北京城市雨水利用工程技术规程.doc

ICS P 备案号 XXXXX 2009 北京市地方标准 DB DB11 T XXX 2009 城市雨水利用工程技术规程 Engineering technical code on rainwater harvesting and utilization in Urban Area 征求意见稿 2009 XX XX 发布 2009 XX XX 实施 北 京 市 质 量 技 术 监 督 局 发 布 目 次 前 言 I 1 范围 1 2 规范性引用文件 1 3 术语和定义 1 4 基本资料 4 5 规划 4 6 工程设计 6 7 工程施工与设备安装 15 8 工程验收与运行管理 16 9 工程效果监测与评价 16 前 言 为使雨水利用工程做到安全可靠 经济适用 进一步提高雨水利用工程的建设质量和管理水平 编制城市雨水利用工程技术规范 本标准由北京市水务局提出并归口 本标准负责起草单位 北京市水利科学研究所 本标准参加起草单位 本标准主要起草人 城市雨水利用工程技术规程 1 范围 本规程规定了雨水利用工程规划 设计和建设的基本原则 要求和方法等 本规程适用于城镇雨水利用工程规划 设计 施工 验收及运行管理 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准引用而成为本标准的条款 凡是注日期的引用文件 其随后所有的修改 单 不包括勘误的内容 或修改版均不适用于本标准 然而 鼓励根据本标准达成协议的各方研究是 否可使用这些文件的最新版本 凡是不注明日期的引用文件 其最新版本适用于本标准 GB T 18920 2002 城市污水再生利用 城市杂用水水质 GB T 18921 2002 城市污水再生利用 景观环境用水水质 GBJ118 1988 民用建筑隔声设计规范 GB 50014 2006 室外排水设计规范 GB 50015 2003 建筑给水排水设计规范 GB 50204 2002 混凝土结构工程施工质量验收规范 GB 50268 1997 给水排水管道工程施工及验收规范 GB 50288 1999 灌溉与排水工程设计规范 GB 50400 2006 建筑与小区雨水利用技术规范 GBJ141 1990 给水排水构筑物施工及验收规范 SL207 1998 节水灌溉技术规范 SL103 1995 微灌工程技术规范 SL24 1991 堰槽测流规范 DB11 T 281 2005 屋顶绿化规范 DB11 T 349 2006 草坪节水灌溉技术规定 JC T945 2005 透水砖 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本规程 3 1 城市雨水利用工程 rainwater harvesting and utilization engineering in urban area 城市化地区对雨水进行下渗 回用 调控排放等综合利用的工程 3 2 峰值汇流系数 runoff peak coefficient 区域出口的峰值流量与对应的最大时段平均降雨强度和区域面积之积的比值 3 3 不透水地面 impervious pavement 不透水或弱透水的地面 3 4 透水铺装地面 pervious pavement 可渗透 滞留和渗排雨水的铺装地面 也称透水地面 3 5 回渗井 infiltration recharge well 将处理后达到相应水质标准的雨水直接回补到地下透水层的构筑物 3 6 下凹式绿地 depressed green 低于周边地面标高 可积蓄 下渗自身和周边雨水径流的绿地 3 7 环保雨水口 pollutant removable inlet 具有拦截径流中部分污染物 分离初期径流等功能的雨水口 3 8 DDF 曲线法 DDF curve method 由反映不同时段 频率降雨量的降雨量 时段 频率曲线 简称 DDF 曲线 推求设计降雨过程的方 法 3 9 降雨时程分配表 rainfall process distribution table 反映某历时降雨过程的时程分配表 3 10 调控排放 detention controlled discharge 将区域内雨水暂时滞留在管道和调蓄设施内 并按照所控制的流量排放到下游 3 11 屋顶绿化 roof greening 在屋面设计一定厚度和结构形式的种植层 种植适宜的植物 3 12 屋面滞蓄排放 roof retention and letting 在具有足够承载和防渗能力的屋面 将降落的雨水临时滞留在屋面上 通过限流措施以较小流量 排入雨水管道 3 13 雨水收集回用率 rainwater collection and reuse rate 一定区域内收集回用的雨水量占降雨所产生径流量的百分比 3 14 雨水综合利用率 rainwater comprehensive utilization rate 一定区域内雨水下渗和收集回用的量占所产生径流量的百分比 3 15 雨水池 rain water tank 存储和调节雨水的构筑物 3 16 兴利容积 useful storage volume 雨水池中用于储存回用雨水的容积 3 17 调蓄容积 detention and revaluating volume 雨水池中用于调节径流峰值的容积 3 18 有效孔隙率 effective porosity 可储存雨水的连通孔隙体积占总体积的比例 3 19 铺装层 pavement layer 透水地面地表至土基以上的各层统称为铺装层 包括垫层 基层 找平层 面层 3 20 铺装层容水量 water storage capacity of pavement layer 单位面积透水地面可容纳雨水的最大量 3 21 规划利用雨水量 proposed rainwater utilization volume 达到雨水利用规划目标每年 6 9 月需要控制和利用的雨水量 3 22 综合透水能力 Integrated infiltration capacity 一定面积透水地面在某一恒定降雨强度下达到全面积水时的累积降雨量 3 23 生物滞留 Bio retention or rain garden 通过植物 土壤和微生物系统截留 滞蓄 过滤 净化雨水径流的措施 4 基本资料 4 1 水文气象资料 4 1 1 工程所在地近 10 年以上的年 月 日降雨量和 5 min 10 min 15 min 20 min 30 min 45 min 60 min 120 min 360 min 720 min 24h 历时的降雨量和降雨强度 无实测资 料的地区 可参考 北京市水文手册 或市政暴雨强度公式计算求得短历时暴雨强度和降雨量 4 1 2 工程所在地近 10 年以上的年 月 日水面蒸发资料 无实测资料的地区 可参考 北京市水 文手册 4 2 地形与地质资料 工程建设区地形 土壤 地质和水文地质等方面的基本资料 应有大于 1 500 的地形图 4 3 地下设施资料 工程建设区现状和规划的地下管线和地下构筑物位置 深度 结构等方面资料 应有大于 1 500 的 管线综合图和必要的纵断面图 4 4 其它资料 4 4 1 工程建设区或工程所在地的区域总体规划 详细规划 及排水规划 防洪规划 绿化规划和生 态环境建设规划等专项规划资料 含规划总平面图 管线综合图等 4 4 2 工程建设区的占地面积 建筑面积 绿化率 水面面积等主要参数 应对房屋总数 每栋楼的 层数 居住单元数 雨落管位置 绿地类型等进行调查 5 规划 5 1 一般规定 5 1 1 凡新开发建设或改 扩建的区域 占地面积在 50000m2以上的 应首先编制雨水利用规划 再进行雨水利用工程设计 占地面积小于 50000m2的区域 可直接进行雨水利用工程设计 5 1 2 区域雨水利用工程规划应与区域排水规划同时开展 建筑与小区雨水利用工程规划宜在小区前 期规划中考虑 5 1 3 雨水利用规划应以区域总体规划 详细规划为主要依据 并与排水规划 防洪规划 绿化规划 和生态环境建设规划等专项规划相协调 5 1 4 雨水利用规划区域内的排水体制宜为分流制 5 1 5 规划应提出有利于雨水利用的竖向与坡度控制要求 5 1 6 规划原则应体现对雨水的回用 下渗等综合利用和减小外排水量和峰值流量 5 2 规划内容 5 2 1 雨水利用规划内容应包括 规划目标 原则 雨水利用分区 方案比选 工程布局 雨水控制与利用的相关要求 规划雨水利用量估算及投资估算 规划目标可采用控制规划建设区域峰值汇流系数的方法确定 峰值汇流系数可按公式 1 计算 1 s pFiQ 式中 p 峰值汇流系数 无量纲 Qp 峰值流量 单位为升每秒 L s 以系统汇流时间 为时段的最大平均降雨强度 单位为升每秒公顷 L s hm2 i Fs 汇流区面积 单位为公顷 hm 2 系统汇流时间 单位为分 min 应由实测资料分析确定 通常可采用公式 2 估算 2 21mt 式中 t1 汇水面汇水时间 单位为分 min 一般采用 5 min 15 min m 折减系数 无量纲 按 GB50014 2006 的规定取用 t2 管渠内雨水流行时间 单位为分 min 雨水利用标准可参照表 1 选取 表 1 雨水利用标准选取表 建设后用 地类 型 10m 内土 壤质地 重现期 a 年 控制峰值汇 流系数 粘土 1 2 0 3 0 4 粉土 细砂 2 4 0 2 0 3 中砂 砂砾 3 5 0 15 0 2 居民区 工业 区 办公 商务 区 卵石 5 8 0 15 公园 绿 粘土 1 3 0 3 0 4 粉土 细砂 3 5 0 2 0 3 中砂 砂砾 5 8 0 15 0 2 地 卵石 8 10 0 15 a 重要地区或短期积水引起严重后果的地区 重现期可适当增大 特别重要地区和一般地 区或排水条件好的地区重现期可酌情增减 5 2 2 规划利用雨水量可按公式 3 计算 3 10 1 1 0 ni iifniifN FPFPW 式中 规划雨水利用量 单位为立方米 m 3 N 6 9 月降雨量占年降水量比例 取 82 fP 区域 地块 雨水利用标准所设定重现期的年降水量 单位为毫米 mm iF 0 建设前第 i 类用地的面积 单位为公顷 hm2 i 建设前第 i 类用地的汛期径流系数 无量纲 可参考表 2 选取 i 1 建设后第 i 类用地的面积 单位为公顷 hm 2 i 建设后第 i 类用地的汛期径流系数 无量纲 可参考表 2 选取 0n 建设前用地类型数 1 建设后用地类型数 表 2 不同区域汛期径流系数参考值 用地类型 土壤质地 坡度 汛期径流系数 林地 0 15 0 25 公园 墓地 0 15 0 25 7 0 20 7 0 35 0 5 0 30砂性土 5 10 0 40裸地 粘性土 0 5 0 50 5 10 0 60 居住区 0 50 0 70 商业区 0 55 0 80 混凝土 沥青路面 0 85 级配碎石路面 0 45 干砌砖石和碎石路面 0 30 6 工程设计 6 1 雨水利用形式选择 6 1 1 雨水渗入地下可利用绿地 透水铺装地面 渗沟 渗井等渗透设施和生物滞留设施 6 1 2 绿地雨水宜采用渗入地下形式 可依据绿地土壤与地质地形条件 结合景观要求采取整体下凹 式绿地 局部下凹式绿地 必要时可在适当的地方设置入渗槽 渗井等渗透设施 6 1 3 屋面雨水可选择收集回用 排入绿地下渗 屋顶绿化或屋面滞蓄排放等形式 6 1 4 小区内的人行道 非机动车道宜采用透水铺装地面 将雨水渗入地下或下渗后收集回用 6 1 5 城市道路宜采取相应雨水利用措施 红线内绿化带宜采用下凹式绿地 人行步道宜采用透水地 面 并应同时满足承载力和冻涨要求 道路雨水口宜采用环保雨水口 雨水口可设于绿地内 但进入 绿地前宜经适当处理 道路雨水管道接入河道前宜设置调控排放设施 6 1 6 城市河道雨洪宜就近引入公共绿地滞蓄下渗 不具备条件时可在保障防洪安全的前提下通过闸 坝 堰等进行调控利用 6 1 7 高架立交桥面雨水应利用高程关系收集利用 立交桥区其它道路雨水应结合桥区绿地进行收集 和综合利用 6 1 8 城市公共排水系统宜在适当位置布设雨洪调蓄池和流量控制井 采用调控排放的形式进行雨水 利用 城市公共雨水管接入河道前应设置污物分离设施 并适当设置雨水利用设施 6 1 9 河湖在保障安全的前提下宜进行汛期水位的调节利用 使较多雨水拦蓄在河湖内 6 1 10 季节性河道及沿岸 应采取措施就地拦蓄和下渗雨水 6 2 设计降雨 6 2 1 规划市区小于 2 年一遇的降雨 降雨量采用 GB 50400 2006 中的规定计算 大 于 2 年一遇的降雨 降雨量可采用公式 4 和公式 5 计算 重现期 N 2 20 年 4 73 0 1 lg826 tNtpNta 重现期 N 50 200 年 5 734 0 2 l tPta 式中 NtaP 降雨量 单位为毫米 mm N 重现期 单位为年 年 t 设计降雨历时 单位为分 min 6 2 2 设计降雨过程宜采用 DDF 曲线法确定 当降雨历时大于或等于 360 min 时可采用时程分配表 法确定 6 3 集流工程 6 3 1 屋面雨水 6 3 1 1 屋面雨水收集设施主要包括屋面集水檐沟 天沟 雨水斗和立管 雨落管 等 设计方法与 要求应符合 GB50015 2003 和 GB50400 2006 的规定 6 3 1 2 应收集无污染或污染较小材料屋面的雨水 不宜收集沥青或沥青油毡屋面的雨水 6 3 2 地面雨水 6 3 2 1 街道 庭院 广场等地面雨水通过雨水口收集 再经连接管进入下一级雨水管渠 雨水口及 连接管的水力计算应按 GB50014 2006 的相关内容进行 6 3 2 2 雨水口宜设置在汇水面的低洼处 或硬化地面周围的下凹式绿地内 硬化地面雨水收集宜采 用环保型雨水口 6 3 2 3 高架立交桥面雨水可通过桥面雨水口 雨落管收集 设计方法与要求应符合 GB50014 2006 的规定 6 3 3 河道雨洪 6 3 3 1 河道雨洪的径流量应依据上游汇水区的不透水面积比例从图 1 中选择相应的径流系数 再由 公式 6 计算得出 10 6 f shPFW 式中 河道径流量 单位为立方米 m 3 hW Fs 汇水区面积 单位为公顷 hm 2 设计降雨量 单位为毫米 mm sP 以不透水面积比例 f 为参数的径流系数 无量纲 f 05010150 2025030350 40 0 20 40 60 81 0径 流 系 数 降雨深 P m f20 40 60 80 当 60 P 350m 图 1 城区河道雨洪径流系数选取图 6 3 3 2 引河道雨洪进行绿地滞蓄下渗的引洪流量应依据绿地内可用的滞蓄容积 下渗能力等经计算 确定 6 3 4 传输管渠 6 3 4 1 收集的雨水宜采用管道传输 管道的最小管径 设计流速 设计坡度和管道及附属构筑物的 设计应符合 GB50014 2006 中有关规定进行 车行道下管道最小覆土厚度应满足承载力要求 6 3 4 2 雨水管道的水力计算可按 GB50014 2006 和 GB50400 2006 的相关方法和要求进行 当 需要系统的径流过程 水位变化过程计算时 应采用数值模拟方法 6 4 雨水处理工程 6 4 1 水质 6 4 1 1 雨水水质应采用实测数据 无实测数据时 可参考表 3 中的经验值 表 3 北京地区雨水水质指标参考值 单位为毫克每升 雨水径流类型 化学需氧量 悬浮物 氨氮 总氮 总磷 初期径流 150 2000 50 500 10 25 20 80 0 4 2 0 屋顶雨水 后期径流 30 100 10 50 2 10 4 20 0 1 0 4 初期径流 150 2500 100 1200 5 25 5 40 0 2 1 0庭院 广场 跑 道等雨水 后期径流 30 120 30 100 1 4 5 10 0 1 0 2 初期径流 300 3000 300 2000 5 25 5 100 0 5 2 0 机动车道路雨水 后期径流 30 300 50 300 2 10 5 20 0 1 1 0 入渗铺装下集蓄雨水 10 40 5 56 10 6 砂质或粉砂质土 2 78 10 6 5 56 10 6 壤土 1 39 10 6 2 78 10 6 粘质土 2 78 10 7 6 6 3 2 渗透设施进水量可按公式 11 计算 11 tAqV 103625 0 式中 V 设计重现期降雨历时渗透设施的进水量 单位为立方米 m 3 q 渗透设施设计暴雨强度 单位为升每秒公顷 L s hm 2 A 渗透设施受纳的集水面积 单位为公顷 hm 2 渗透设施受纳的集水区的径流系数 无量纲 可参照表 2 选取 A0 渗透设施承纳降雨面积 单位为公顷 hm 2 t 降雨历时 单位为小时 h 6 6 3 3 渗透设施在 时段内的设计渗透量按公式 12 计算 12 sPAJKtV 360 式中 V 设计渗透量 单位为立方米 m 3 综合安全系数 一般可取 0 5 0 8 K 土壤渗透系数 单位为米每秒 m s 可参照表 5 选取 J 水力坡降 一般可取 J 1 A 有效渗透面积 单位为平方米 m 2 水平渗透面按投影面积计算 竖直渗透面按有效水位 高度 1 2 计算 斜渗透面按有效水位高度的 1 2 所对应的斜面实际面积计算 地下渗透设施的顶面积 不计 6 6 3 4 渗透设施所需储水空间为进水量和渗透量之差的最大值 可按公式 13 计算 13 pwVMAX 式中 Vw 渗透设施所需储水空间 单位为立方米 m 3 V 渗透设施的进水量 单位为立方米 m 3 Vp 渗透设施的渗透量 单位为立方米 m 3 6 6 3 5 渗透设施储存填料所需的容积宜按公式 14 计算 14 kpsnV 式中 Vs 渗透设施储存填料所需的容积 单位为立方米 m 3 nk 填料的孔隙率 不应小于 30 无填料时取 1 6 6 3 6 渗透设施相关尺寸可根据渗透设施的储存容积和渗透设施形式计算确定 6 7 透水铺装地面 6 7 1 透水铺装地面应在土基上建造 并自上而下设透水的面层 找平层 基层和垫层 面层的渗透 系数应大于 1 10 4m s 找平层 基层和垫层的渗透系数应不小于面层的渗透系数 6 7 2 透水面层可采用透水混凝土 透水砖 草坪砖等 找平层和垫层可采用无砂混凝土 砾石 砂 砂砾料等或其组合 6 7 3 当面层采用透水砖时 其抗压强度 抗折强度 抗磨长度等应符合 JC T945 2005 的规定 6 7 4 透水铺装地面应满足相应的承载力和抗冻要求 6 7 5 铺装层应有存储雨水的能力 其各层的最小孔隙率应不小于 8 且所用透水混凝土的有效孔 隙率应大于 10 砂砾料和砾石的有效孔隙率应大于 20 铺装层的厚度应不小于 25cm 6 7 6 透水地面的设计降雨重现期应不小于 2 年 铺装层容水量应不小于 2 年一遇 60min 降雨量 6 7 7 铺装层容水量应满足设计重现期 不同历时降雨情况下地面不产生积水 可按公式 15 计 算 15 0 0 MAX p ptttjNpFPW 式中 铺装层容水量 单位为毫米 mm pW 重现期为 N 历时为 tp的降雨量 单位为毫米 mm ptNP 土基的累积渗水量 mm 应由现场入渗试验实测确定 若无实测数据 可由土基渗透系 Fj 数与历时 tp的乘积估算 6 7 8 当面层为透水砖时其厚度由所选用的透水砖规格确定 找平层厚度宜为 20 50mm 基层厚 度应依据承载力要求确定 当其它层厚度确定时宜按照公式 16 计算垫层的厚度 16 djzmpdhWh 式中 垫层厚度 单位为毫米 mm dh 铺装层容水量 单位为毫米 mm pW 面层厚度 单位为毫米 mm m 面层有效孔隙率 无量纲 找平层厚度 单位为毫米 mm zh 找平层孔隙率 无量纲 基层厚度 单位为毫米 mm z 基层孔隙率 无量纲 垫层孔隙率 无量纲 d 6 7 9 透水地面的径流系数可按照式 17 估算 17 c cctNcjpttNPKW 式中 重现期为 N 历时为 tc的降雨时透水地面径流系数 无量纲 ctN 重现期为 N 历时为 tc的降雨量 单位为毫米 mm ctP 土基的饱和导水率 单位为毫米每分钟 mm min jK tc 降雨历时 单位为分钟 min 6 7 10 透水地面的透水效果由综合透水能力反映 依据采用 2 年一遇 1 小时降雨对应的综合透水能 力 IS2对透水地面进行等级划分 划分标准见表 6 表 6 透水地面等级 级别名称 符号 标志 IS2范围 备注 无级 TSN 无 IS2 22mm 22mm相当于1年三遇60min降雨 初级 TS0 22 mm IS2 35 mm 35mm相当于1年一遇60min降雨 一星级 TS1 35 mm IS2 45 mm 45mm相当于2年一遇60min降雨 二星级 TS2 45 mm IS2 56 mm 56mm相当于5年一遇60min降雨 三星级 TS5 56 mm IS2 66 mm 66mm相当于10年一遇60min降雨 四星级 TS10 66 mm IS2 76 mm 76mm相当于20年一遇60min降雨 五星级 TS20 76 mm IS2 7 工程施工与设备安装 7 1 工程施工 7 1 1 雨水利用工程应按照批准的设计文件和施工图纸施工 并符合 GB 50268 1997 和 GBJ141 1990 的相关要求 7 1 2 混凝土和混凝土结构施工应符合 DL T 5144 2001 和 GBJ141 1990 的要求 7 1 3 施工前应进行现场调查 选择施工方法 编制施工组织设计和安全规程 施工不应损伤周边地 下设施和土壤渗透能力 7 1 4 雨水入渗工程所用砂料应质地坚硬清洁 级配良好 含泥量应不高于 3 粗骨料应质地坚硬 禁止采用软弱风化骨料 砂料粒径应满足设计要求 含泥量应不高于 1 7 1 5 沟槽底面不应夯实 应避免超挖 超挖时不能用超挖土回填 应以碎石填充 7 1 6 透水地面的施工应避开冬季 其它应符合 GB50400 2006 的要求 7 2 设备安装 7 2 1 水处理设备的安装应按照工艺要求进行 在线仪表安装位置和方向应正确 不得少装 漏装 7 2 2 设置在建筑物内的设备 水泵等应采取可靠的减振装置 其噪声应符合 GBJ118 1988 规定 7 2 3 设备中的阀门 取样口等应排列整齐 间隔均匀 不得渗漏 8 工程验收与运行管理 8 1 雨水利用工程宜在试运行一段时间后进行验收 试运行期宜安排在主汛期 试运行期间宜经历 2 3 场 60min 降雨量在 25mm 以上的降雨 8 2 试运行期间应监测雨水利用工程在收集水量 外排水量 排水峰值流量 增渗水量 回用水量等 方面的数据 以及处理前后雨水的水质 并形成试运行管理报告 8 3 雨水利用工程应依据试运行报告 必要的现场测试和相关工程建设过程资料应遵照 GB50400 2006 的相关规定进行验收 8 4 雨水利用工程的运行管理应符合 GB50400 2006 的要求 8 5 城市道路雨水口和雨水管线应定期检查和清理 8 6 城市河湖调蓄利用工程应定期检查维修 9 工程效果监测与评价 9 1 工程效果监测 9 1 1 雨水利用工程建成后 宜对实施效果进行监测 监测内容宜包括 降雨量及过程 产流量及过 程 增加入渗量 回用量等 9 1 2 降雨量及过程可借用利用工程建设区附近的雨量站资料 若附近 2km 内无雨量站 应采用自 记雨量计观测 9 1 3 产流量及过程可采用容积法或堰槽法自动测量 并具有足够的数据存储空间 9 1 4 增加入渗量可依据不同的入渗方式选择流量法 土壤水量平衡法等 9 1 5 雨水回用量可采用水表 流量计等监测 9 1 6 透水地面的效果宜通过人工模拟降雨试验监测 9 2 工程效果评价与效益分析 9 2 1 雨水利用工程验收时应对运行效果进行初步评价 评价的主要内容包括 各个系统及整个区域 的雨水收集回用率 雨水综合利用率 透水地面的综合透水能力 区域的外排径流量和径流峰值削减 量 以及处理和利用的雨水水质等 9 2 2 雨水利用工程运行一段时间后 应对运行效果进行评价 除了 9 2 1 的评价内容外还应包括经济 效益 社会效益和环境效益的分析 DB11 T