大慶市海綿城市屋面雨水收集系統(tǒng)施工方案一、工程概況本工程位于大慶市建成區(qū)內，為響應《大慶市海綿城市建設管理條例》要求，針對新建及既有建筑屋面實施雨水收集系統(tǒng)改造。項目覆蓋行政辦公、商業(yè)綜合體、住宅小區(qū)等多類建筑，總匯水面積約25萬平方米。系統(tǒng)設計遵循"滲、滯、蓄、凈、用、排"六字方針，結合大慶市多年平均降雨量400mm的氣候特征，采用模塊化組合工藝，實現(xiàn)雨水資源利用率不低于80%，年節(jié)水效益預計達15萬立方米。工程建設需滿足《大慶市海綿城市規(guī)劃設計導則》《建筑屋面雨水排水系統(tǒng)技術規(guī)程》等規(guī)范要求，重點解決三個核心問題：一是通過源頭減排控制初期雨水污染，二是構建高效雨水凈化循環(huán)體系，三是建立智能化運維管理平臺。項目采用的"雨水自動收集-自然凈化-自主循環(huán)"技術體系已在大慶油田總部機關示范工程中驗證，可實現(xiàn)藍藻發(fā)生率降低70%、年創(chuàng)效140萬元的綜合效益。二、系統(tǒng)設計（一）設計參數(shù)降雨重現(xiàn)期：基本值取5年，校核值取50年（依據(jù)《大慶市建成區(qū)初期雨水治理工程規(guī)劃設計導則》）。徑流系數(shù)：混凝土屋面0.85，金屬屋面0.90，綠化屋面0.35。設計流量：采用推理公式Q=167iA計算，其中暴雨強度i取5min降雨歷時標準值2.8L/(s·hm2)。調蓄容積：按3mm初期雨水棄流量+15%富余容積設計，總有效儲水量1200m3。（二）系統(tǒng)構成1.集水子系統(tǒng)雨水斗：選用65型虹吸式雨水斗，具備氣水分離功能，斗前水深控制在80-120mm，單斗排水能力≥25L/s。屋面每200m2設置1個，天溝坡度≥0.5%，排水方向與屋面分水線一致。初期棄流：采用"雨量+時間"雙參數(shù)控制裝置，當降雨量達3mm或徑流時間超5分鐘后自動切換至收集模式，棄流水通過專用管道排入市政污水系統(tǒng)。導流系統(tǒng)：金屬屋面采用0.6mm厚彩鋼板天溝，混凝土屋面設置U型PVC排水溝，溝內設置不銹鋼格柵（孔徑5mm）攔截大顆粒雜質。2.傳輸子系統(tǒng)管材選擇：立管采用DN110HDPE雙壁波紋管（環(huán)剛度SN8），水平管采用DN200PE實壁管，熱熔連接。管道坡度：懸吊管0.2%，埋地管0.5%。固定系統(tǒng)：立管采用型鋼支架（間距≤2m），懸吊管采用彈簧減震吊架（間距3m），吸收水流沖擊產生的振動荷載。溢流保障：在屋面檐口設置溢流口（寬×高=300×150mm），與重力流備用排水系統(tǒng)連接，確保超重現(xiàn)期降雨安全排放。3.凈化子系統(tǒng)預處理單元：設置旋流沉砂池（停留時間2min），去除粒徑≥0.2mm的泥沙顆粒，池底安裝排泥閥（每日自動開啟1次）。深度處理單元：采用"石英砂濾池+活性炭吸附"雙級過濾工藝，濾料層高度1.2m，濾速8m/h，反沖洗周期48h。消毒單元：紫外線消毒器（功率300W，劑量≥30mJ/cm2），接觸時間30s，確保出水細菌總數(shù)≤100CFU/mL。4.存儲子系統(tǒng)主體結構：地下式HDPE模塊水池（尺寸30m×20m×2.5m），模塊采用φ500mm蜂窩結構，抗壓強度≥300kPa，頂部覆土1.2m種植草坪。輔助設施：池內設置高低水位傳感器（控制液位0.5-2.2m）、攪拌裝置（轉速15r/min）、放空管（DN100）及溢流管（DN200），外壁采用2mm厚HDPE土工膜防滲（滲透系數(shù)≤1×10??cm/s）。5.回用子系統(tǒng)供水泵組：2用1備立式離心泵（Q=50m3/h，H=30m），變頻控制，出口壓力維持0.25MPa。管網(wǎng)系統(tǒng)：采用DN150PE給水管，環(huán)狀布置，服務范圍包括綠化灌溉（200個旋轉噴頭）、道路清掃（10個取水點）、景觀補水（3處水景）。水質監(jiān)測：在線監(jiān)測pH值（6-9）、濁度（≤5NTU）、余氯（0.05-0.3mg/L），數(shù)據(jù)實時傳輸至管理平臺。三、施工工藝（一）施工準備技術準備：組織設計圖紙會審，編制專項施工方案，重點對虹吸管道水力計算、模塊水池抗浮驗算、設備聯(lián)動控制邏輯進行專家論證。對施工人員開展《DB2306T195-2024運行維護導則》等規(guī)范培訓，考核合格后方可上崗?，F(xiàn)場準備：清除施工區(qū)域障礙物，平整場地并做好排水坡度（≥2%）。地下管線探測采用RD8000管線儀，開挖1.5m深探溝確認管線位置，對給水管、燃氣管等重要管線設置警示標識和防護欄。材料驗收：HDPE管材進場需提供出廠合格證、環(huán)剛度檢測報告，抽樣進行熱熔對接試驗（接口拉伸強度≥16MPa）；雨水斗做流量-水頭損失測試，確保偏差≤5%設計值；石英砂濾料含泥量≤1%，不均勻系數(shù)K60≤2。（二）關鍵工序1.屋面工程雨水斗安裝：在屋面板預留孔洞（尺寸比雨水斗大150mm），周邊用C30細石混凝土澆筑，泛水高度≥250mm，防水層上翻至斗體高度的2/3處，采用金屬壓條密封。天溝施工：金屬天溝采用鉚釘連接（間距≤300mm），接縫處涂刷丁基橡膠密封膠；PVC天溝采用承插連接，橡膠圈接口，每隔1.5m設固定支架。閉水試驗：屋面防水層施工完成后，進行24h閉水試驗，水位高度50mm，滲漏量≤0.5L/(m2·d)為合格。2.管道工程虹吸管道安裝：先安裝雨水斗連接管（長度≤1.5m），再依次安裝懸吊管、立管。管道水平度偏差≤2mm/m，垂直度偏差≤3mm/m。立管底部設置柔性接頭，吸收管道伸縮變形。熱熔連接：環(huán)境溫度低于-5℃時采取預熱措施，加熱板溫度控制在200-220℃，對接壓力0.15MPa，保壓冷卻時間≥15min。接口處翻邊寬度10-20mm，高度≥5mm。壓力試驗：管道安裝完成后進行水壓試驗，試驗壓力1.5倍工作壓力（≥0.6MPa），保壓30min壓降≤0.05MPa，無滲漏為合格。3.水池工程基坑開挖：采用反鏟挖掘機開挖，坡比1:0.75，坑底預留300mm人工清底。設置輕型井點降水系統(tǒng)，將地下水位降至基底以下500mm?；A處理：鋪設300mm厚級配砂石墊層（壓實系數(shù)≥0.95），澆筑150mm厚C25混凝土底板（內配φ12@200雙向鋼筋），表面做水泥基滲透結晶防水層。模塊拼裝：從角部向中心推進，模塊間采用卡槽+螺栓連接，每3層進行水平度校正（偏差≤5mm/10m）。外側包裹土工布（滲透系數(shù)1×10?3cm/s）和防滲膜，接縫熱熔焊接。4.設備安裝水泵安裝：設置型鋼減震基礎（橡膠墊厚度50mm），泵軸與電機軸同軸度偏差≤0.1mm。出水管安裝止回閥和柔性接頭，壓力表量程為工作壓力的1.5-2倍。過濾系統(tǒng)：濾池內先鋪200mm厚鵝卵石承托層，再分層裝填石英砂（粒徑0.8-1.2mm）和活性炭（碘值≥800mg/g），濾料表面平整度偏差≤50mm。自控系統(tǒng)：安裝PLC控制柜，實現(xiàn)液位、流量、水質等參數(shù)的實時監(jiān)測與自動控制，預留與城市智慧水務平臺的數(shù)據(jù)接口。（三）季節(jié)性施工措施冬季施工（11月-次年3月）：管道焊接前預熱至15℃以上，采用電伴熱維持焊接溫度；混凝土摻加早強防凍劑（摻量3%），熱水拌合（≤80℃），覆蓋阻燃棉被養(yǎng)護；基坑周邊設置防凍脹隔離層（200mm厚聚苯板），防止凍融循環(huán)破壞。雨季施工（6月-8月）：現(xiàn)場設置排水溝（300×300mm）和集水井（φ800mm），配備2臺φ100mm污水泵；屋面施工避開雨天，已安裝管道端口采用盲板封堵；材料堆放場地高于地面300mm，搭設防雨棚（采用彩鋼板+防水布雙層防護）。四、質量控制（一）過程管控1.檢驗批劃分：按分項工程劃分為屋面集水、管道安裝、水池結構、設備安裝等8個檢驗批，每個檢驗批包含主控項目和一般項目兩類檢查內容。2.關鍵控制點：雨水斗安裝：位置偏差≤10mm，標高偏差±5mm，周邊防水加強層寬度≥300mm；管道接口：熱熔對接溫度210±10℃，焊接壓力0.18±0.02MPa，接口錯邊量≤10%壁厚；水池滲漏：滿水試驗（充水至設計水位后24h，水位下降≤2mm/d）；水質凈化：連續(xù)7天出水水質達標（SS≤10mg/L，COD≤50mg/L）。3.試驗檢測：管道閉水試驗：試驗段長度≤1km，水頭高度2m，30min滲水量≤0.05L/(m·min)；設備性能測試：水泵在設計工況點效率≥80%，噪音≤75dB(A)；系統(tǒng)聯(lián)動試驗：模擬降雨強度10mm/h，驗證從收集到回用的全流程響應時間≤30s。（二）驗收標準1.分部分項驗收：隱蔽工程驗收：包括管道基礎、防水層、預埋件等，需留存影像資料；分項工程驗收：由監(jiān)理工程師組織，施工單位提交檢驗批驗收記錄；分部工程驗收：由建設單位組織，設計、監(jiān)理、施工單位共同參加，形成驗收報告。2.竣工驗收：技術資料審查：包括竣工圖、試驗記錄、隱蔽工程驗收單等28項資料；現(xiàn)場實體檢測：隨機抽取3處管道接口進行剝離試驗，3處水池結構進行回彈檢測；系統(tǒng)功能測試：連續(xù)運行30天，記錄日處理水量、能耗、水質等關鍵指標。五、安全措施（一）管理體系成立項目經理為組長的安全管理小組，設置專職安全員2名，特種作業(yè)人員持證上崗率100%。編制《施工安全專項方案》，包括高處作業(yè)、臨時用電、有限空間等6個專項安全技術措施。（二）防護措施1.高處作業(yè)：屋面作業(yè)設置1.2m高防護欄桿（橫桿間距≤600mm），滿掛密目安全網(wǎng)；操作人員佩戴雙鉤安全帶（固定在牢固構件上），腳手板鋪滿且固定牢固；電梯井口設置定型化防護門（1.8m高，底部設200mm擋腳板）。2.臨時用電：采用TN-S接零保護系統(tǒng)，三級配電兩級保護，配電箱距離地面1.5m；潮濕環(huán)境作業(yè)使用24V安全電壓，手持電動工具安裝漏電保護器（動作電流≤15mA）；電纜架空敷設（高度≥2.5m），穿越道路處加設防護套管（φ150mm鋼管）。3.有限空間：水池內作業(yè)前進行通風（風量≥3次/h）和氣體檢測（O2≥19.5%，可燃氣體≤0.5%LEL）；設置專人監(jiān)護（與作業(yè)人員保持視線聯(lián)系），配備四合一氣體檢測儀和應急救援繩；每日作業(yè)時間不超過2h，輪換作業(yè)（每30min更換一組人員）。（三）應急管理編制《生產安全事故應急預案》，包含觸電、高處墜落、物體打擊等5類事故處置程序。現(xiàn)場配備急救箱（含止血帶、擔架等器材），與就近醫(yī)院簽訂急救協(xié)議（響應時間≤15min）。每季度組織1次應急演練，重點檢驗應急啟動、人員疏散、醫(yī)療救護等環(huán)節(jié)的協(xié)同能力。六、運維管理（一）管理制度1.責任主體：按照《大慶市海綿城市建設管理條例》要求，系統(tǒng)竣工驗收后移交產權單位負責運維，簽訂《海綿設施運維責任書》明確各方職責。2.維護計劃：日常維護（每日）：巡查雨水斗、格柵有無堵塞，記錄液位、水質數(shù)據(jù)；定期維護（每月）：清理截污掛籃（雜物重量≥500g時增加頻次），檢查水泵絕緣電阻（≥0.5MΩ）；專項維護（每季度）：沖洗過濾系統(tǒng)，校準在線監(jiān)測儀表，測試備用泵自動切換功能。（二）技術保障1.智慧運維平臺：安裝數(shù)據(jù)采集終端（采集頻率15min/次），實時監(jiān)測雨量、水位、水質、能耗等參數(shù)；開發(fā)手機APP客戶端，實現(xiàn)故障預警、工單派發(fā)、維護記錄等功能閉環(huán)管理；設置三級報警機制：一級預警（超標提示）、二級預警（功能異常）、三級預警（系統(tǒng)故障）。2.應急處置：暴雨預警時：提前清空調蓄池，檢查溢流系統(tǒng)，運維人員24h待命；水質超標時：自動切換至旁通排放，啟動應急加藥裝置（投加量5mg/L）；設備故障時：備用泵自動投入運行，維修人員4h內到達現(xiàn)場，24h內恢復功能。（三）效益評估1.經濟效益：年節(jié)約自來水費用：按綠化灌溉用水3元/m3計算，年節(jié)水15萬m3，節(jié)約成本45萬元；減少排水費用：年減少市政排水12萬m3，節(jié)省排污費18萬元；運維成本：人工（3人）+藥劑+電費合計約25萬元/年，凈收益38萬元/年。2.環(huán)境效益：年削減COD排放3.6t，SS排放5.2t，減輕市政污水處理廠負荷；增加雨水入滲量4