浅析绿色智能变电站雨水综合利用

雨水是宝贵的淡水资源，随着世界范围内的干旱加剧及水资源的日益紧缺，开发利用雨水资源已成为许多国家和地区解决水危机的新途径.我国具有丰富的雨水资源，多年平均降水总量为6.2万亿立方，可利用的雨水资源量巨大，但从总体上看雨水利用率还是偏低的。随着国家提出“建设资源节约型、环境友好型社会”和发展“绿色经济、低碳经济”战略方针以来，节水与水资源利用均已经成为一项变电站建设重要的专项评价项目，而雨水的综合利用覆盖并影响到节水与水资源利用的多项指标，作为环境影响评价中的一个重要环节。

1变电站给排水特点

变电站一般建在远离城镇的区域，通常缺乏市政配套设施，基本无市政给水、污水、雨水管网。变电站内用水主要是消防用水、生活用水、绿化和浇洒道路用水，用水量和排水量均较小，设计优先采用由站外市政给水管网接至站内，或是就地打井取水的方式保证供水。 变电站排水特点主要跟变电站的布置形式有关，而跟变电站的规模关系不大。变电站占地面积较大，砼路面、屋面及設备基础面约占总硬化面 60%，其他为绿化面或卵石面；配电场地埋设有大量的砼基础。

变电站有少量的生活给水，一定量的消防用水；场地为绿化时，绿化用水较大，场地铺设卵石时，少量的绿化用水。变电站建成后雨水径流总量较大，较建设前增加量也较多；变电站附近一般无市政雨水排水管道，雨水一般排至变电站附近原始排洪沟或河道。

2变电站雨水综合利用分析研究

根据现有规范及标准，变电站雨水综合利用主要设计依据仍然采用《建筑与小区雨水利用工程技术规范》GB50400-2006，具体实施方案参考国家标准图集《雨水综合利用》10SS705 执行。

根据 GB50400-2006 第 4.1.5 条的规定： 雨水利用系统的规模应满足建设用地外排雨水不大于开发建设前的水平或规定值。该条实际上也是规定了雨水综合利用系统的最终实现的目标。

雨水综合利用主要包括：雨水入渗、雨水收集回用、雨水调蓄排放，下面分别从这三个系统对变电站雨水综合利用方案进行分析研究。

2.1 雨水入渗系统

雨水入渗设置的条件：入渗土壤渗透系数 10-6～10-3m/s，且渗透面距地下水位 1.0m。 同时以下情况不得设置雨水入渗系统：防止陡坡坍塌、滑坡灾害的危险场所；对居住环境以及自然环境造成危害的场所；自重湿陷性黄土、膨胀土和高含盐土等特殊土壤地址场所。

雨水入渗系统包括地面入渗和埋地入渗。地面入渗主要包括绿地入渗、透水铺装地面入渗、浅沟与洼地入渗、浅沟渗渠组合入渗等；埋地入渗主要包括渗透管沟、入渗井、入渗池、渗透管排放等。

由于变电站地下设施较多且布置较密，地下入渗对地下设施影响较大，因此变电站站内一律不考虑埋地入渗。

变电站由于具有大面积的绿化地面或铺设卵石的土壤地面，因此当土壤渗透系数及其他条件符合条件时，可设置地面入渗。 由于变电站内设备布置一般较为紧凑，不具备条件设置专门的浅沟、渗渠或洼地， 因此变电站内的地面入渗仅考虑绿地入渗和透水铺装地面入渗。

由于卵石下垫层为土壤面，因此卵石地面的入渗效果可视为等同于绿地。 根据变电站的实际情况，地面入渗应采取以下措施： 1）绿地植物应选用耐淹品种；

2）场地回填土渗透系数不得小于原始土壤；

3）屋面雨水尽量采用埋地入渗，通过雨水立管采用散排方式输送至绿地（或卵石场地）入渗；

4）站前区及操作小道采用透水铺装地面。 2.2 雨水收集回用系统

雨水收集回用系统设置条件：年均降雨量大于 400mm 的地区。

变电站虽然为有人值守，但运行人员较少，生活用水也较少，因此当场地采用卵石场地时， 变电站内用水需求仅为少量的生活用水，如无消防水系统时雨水收集回用价值不大，因此不考虑雨水收集回用系统；当场地采用绿化时或设置消防水池时，则绿化用水量需求量较大，因此可考虑收集雨水用于绿化用水及消防水池补水。

变电站硬化面以道路及场地为主，仅少量的屋面，而道路的雨水也难以单独收集，同时由于变电站生产运行过程中无固液态的污染物产生， 变电站各个硬化面的降雨除硬化面自身材质对雨水的影响外，无其他污染因素影响，因此变电站的雨水收集考虑整体收集。

由于变电站占地面积较大，即使设置入渗系统后，全站的雨水径流量仍然较大，变电站绿化用水量相对于雨水径流量较小；同时变电站设置入渗系统后，已经实现雨水综合利用的目标；因此变电站雨水收集回用系统以减少站内绿化用水外部补水量为主要目的，不以减少雨水外排为主要目的。

2.3 雨水调蓄排放

根据以上分析，变电站采用入渗系统和收集回用系统已经足以满足雨水综合利用系统的规模要求，实现雨水综合利用系统的目标。 因此变电站的雨水综合利用系统一律不考虑雨水调蓄排放。

2.4 综合效益

由以上分析可见，郊外敞开式变电站仅需要对雨水排水系统采取一定的措施，不增加额外投资，便可以实施地面雨水入渗系统，并达到雨水利用系统的规模要求，实现雨水利用系统的预期目标。

3结论

变电站雨水收集回用系统需要设置雨水蓄水池、简单的处理设备及绿化回用给水泵等，因此需要增加适当的初期建设投资，如站内设消防水池时可与雨水蓄水池结合，可很大程度节省投资。 由于变电站采用地面入渗系统已足以满足雨水利用系统的规模要求，同时由于回用绿化水量远远小于雨水径流总量，因此雨水收集回用系统并不是雨水利用系统的必要措施，同时减少雨水外排效果也不大；但雨水收集回用系统可大大减小外部水源的补水量，提高变电站非传统水源的利用率，具有较高的节水效果。

参考文献：

[1] 上海现代建筑设计集团有限公司.建筑节能设计统一技术措施（给水排水）[M].北京：中国建筑工业出版社，2009.

[2] 姜秀丽，武晓峰.城市雨水利用量的研究[J].中国水利，2010（9）：46-48.