区容积超高与溢流。

存储池的泥区容积 通常在存储池底部设有淤泥存放的区域泥区。

泥区容积的大小应根据所 收集雨水的水质和排泥周期来确定。

对封闭式存储池，可以参照污水沉淀池设置 专用泥斗以节省空间对敞开式调节储存池，排泥周期相对较长，泥区深度可按 来考虑。

当排泥确有困难时，应设搅拌冲洗管道，搅拌冲洗水源 宜采用池水，并与自动控制系统联动。

存储池的超高 雨水存储池般应考虑超高，封闭式不小于，开敞式不小于。

当雨水存储池设置在地下，有人孔或检查井与其相连时，可以将溢流管设在 池顶板以上的人工或检查井侧壁上，此时调节储存池的实际调蓄容积将会加大， 可以利用该部分作为削峰调节容积。

当无结构电气设备等要求时也可不设超 高。

开敞式调蓄和多功能调蓄也可不受此限制，根据周边地形景观等灵活掌握。

雨水调蓄设施的溢流 为了保证系统的安全性，雨水存储池般都设有溢流管渠，在水池积满水 时启用，以免造成溢流灾害。

特别是采用地下封闭式调节储存池或调节储存池与 建筑物合建时更应仔细设计，确保安全溢流。

雨水存储池的溢流可以在池前溢流，第三章屋面雨水收集利用 降雨历时 频率 降雨强度 频率 也可在池后溢流。

根据溢流口和接入下游点的高程关系，溢流可以是重力直接溢 流，也可是通过水泵提升溢流，排至下游管渠或河道等水体。

重力溢流运行简 单，安全可靠，基建投资和运行成本均较低，应优先考虑使用。

重力溢流时溢流 管高度在有效储存容积的上方。

如果高程不允许重力溢流，则应采用自动检控阀 门控制方式来实现及时自动溢流。

但般为了安全起见，应配有手动切换控制功 能，以备发生机械故障时使用。

当室内蓄水池的溢流口低于市政道路路面时，应 设置自动提升设备排出溢流雨水。

室内地下蓄水池上游的雨水收集管道上应设置 超越管，并确保超越管能重力排放到室外。

城市市屋面雨水利用规模分析 城市市暂时没有降雨特性参数的详细统计资料，无法对城市市的雨水存 储池体积和集蓄效率进行计算，为了更好地说明城市市屋面雨水利用规模，本 研究中以上海年世博会世博园区屋面雨水收集利用方案作为类比对象，对 城市市不同利用规模进行费用效益分析，供后续的项目决策参考。

降雨特性参数统计 上海市对年的降雨自记资料进行了详细统计，采用降雨自记纸数 字化处理系统对资料进行数据转换，得到近二十年的小时降雨资料。

按照我国规 定，划分两场雨的最小时间间隔为小时。

城市暴雨管理中，般将雨量大 于的降雨算作场降雨事件。

按上述条件编制计算机程序，将二十年的小 时降雨资料划分为降雨事件，共计场，年均降雨次数为。

统计每场 雨的降雨量降雨历时以及降雨间隔时间，并计算各参数的数学期望值和变差系 数。

各参数的频率分布见图，降雨参数分布特征采用指数分布函数来描 述，计算结果见表。

第三章屋面雨水收集利用 图降雨间隔的概率密度分布图降雨量的概率密度分布 图降雨强度的概率密度分布图降雨历时的概率密度分布 表上海市降雨特性统计 统计量降雨量历时降雨间隔 平均值 变差系数 均值倒数 指数概率密度函数 上海世博园区雨水利用工程存储池容积估算 雨水存储池容积计算 世博园区拟收集主题馆中国馆演艺中心会议中心等新建永久性建筑的 屋面雨水，对应的屋面汇水面积约。

按降雨损失与初期弃流各计，假设存储池次满蓄的泄空时间为 ，给定不同的集蓄能力，编程计算不同存储池体积下的集蓄效率 和年集蓄水量，结果见表及图。

由图可知随着存储池容积的增大， 屋面雨水的集蓄效率逐步提高，年均集蓄水量增多，然而增长的幅度趋缓。

设计 容量从增至时集蓄效率增长了近而增至时，相 应的增长幅度仅有。

存储池容积的增大将增加投资，使得相应容积下雨水利 用系统的经济效益有所降低，因此，需结合费用效益分析确定雨水存储池的合理 间隔时间 频率 降雨量 频率第三章屋面雨水收集利用 容积。

表雨水存储池体积及相应集蓄效率 注表中集蓄效率为扣除弃流及初损水量后的年均屋面雨水的集蓄效率及水量 贮存池设计容量 雨水