第33卷第华北水利水电学院学报Vol.33No.42012年8月JournalofNorthChinaInstituteofWaterConservancyandHydroelectricPowerAug．2012:1002－5634(2012)04－0022－03城市雨水蓄水池容积计算与研究胡良明1，李逸之1，樊思熠2(1．郑州大学水利与环境学院，河南郑州450002;2．北京燕化天钲建筑工程有限公司，北京102502)摘要:以降雨资料为基础，通过分析雨水蓄水池容积与工程投资、节水效益三者之间的关系，提出了基于汇水面积推求城市雨水蓄水池容积的计算方法，并对工程建设的社会经济效益进行评价以确定其可行性．以郑州市第一中学为例，计算其雨水蓄水池的容积，为城市雨水蓄水池容积的确定提供参考．关键词:雨水利用;蓄水池;流量;容积;经济效益目前，淡水资源不足、水体污染和生态恶化已在相当程度上制约了社会经济的发展．作为一种成本低廉的节水系统，雨水集蓄利用系统的推广运用为缓解水资源短缺，解决城市防洪和排水问题提供了有效途径．另外，雨水蓄水池有净化雨水的功能，能改善人居环境，具有良好的环境效益．雨水蓄水池作为城市雨水集蓄利用系统的一部分，其工程规模是雨水利用工程可行与否的关键影响因素．目前雨水利用计算中存在的问题，对雨水蓄水池容积与工程投资和节水效益三者之间的关系进行研究，并以郑州市第一中学雨水利用为背景做了实例计算分析．蓄水池容积计算的基本原理蓄水池容积可以通过计算入流和出流过程线的差值来实现［1］，可分2种情况，如图1所示．1图1蓄水体积计算示意图集雨全部被利用，不足部分由其他水源补充．综合利用相关数据资料计算比较，得到蓄水池容积，计算步骤如下(这里研究的是无渗透或渗透性能很弱的蓄蓄水池容积计算的基本方程为t0(Q－Q)dt，V=∫0inout式中:V为蓄水池容积;t为蓄水时间;t0为出流过程线与入流过程线下降段相交的时间;Qin为入流流速;Qout为出流流速．水池)．2．1汇水面积折算建筑区的下垫面一般可分为:屋面、混凝土及沥青路面、半透水面、公园和绿地及裸露的硬地面等．不同下垫面的径流系数不同，利用公式(1)计算汇水面积内的加权平均径流系数．蓄水池容积计算步骤考虑到设计方案的可操作性，假定每次降雨的2收稿日期:2011－12－24基金项目:河南省教育厅自然科学研究资助项目(2011A570010)．作者简介:胡良明(1963—)，男，河南光山人，教授，硕士，主要从事水工结构计算、水资源高效利用等方面的研究．---本文来源于网络，仅供参考，勿照抄，如有侵权请联系删除---第33卷第4期胡良明，等城市雨水蓄水池容积计算与研究232．3蓄水池容积确定以Vc表示计算得到的调蓄容积，Vu表示降雨间隔时段的用水量，Ve表示设计蓄水池容积．比较分析最终确定蓄水池的容积，具体分析如下．1)若Vc＜Vu，即计算调蓄容积小于降雨间隔时段用水量时，雨水可全部收集，即Ve=Vc．2)若Vc＞Vu，即计算调蓄容积大于降雨间隔时段用水量时，为节省投资，可以减少蓄水池容积，多余雨水实施排放或渗透，此时Ve=Vu．综上可得Ve=min{Vc，Vu}．另外，由于蓄水池几何尺寸未定(不在该文研究范围之内)，需要考虑的无效容积部分无法定量求出．又因此部分容积较小，可忽略不计，故在此对其未作考虑．=∑ζiφi(1)ψ式中:ψ为平均径流系数;φi为各下垫面对应的径流系数;ζi为各下垫面汇水面积占总汇水面积的百分比，%．将实际汇水面积折算为产流面积S［2］，(2)S=Fψ式中F为建筑区实际汇水面积，hm2．2．2初步计算蓄水池的容积1)降雨量估算法．根据设计区的折算产流面积和设计降雨量确定汇集的径流雨水量，从而确定雨水蓄水池的容积．(3)V=10HS式中:V为蓄水池容积，m3;H为设计降雨量，mm;S为折算产流面积，hm2;10为单位换算系数．当需要控制初期雨水，使其不进入蓄水池时，应减去相应的初期雨水弃流量．2)降雨强度曲线法．径流量–降雨历时简化关系曲线如图2所示．该曲线与两坐标轴围成的面积即为总降雨径流量V，可采用图解法或积分法近似计算．一般情况下，该值可以作为雨水蓄水池的设计容积［3］．工程效益分析雨水利用工程的投资费用主要包括基本建设资金、维护费用、能源消耗及折旧费等．投资收益主要为雨水置换自来水收益和渗透补给地下水收益．...