高校雨水收集回用系统工程探讨

文 / 刘 徽

（作者单位：首都师范大学）

近年来，我国在建设节约型园林和海绵城市的倡导下，高度重视雨水收集利用功能的提升，采取了相关的行政和技术措施，《建筑与小区雨水控制及利用工程技术规范》的施行为建筑雨水利用在全国范围内的推广和应用创造了条件，“集雨型绿地”的主要技术措施有透水地面、下凹式绿地、雨水调蓄池等。PP模块是一种高品质的再生聚丙烯塑料，具有无毒无污染、使用寿命长、施工周期短、便于施工等特点，PP模块雨水池就是以PP模块为组件制成的雨水收集利用设施，对合理利用雨水、提高城市排涝能力等具有巨大的作用。下面结合实际工程对PP模块收集利用系统及施工技术加以阐述。

1 项目概况

该项目位于北京市某高校校园内，建筑面积约2.44万m2，占地面积约0.82万m2，雨水来源主要为建筑物屋面雨水、硬化道路雨水以及绿地雨水。北京市年均降雨量为596mm，夏季雨量较大，按照海绵城市建设要求，需配建雨水调蓄池两座，有效调蓄容积为180m3。

2 系统介绍

雨水通过管网汇流、地表径流等形式进入收集管网，在前端设置预处理系统，经截污沉淀、弃流、过滤等物理工艺后进入调蓄池中，雨水经处理后回用于绿化、浇灌等，弃流雨水排入下游雨水管网中，工艺流程见图1。

图1 雨水收集回用系统工艺流程

初期雨水的弃流以及悬浮物的去除是雨水处理的关键，预处理措施可确保进入调蓄池的雨水水质，工艺流程见图2。

图2 雨水预处理系统工艺流程

2.1 雨水截污挂篮沉淀装置

主要应用于管网雨水口处或雨水收集回用的弃流井之前。采用PE+PPB外壳、内置不锈钢304提篮及过滤网，可有效拦截较大固体污染物，保护后期设备正常运行，便于清理。

2.2 雨水弃流过滤装置

装置内置水流堰挡板、控制阀、控制球，不锈钢滤网，当达到设定的弃流量时，排污口自动关闭，停止弃流，进行雨水收集，过滤产生的污染物留在排污口箱体内，待降雨结束后排污口自动打开，污染物随剩余水流排出，装置回复原状，等待下次降雨。

2.3 复合流过滤器

采用折流、逆向流的复合流原理，连续对雨水进行分离过滤，在污染较轻的区域可直接达到生活杂用水的水质标准，结构简单，过滤顺畅。

2.4 PP模块雨水调蓄池

池体部分包括：钢筋混凝土底板、防渗土工布、PP模块、周边保护板等。防渗土工布选用聚烯烃类防渗材料，保证防渗效果和使用年限；PP模块选用承压能力强的塑料模块，保证抗压强度大于400kN，防止系统出现垮塌、变形。

2.5 控制系统

设置主控制柜1台，采用室外防水型，就近安装，所有设备具备手动和自动控制功能，对整个系统内的主要设备及工艺处理过程进行监控，建议电控柜具有信号远传接口。

3 施工工序及控制要点

雨水调蓄池开挖深度为4m，基坑周边无重要建筑，地下管线简单明了，施工工序如下：场地规划→基坑开挖→基坑基础处理→下部防渗层铺设→PP模块安装→上部防渗层包裹→检查井及管道等的铺设→土方回填→机电设备安装。施工前，做好熟悉图纸工作，在图纸交底过程中加强沟通，明确好系统各部分的标高，合理掌握各环节控制要点。

3.1 场地规划

根据校区用地现状，经多方现场踏勘确定将雨水调蓄池设为两座，分别位于项目东西两侧的绿地及广场的地下区域。

3.2 基坑开挖

严格按照土方开挖方案进行放线测量开挖，采用反铲挖土机挖土、人工清基平整。挖土时严格控制标高，自上而下水平分段分层进行，做好放坡及基坑支护并及时修整，不得超挖和扰动槽底土，挖掘机挖土不得一次挖至设计标高，应暂留200～300mm土层，测出槽底设计标高后由人工挂线挖土并清理整平，坑底平整度不超过±20mm。落实好土方堆放及外运方案。

3.3 基坑基础处理

基坑清槽完成后浇筑100mm厚C15素混凝土垫层，然后浇筑200mm厚C25钢筋混凝土底板，再铺30～50mm厚中砂找平层，做好浇筑及养护工作。基础处理保证其足够的承载力，为后续模块组装创造有利条件。

3.4 铺设防渗土工布

铺设前作好存放方案避免二次搬运，并清理底板和基坑边坡的石块、铁丝等尖锐物，避免对土工布的损坏。铺设过程中采用人工卷铺，注意长方向沿基坑长方向铺装，其中心与底板中心重合，做到铺设平整、避免剐破，将底部及侧面土工布焊接一体以加强池体的密闭性。铺设完成后再次对防渗土工布检查并及时修补。

3.5 PP模块安装

作好PP模块进场验收以确保各组件的完好。采用拼接组装方式，先将PVC防护板铺在防渗土工布上，再装第一层，然后逐层往上，模块用连接件连接，每个模块长边侧使用4只连接件，短边侧使用2只连接件，上下模块之间也用连接件连接。模块拼装过程中，高度为450mm的上下面为承压面以确保最大强度，上下层之间为交叉式连接，避免垂直连接，在供水装置和排泥装置处安装模块加固框架。严格按照工艺要求安装，轻拿轻放避免磕碰，做到安全文明施工。

3.6 包裹防渗土工布

将焊接好的整张防渗土工布包裹在池体周围，按折痕折好，顶部包裹时两侧搭接长度不小于0.5m，进、出水管以及连通接口作好密封处理，再将进水管引入进水井，出水管引入出水井，进、出水管与池体采用专门装置连接。包裹好后，在池体四周和顶部满铺PVC防护板。

3.7 检查井及管道等的铺设

检查井按相关图集施工。雨水管选用HDPE双壁波纹管，采用弹性密封圈承插连接；与排污泵连接的管道，选用涂塑钢管法兰连接。控制系统电缆线按现场路由铺设。

3.8 土方回填

上述施工验收合格后及时安排回填，回填土土质须符合设计或规范要求，不得含有石块、砖头、冻土及其他杂硬物体等，保证回填土的强度和稳定性。沿水池四周、从底部向上对称分层回填至水池顶部，控制好分层厚度要求，用打夯机夯实以保证密实度，模块顶部0.5m以内须由人工回填，可回填宽沙土或熟土并夯实。回填区域应避免重型机械碾压，做好成品保护。

3.9 机电设备安装

按照各设备装置的位置、标高安装。雨水处理装置的管道连接要控制好标高，水泵、阀门、总控制柜等按照图纸设计要求核验好规格型号，并作好材料的复试，试验合格后再进行安装。

4 结语

在高校实行雨水收集回用践行了节能环保和可持续发展的方针，由于校区建设年代比较久远，现状空间对构筑物的选址、选型存在一定的制约性，本项目采用PP模块技术作为雨水收集回用系统的工艺，解决了布局、选型、施工等的难点。目前，PP模块的投入成本虽然较钢筋混凝土水池偏高，但综合施工周期、适用性、可重复利用率等方面，仍具有较好的经济性和推广价值。以PP模块技术为代表的雨水收集利用设备的集成化将成为一种发展趋势，为创建节约型校园发挥不可或缺的重要作用。