建筑与小区雨水收集利用系统研究

论文摘要

雨水作为一种天然的水资源,具有容易收集、处理方法简单等优点,在各国受到越来越多的重视。近年来,国际上对于城市雨水资源的利用逐渐向雨水蓄渗、缓排和利用的方向发展,我国也在不断学习国外先进技术和管理经验,并结合地域特点探索适宜于本土化的利用模式。将处理后的雨水作为非常规水资源在建筑与小区内进行使用,能够提高水资源利用,缓解用水压力。同时,雨水资源的就地利用,能有效减少城市暴雨径流,缓解城市洪峰,并降低排入到排水系统中的径流污染物。建筑屋面在城市不透水面积中占据相当大的比例,所能汇集的雨量也是相当可观的,其水质与道路、停车场等相比较好,处理成本和用水风险低,因此城市屋面雨水回收利用一直成为人们关注的焦点,各国采取多种有效措施提高屋面雨水的利用能力和效率。近年来我国对雨水资源利用问题的研究与工程实施也越来越多,但仍旧存在着问题,如缺乏系统参数的理论研究、观念落后、利用或控制模式单一和管理系统落后等。本文主要研究了建筑与小区中雨水资源化利用的问题。在深入学习国内外先进雨水资源化利用的基础上,对屋面雨水利用系统的设计参数进行了分析探讨。运用极限强度法对初期弃流雨水进行了理论分析,并结合实例采用Matlab软件对理论进行了验证,对于实际工程中初期弃流量的多少和弃流容积的确定具有借鉴意义。分析了屋面雨水的回用雨水量问题,提出了计算雨水储存池容积的计算方法,并采用重庆市日降雨资料进行了模拟实验,采用Matlab软件进行了计算,通过进行经济性评价,最后得出最经济的储存池容积。利用模式单一问题是观念的落后体现,国内对于雨水-再生水合用系统的研究相对较少,实际工程应用也很少。本文在分析各自应用模式特点的基础上,对雨水-再生水合用系统的可行性和利用模式进一步进行了研究,提出了将再生水作为雨水系统补充水源的合用系统模式,并使用Matlab软件对其经济性进行分析,与独立的雨水、再生水系统进行比较,尝试构建适合我国城市中应用的合用系统模式。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 1 绪论
• 1.1 问题的提出及研究意义
• 1.1.1 问题的提出
• 1.1.2 研究的意义
• 1.2 国内外研究的现状
• 1.2.1 国外雨水收集和利用研究
• 1.2.2 国内雨水收集和利用研究
• 1.3 雨水利用存在的问题
• 1.3.1 回用雨水量
• 1.3.2 回用雨水水质
• 1.4 课题研究的内容
• 1.5 课题研究的技术路线
• 2 雨水收集利用系统概述
• 2.1 雨水利用方案介绍
• 2.1.1 蓄渗利用
• 2.1.2 收集利用设计
• 2.2 屋面绿化系统
• 2.2.1 屋面绿化系统特点
• 2.2.2 系统推广面临的难题
• 2.3 雨水和再生水混合利用系统
• 2.4 本章小结
• 3 雨水收集利用系统中水量与水质问题
• 3.1 降雨分布和产流
• 3.1.1 采用极限强度法分析降雨过程
• 3.1.2 初期雨水量的确定
• 3.1.3 模拟实验
• 3.2 雨水量计算
• 3.2.1 雨水利用量
• 3.2.2 雨水储存池与水量平衡
• 3.2.3 模式试验
• 3.2.4 雨水储存池容积的确定与经济性评价
• 3.3 屋面雨水收集利用系统中水质的处理
• 3.3.1 雨水利用水质要求
• 3.3.2 雨水处理工艺
• 3.4 建筑小区中雨水利用
• 3.5 本章小结
• 4 雨水收集利用系统与再生水系统合用的可行性研究
• 4.1 引言
• 4.2 可行性分析
• 4.2.1 雨水资源的水量和水质特点
• 4.2.2 建筑再生水回用系统特点分析
• 4.2.3 屋面雨水与建筑物再生水系统合用可行性分析
• 4.3 再生水作为雨水系统补充水源的合用系统模式
• 4.3.1 合用系统模式
• 4.3.2 模拟实验
• 4.3.3 合用系统的经济性评价
• 4.4 本章小结
• 5 结论与建议
• 5.1 结论
• 5.2 建议
• 致谢
• 参考文献
• 附录
• A.作者在攻读硕士学位期间发表的论文
• B.论文中所使用的 Matlab 程序