人工湖水系水量平衡及沖溝人工山泉能耗.doc

人工湖水系水量平衡及沖溝人工山泉能耗計(jì)算書(shū)福建工大建筑設(shè)計(jì)院目 錄一、人工湖水系水量平衡計(jì)算31、補(bǔ)水量計(jì)算3A、綠地澆灌用水量3B、人工湖自然蒸發(fā)量3C、水景制造蒸發(fā)量4D、湖水下滲損失量42、景觀補(bǔ)充水源來(lái)源及水量分析4A、人工湖調(diào)蓄水量計(jì)算4B、建筑小區(qū)內(nèi)的地表雨水收集.5C、沖溝內(nèi)雨洪徑流的截留5D、地下井水的抽取6E、小區(qū)生活污水的中水回用6二、沖溝人工山泉制造能耗計(jì)算71、人工山泉用水量與泵提升費(fèi)用72、泵的一次投入費(fèi)用7三、在景觀渠首取用地下水制造人工山泉可行性分析8蒸發(fā)水量其它水源補(bǔ)給量雨水收集量溢流水量使用水量漏失水量滲透水量調(diào)蓄水量一、人工湖水系水量平衡計(jì)算1、補(bǔ)水量計(jì)算圖 1 水量平衡計(jì)算圖A、綠地澆灌用水量綠化用水量Q 1= k1*A 1* q1 k1 設(shè)計(jì)系數(shù)，取1.2；A1 綠地面積，A=105661m2； q1 綠化用水定額1.5L2L/m2.d，取2L/m2.d計(jì)算綠化用水量Q1 = k*A * q =1.2*105661m2*2L/m2.d =253 m3/d綠化用水量日用水量需253 m3B、人工湖自然蒸發(fā)量人工湖自然蒸發(fā)量Q2 = k2*A2 * q2k2 設(shè)計(jì)系數(shù)，取1.2；A2 人工湖泊水面面積，A=15000m2；q2 最大蒸發(fā)量4.5mm/m2.d (參照中科院南京地理與湖泊研究所研究結(jié)論)人工湖自然蒸發(fā)量Q2 = k2*A2 * q2 = 1.2*15000 m2*4.5mm/m2.d = 81 m3/d人工湖自然蒸發(fā)量為81 m3C、水景制造蒸發(fā)量（沖溝人工山泉制造）人工造景如噴泉等強(qiáng)化蒸發(fā)，本項(xiàng)目將湖水提升以制造人工山泉，將強(qiáng)化蒸發(fā)。由于制造人工山泉產(chǎn)生的額外水量損失與山泉水量等有關(guān)系。另外由于缺乏相關(guān)資料，該水量無(wú)法進(jìn)行明確計(jì)算。 個(gè)人認(rèn)為其損失量可按50 m3/d估計(jì)。D、湖水下滲損失量（與人工湖的地質(zhì)及防滲處理有關(guān)，暫不考慮）補(bǔ)水量計(jì)算 = 綠地澆灌用水量Q 1 + 人工湖自然蒸發(fā)量Q2 +水景制造蒸發(fā)量Q 3 = 253 m3/d + 81 m3/d + 50 m3/d = 384m3/d2、景觀補(bǔ)充水源來(lái)源及水量分析A、人工湖調(diào)蓄水量計(jì)算小區(qū)規(guī)劃的景觀水體面積約15000m2，景觀水主體蓄水池由北向南漸低，比降落差為9m，分段設(shè)計(jì)有梯級(jí)的滾水壩，將水池分為多個(gè)梯級(jí)相連的水池。水池設(shè)計(jì)最低蓄水水深0.6m，最高蓄水水深為1.5m，若取1.2m為平均水深，景觀水主體蓄水池可蓄水18000m3。若取1.5m水位作為洪水位，人工湖可調(diào)蓄的雨水量為5400m3，僅夠提供半個(gè)月的補(bǔ)水量。福州市郊連續(xù)無(wú)降雨日數(shù)最長(zhǎng)達(dá)60天，僅靠人工湖自身調(diào)蓄水量無(wú)法滿(mǎn)足水量平衡。B、建筑小區(qū)內(nèi)的地表雨水收集小區(qū)場(chǎng)地占地面積約180000 m2，建筑占地面積約28000 m2，綠地面積約105000 m2。建成后小區(qū)平均徑流系數(shù)取0.35，年降雨量1500mm計(jì)算，小區(qū)年可收集雨水量為94500 m3。Q=1000qF10000.351500mm180000 m294500 m3建筑小區(qū)依地勢(shì)地形向中心景觀水體圍攏，有利于雨水滲透收集。在小區(qū)排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)中應(yīng)考率雨水滲透技術(shù)，控制住區(qū)內(nèi)不透水地面的面積，合理充分利用雨水，涵養(yǎng)地下水源。，截流的綠地雨水經(jīng)過(guò)滯留、滲透、去污，可直接排入景觀水渠或蓄水池，與景觀水系形成一個(gè)整體的生態(tài)水系。C、沖溝內(nèi)雨洪徑流的截留福州地區(qū)暴雨強(qiáng)度公式（L/s.ha）為： 其中P為重現(xiàn)期（a），t為降雨歷時(shí)（min）。（摘自城市規(guī)劃師手冊(cè)第二分冊(cè)，福建省城市規(guī)劃信息中心，1994）如果參考雨水排放系統(tǒng)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，按重現(xiàn)期為1年，降雨歷時(shí)30min計(jì)算，各沖溝內(nèi)可形成的徑流雨水流量為：表1 暴雨強(qiáng)度公式估算各沖溝徑流雨水量沖溝匯水面積徑流系數(shù)暴雨強(qiáng)度徑流雨水量1北10 ha0.55144.8L/s. ha796 L/s26 ha0.55144.8L/s.ha478 L/s3中41 ha0.55144.8L/s.ha3265 L/s45 ha0.55144.8L/s.ha398 L/s5南95 ha0.55144.8L/s.ha7566 L/s總157 ha0.55144.8L/s.ha12503 L/s從以上分析可知，可收集的雨水水量大大超過(guò)人工湖的可調(diào)蓄水量，但是由于自然降雨在全年分布很不均勻，加上截留雨水需要建設(shè)雨水截流截污的取水凈化設(shè)施，構(gòu)筑物不宜大，只能部分利用雨水，雨水不能作為人工湖穩(wěn)定的補(bǔ)水來(lái)源。D、地下井水的抽取 已有場(chǎng)地1號(hào)機(jī)井的產(chǎn)水量在100 T/d左右，可在場(chǎng)地西北角人工湖高位處，勘探地下水源，打若干機(jī)井，抽取地下水，直接導(dǎo)入人工湖作為穩(wěn)定補(bǔ)充水源，但受到含水層地理位置的約束及產(chǎn)水量影響。E、小區(qū)生活污水的中水回用以小區(qū)生活污水為再生水水源，生活污水經(jīng)處理后，達(dá)到國(guó)家再生水回用標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)入景觀水池。按目前小區(qū)規(guī)劃資料，日生活用水量在1000噸左右，中水回用量可在500800噸左右，這是比較經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定、環(huán)保的補(bǔ)水來(lái)源，同時(shí)開(kāi)發(fā)單位可申請(qǐng)減免自來(lái)水污水處理費(fèi)及相關(guān)環(huán)保補(bǔ)貼。二、沖溝人工山泉制造能耗計(jì)算1、人工山泉用水量與泵提升費(fèi)用每條山溝的山泉采用分開(kāi)獨(dú)立就近提升的方式供水，該方式比集中供水的方式更節(jié)能且節(jié)省管路建設(shè)投入。每條提升管路根據(jù)綠地情況鋪設(shè)支管供綠地自動(dòng)噴灌或消防等其他用途。山溝編號(hào)揚(yáng)程單溝水量25m3/h功率單溝水量50m3/h功率單溝水量100m3/h功率133m4816239m5.51122342m5.51122410m1.53.06.0545m5.51122合計(jì)功率KW/h224488合計(jì)成本13.2元/h26.4元/h52.8元/h注：以電費(fèi)0.60元/kwh計(jì)算2、泵的一次投入費(fèi)用以國(guó)內(nèi)一線品牌南方特種泵為參考價(jià)，對(duì)泵機(jī)的一次投入與提升水量大小進(jìn)行比較，如下表。山溝編號(hào)揚(yáng)程單溝水量25m3/h功率單溝水量50m3/h功率單溝水量100m3/h功率133mCDL32-301臺(tái)0.90萬(wàn)（含電控）CDL32-30臺(tái)1.65萬(wàn)（含電控）CDL32-30臺(tái)3.15萬(wàn)（含電控）239mCDL32-30-1臺(tái)0.95萬(wàn)（含電控）CDL32-30-臺(tái)1.75萬(wàn)（含電控）CDL32-30-臺(tái)3.35萬(wàn)（含電控）342mCDL32-30-1臺(tái)0.95萬(wàn)（含電控）CDL32-30-臺(tái)1.75萬(wàn)（含電控）CDL32-30-臺(tái)3.35萬(wàn)（含電控）545mCDL32-30-1臺(tái)0.95萬(wàn)（含電控）CDL32-30-臺(tái)1.75萬(wàn)（含電控）CDL32-30-臺(tái)3.35萬(wàn)（含電控）合計(jì)3.75萬(wàn)（含電控）6.9萬(wàn)（含電控）13.2萬(wàn)（含電控）提升系統(tǒng)除泵機(jī)外，還有管網(wǎng)，管閥件，提升井設(shè)施等，其經(jīng)濟(jì)投入與提升水量成非線性疊加正比關(guān)系，即經(jīng)濟(jì)投入的增加要大于水量的增加。三、在景觀渠首取用地下水制造人工山泉可行性分析根據(jù)本項(xiàng)目實(shí)際資料與基本要求進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析比較，此方案基本不可行。1) 水量不足，深水井產(chǎn)水量參照已有1號(hào)井估算，按每口井每天100立方米，至少需要20口井才能滿(mǎn)足供水要求。且在場(chǎng)地高位地勢(shì)打井，工程量大，施工技術(shù)要求高，造價(jià)高。2) 地下水的抽上所需揚(yáng)程不會(huì)減少，甚至可能因?yàn)楹畬由疃炔灰粚?dǎo)致?lián)P程增加，加上為保證足夠生活用水量，增加了抽水量，大大增加了