Saona-szigeti esővíz begyűjtése: tetőtéri begyűjtés, tárolótartályok és fenntartható szigeti vízellátás

Bevezetés

Az édesvíz-gazdálkodás fontos szempont a szigeteken, ahol a víz rendelkezésre állása, az infrastruktúra elérhetősége és a szezonális csapadék befolyásolhatja a közösségek és a vállalkozások ellátásának tervezését. Az esővízgyűjtés egy lehetséges módot kínál a csapadék összegyűjtésére és tárolására későbbi felhasználás céljából.

A tetőn lévő esővízgyűjtő rendszer felfogja a vizet a megfelelő tetőről, ereszcsatornákon és csöveken keresztül továbbítja, eltávolítja a törmeléket, szükség esetén elvezeti a kezdeti lefolyást, és az összegyűjtött vizet egy védett tartályban tárolja. A vízminőségtől és a tervezett alkalmazástól függően további kezelésre lehet szükség.

Saona szigetén az esővíz összegyűjtése a megfelelő épületek és létesítmények lehetséges kiegészítő vízgazdálkodási lehetőségeként megvizsgálható. Praktikussága a helyi csapadékrekordoktól, a tetőterülettől, a vízigénytől, a tárolókapacitástól, az építési feltételektől és a vízminőségi követelményektől függ. Ez a cikk elmagyarázza a mérnöki elveket és a tervezési szempontokat anélkül, hogy azt állítaná, hogy egy adott esővíz-gyűjtő rendszer vagy mért készlet jelenleg létezik a szigeten.

1. Mi az esővízgyűjtés?

Az esővízgyűjtés a csapadékgyűjtés folyamata a vízgyűjtő felületéről, és későbbi felhasználás céljából eltárolja.

Egy tipikus tetőtéri rendszer több összekapcsolt összetevőből áll:

• Tetővízgyűjtő felület és Gutterli>. ejtőcsövek.
• Lemélszűrők és törmelékszűrők.
• Első öblítésű elterelő berendezés.
• Tároló tartály vagy ciszterna.
• Túlfolyó elrendezés.
• Elosztó csővezetékek és csapok.
• Kezelőberendezések, ahol szükséges.

Az összegyűjtött víz tisztítóberendezésként használható. WC-öblítés és egyéb jóváhagyott alkalmazások. Az ivóvízhasználat megfelelő vízminőség-kezelést és -ellenőrzést igényel.

Az esővíz-gyűjtés különböző léptékben tervezhető. Egy kis háztartás használhat kompakt tartályt, míg egy nagyobb épület vagy közösségi létesítmény több tárolótartályt és részletesebb gyűjtő- és elosztórendszert igényelhet.

2. Miért érdemes megfontolni az esővíz-gyűjtést egy szigeten?

A szigetek vízrendezése számos kihívással járhat, beleértve a korlátozott tárolóhelyet, a csapadék szezonális ingadozásait, az infrastruktúra korlátait és a készletek szállításának költségeit vagy nehézségeit.

A jól megtervezett esővízgyűjtő rendszer számos lehetséges előnnyel járhat.

2.1 Vízellátás

Az összegyűjtött esővíz csökkentheti annak a vízmennyiséget, amelyet más forrásokból kell beszerezni a megfelelő felhasználáshoz.

2.2 Csökkentett igény más forrásokra

Ahol az esővíz nem ivóvízre alkalmas, segíthet csökkenteni a kezelt ivóvízellátás iránti igényt.

2.3 Helyi víztároló esőtároló tartály az esőzések között.

Hasznossága a begyűjtés, a kereslet és a száraz időszak időtartama közötti összefüggéstől függ.

2.4 Csapadékvíz-kezelés

A tetőn lefolyó víz egy részének rögzítése csökkentheti az épületből csapadék alatt azonnal kibocsátott víz mennyiségét. A rendszernek továbbra is biztonságos túlfolyási útvonalra van szüksége, és nem helyettesítheti a megfelelően megtervezett vízelvezető rendszert.

2.5 Rugalmas rendszerméretek

Az esővíz összegyűjtése méretezhető a rendelkezésre álló tetőterülethez, a tervezett igényekhez, a tárolóhelyhez és a költségvetéshez.

Ezek az előnyök potenciális következmények, nem garanciák. A rendszert a helyi éghajlati adatok és a tényleges vízigények alapján kell megtervezni.

3. A tetőtéri esővízgyűjtő rendszer fő összetevői

3.1 Tetővízgyűjtő

A tető az elsődleges felület, amelyen csapadék esik.

Gyűjtési teljesítménye a következőktől függ:

• Róli vízgyűjtő terület.Roli
Total. a lejtés és a felület állapota.
• A csapadék intenzitása és időtartama.
• Fröccsenés, párolgás és túlcsordulás okozta veszteségek.

A tetőanyagokat a tervezett vízhasználatra való alkalmasság szempontjából értékelni kell. Nem szabad ivóvízgyűjtőként használni azokat az anyagokat vagy bevonatokat, amelyekből káros vegyi anyagok szabadulhatnak fel.

3.2 Ereszcsatornák

Az ereszcsatornák összegyűjtik a tető széléről kiáramló vizet, és az ejtőcsövek felé irányítják.

A megfelelő ereszcsatorna-rendszernek:

<-disc space-y> Kapacitás.
• Fenntartson egyenletes lejtőt a kifolyók felé.
• Legyen biztonságosan alátámasztva.
• A korróziónak és az időjárási hatásoknak ellenálljon.
• Hozzáférhető tisztítóhelyeket tartalmazzon.
• Akadályozza meg, hogy levelek és nagy törmelékek bejussanak a rendszerbe.

Az alulméretezett, sérült vagy rosszul elhelyezett vízelvezető 3 vízveszteséget és túlfolyást3 okozhat. Lefolyócsövek

Az ereszcsatornákból összegyűjtött vizet az ereszcsatornákból a szűrő, az első öblítő berendezés és a tároló tartály felé továbbítják.

Számukat, átmérőjüket és elrendezésüket a tetőfelület, a várható csapadékintenzitás és a hidraulikus tervezési követelmények alapján kell megválasztani.

3.4 A levélhálók és a bemeneti szűrők megakadályozzák a nagyméretű tárolórendszerek, levelek bejutását a szitaszűrőkbe

3.5 Első öblítés elterelő

A tetőről lefolyó első elfolyás felgyülemlett port, leveleket, madárürüléket és egyéb szennyeződéseket hordozhat.

Az első öblítésű terelő ideiglenesen elvezeti a kezdeti elfolyást a tárolótartályból. Miután az elterelő kamra megtelt, a víz bejuthat a tartályba a gyűjtőrendszeren keresztül.

A szükséges eltérítési mennyiséget a tetőviszonyok, a helyi szennyeződési kockázat, a csapadék jellemzői és a vonatkozó útmutatás alapján kell kiválasztani. Nem szabad feltételezni, hogy minden tetőhöz egy rögzített első öblítési térfogat alkalmas.

3.6 Tárolótartály

A tartály tárolja a legyűjtött esővizet későbbi felhasználás céljából.

A gyakori lehetőségek a következők:

• polimer tartályokhoz jóváhagyott tervezett vízfelhasználás.
• Üvegszálas tartályok.
• Megfelelő fémtartályok megfelelő védőkezeléssel.
• Föld alatti ciszternák.

A kiválasztásnál figyelembe kell venni a tárolókapacitást, a szerkezeti stabilitást, a korrózióállóságot, a tisztítási hozzáférést, a rendelkezésre álló helyet, a költségeket és a vízzel érintkező anyagok alkalmasságát.

3.7p> A túlfolyó tartálynak szabályozott vízigénye van. kimenet. A túlfolyást biztonságos és megfelelő vízelvezető vagy beszivárgási helyre kell irányítani, a helyszíni feltételeknek és a helyi követelményeknek megfelelően.

A túlfolyó csövet védeni kell a rovarok és a törmelék ellen, anélkül, hogy akadályozná a kibocsátást.

4. A csapadékvíz gyűjtési potenciál becslése

A tetőről összegyűjtött mennyiség alapvető becslése kiszámítható a csapadékmélység, a vízgyűjtő terület és a lefolyási együttható segítségével.

Az általános képlet:

V = P × A × C

Hol:

• V = becsült összegyűjtött vízmennyiség literben.
• P = csapadékmélység milliméterben.
• A = tető vízgyűjtő területe négyzetméterben.
• C = lefolyási együttható, amely a gyűjtési veszteségeket jelzi.

Az átalakítás működik, mert 1 mm csapadék < liter kb. számítás

Tegyük fel, hogy egy hipotetikus épület a következőkkel rendelkezik:

• Tetőfelület = 100 m².
• Esőmennyiség a kiválasztott időszakban = 100 mm.
• Feltételezett lefolyási együttható 0,80.

Ezután:

V = 100 × 100 × 0,80

V = 8000 liter.

Ez azt jelenti, hogy a becsült betakarítható mennyiség az adott csapadékperiódusra körülbelül 8000 liter, mielőtt figyelembe vesszük a további tartály-specifikus működési feltételeket, a tartály-specifikus túlfolyási veszteségeket és az elvezetést.

Ez egy szemléltető számítás, nem pedig a Saona-sziget mért csapadékmennyisége vagy tetőállapota.

Fontos tervezési megjegyzés

Az éves csapadékmennyiség önmagában nem határozza meg a szükséges tartályméretet. A csapadék elosztása számít. Egy rendszer csapadékos hónapokban jelentős mennyiségű vizet gyűjthet össze, de a hosszú száraz időszak alatt továbbra is hiányt tapasztalhat.

Az előzetes tervezéshez a havi vagy napi csapadékadatok hasznosabbak, mint az éves átlagra támaszkodni.

5. A tárolótartály kapacitásának tervezése

A tartály méretezése az esővíz-gyűjtés tervezésének egyik legfontosabb része.

A túl kicsi tartály nedves időszakokban gyakran túlcsordulhat, száraz időszakban pedig kiürülhet. A túlméretezett tartály növelheti az építési költségeket anélkül, hogy megfelelő előnyökkel járna.

5.1 Igény szerinti méretezés

Egyszerű kiindulási pont:

Tárolási igény = Napi vízigény × Tárolási napok száma

Például tegyük fel, hogy egy feltételezett létesítmény napi 500 liter edényt igényel egy alkalmazáshoz, és egy kiválasztott nem tárolási nap 0 nap. csapadékmennyiség.

Szükséges használható tárolás:

500 × 10 = 5000 liter.

A végső tartálytérfogatnál figyelembe kell venni a holttárolót, a szabadoldalt, az üzemi tartalékot, a tartály geometriáját és a gyűjtőforrás megbízhatóságát.

5.2 A csapadék alapú tervezés és a begyűjtött víz mennyiségének becslése

5.3 Havi vízmérleg

A megbízhatóbb megközelítés időalapú vízmérleget használ:

Tárolás az időszak végén = Előző tárolás + Összegyűjtött csapadék − Vízigény − Veszteségek.

A számítás során figyelembe kell venni a tartály maximális kapacitását. A rendelkezésre álló kapacitást meghaladó mennyiség túlcsordul.

A havi modell segíthet a következők azonosításában:

• A tartály túlcsordulásának várható periódusai.
• Lehetséges hiány.
• A tartalék tárolási napok száma a tartály változásának a
nagyobb hatása.
• . indokolt.

5.4 Több tartály elrendezése

Ahol egy nagy tartály nem praktikus, több csatlakoztatott tartály is szóba jöhet. Elrendezésüknek lehetővé kell tennie a biztonságos feltöltést, elkülönítést, tisztítást és karbantartást.

6. Vízminőség és -kezelés

Az esővizet nem szabad automatikusan ihatónak tekinteni. A minősége megváltozhat, ahogy áthalad a tetőn, ereszcsatornákon és csöveken, majd a tárolásba kerül.

A lehetséges szennyeződések közé tartoznak a következők:

• Por és levegőben szálló részecskék.
• Levelek és szerves törmelékek.
• Madarak és állatok ürülékei.
• Mikroorganizmusok.
• Fémek vagy vegyi anyagok, amelyek a tartályok tetején vagy szegényes tetőn keresztül jutnak ki. kezelés.

6.1 Fizikai szűrés

A sziták és szűrők eltávolíthatják a leveleket, a rovarokat és a megfelelő méretű lebegő részecskéket. Nem feltétlenül távolítják el az oldott vegyszereket vagy a káros mikroorganizmusokat.

6.2 Üledékkezelés

A megfelelő tartálybevezető elrendezés csökkentheti a leülepedett anyag zavarását. A tervezett tartálytisztítás során az üledéket el kell távolítani.

6.3 Fertőtlenítés

Ahol a rendeltetésszerű használat mikrobiológiai biztonságot igényel, megfelelő fertőtlenítésre lehet szükség. A lehetőségek a rendszer kialakításától függenek, és magukban foglalhatják az ellenőrzött klórozást vagy az ultraibolya kezelést.

A fertőtlenítés nem távolít el minden vegyi szennyeződést. A kezelésnek meg kell felelnie a tényleges vízminőségi kockázatoknak.

6.4 Vízminőség-vizsgálat

A vizsgálatnak a tervezett felhasználáson és a helyi közegészségügyi követelményeken kell alapulnia. Ivóvizes alkalmazásoknál a mikrobiológiai és releváns kémiai paramétereket egy illetékes laboratóriumnak kell értékelnie.

A vízminőség ellenőrzését szükség szerint meg kell ismételni, különösen szennyeződési események, karbantartás vagy a gyűjtőrendszer megváltoztatása után.

7. Biztonságos tartály tervezése és kivitelezése

A tárolótartályok mélyépítési építmények. Tervezésüknél figyelembe kell venni mind a vízminőséget, mind a szerkezeti teljesítményt.

7.1 Alapozás és csapágytámasz

Az alapozásnak biztonságosan el kell tartania a tartály és a tárolt víz teljes tömegét.

Előzetes megértés szerint 1000 liter víz tömege körülbelül 1000 kg. A nagy tartály ezért jelentős terhelést jelenthet a tartó talajra vagy a szerkezeti födémre.

A tervezésnél figyelembe kell venni:

• talaj teherbíró képességet.
• Különböző megtelepedési feltételeket.
• Alapozási viszonyok.
• Alapozási méretek
Talaj
• Talaj.
Glili>. geometria.
• Hozzáférés a karbantartáshoz.

7.2 Vasbeton tartályok

A betontartályok építhetők a föld felett vagy a föld alatt. A tervezésnek ki kell térnie a falvastagságra, a megerősítésre, a repedés elleni küzdelemre, az illesztésekre, a vízszigetelésre és a szerkezeti terhelésre.

Egy képesített mérnöknek kell megterveznie a tartályt a vonatkozó szerkezeti szabványoknak és a helyszíni feltételeknek megfelelően.

7.3 Műanyag és előre gyártott tartályok

A gyári tartályok leegyszerűsíthetik a telepítést, de az alapnak vízszintesnek kell lennie, és képesnek kell lennie a teljes üzemi terhelés elviselésére. A gyártó rögzítésére, hozzáférésére és telepítésére vonatkozó előírásait be kell tartani.

7.4 Fedők és hozzáférési nyílások

A tartályokat le kell fedni, hogy megakadályozzák a rovarok, állatok, napfény és törmelék bejutását. Az ellenőrző nyílásoknak biztonságosnak, de hozzáférhetőnek kell lenniük a tisztításhoz.

7.5 Szúnyogvédelem

A nyílások, a szellőzőnyílások és a túlfolyó elrendezések megfelelő rovargátat használnak. A rosszul védett tartályok és a rendszer körüli pangó víz szúnyogszaporodást teremthet.

7.6 Korrózió és part menti expozíció

Parti környezetben a külső fém szerelvények és támasztékok sónak lehetnek kitéve. Az anyagokat és a védőrendszereket a tényleges expozíciós feltételeknek és a karbantartási tervnek megfelelően kell kiválasztani.

8. Az esővíz felhasználása és elosztásának tervezése

A tervezett felhasználás határozza meg a kezelési és elosztási követelményeket.

8.1 Nem ivóvíz felhasználás

A minőségtől és az alkalmazandó követelményektől függően a gyűjtött esővíz figyelembe vehető:

• y-1 öntözés.
• Kültéri tisztítás.
• WC öblítés.
• Építési por elnyomása.
• Egyéb jóváhagyott, nem ivásra alkalmas alkalmazások.

8.2 Ivóvízhasználat

Az ivóvízhasználat magasabb szintű ellenőrzést igényel. A rendszernek tartalmaznia kell megfelelő vízgyűjtő anyagokat, védett tárolást, kockázatalapú kezelést, biztonságos kezelést és rendszeres vízminőség-ellenőrzést.

8.3 Külön vízvezetékek

Az esővíz- és az ivóvízelosztó rendszereket egyértelműen el kell választani, ahol szükséges. A keresztkötések szennyeződési kockázatot okozhatnak.

A csöveket, csapokat és tárolókimeneteket fel kell címkézni, hogy a felhasználók megértsék, melyik vízforrást szolgálják ki.

8.4 Szivattyúzás és gravitációs ellátás

Egy megfelelő magasságban elhelyezett tartály gravitációs úton is elláthatja a vizet. Ahol a magasság nem elegendő, szükség lehet szivattyúra.

A szivattyú kiválasztásánál figyelembe kell venni:

• Szükséges áramlási sebesség.
• Szállítási magasság.
• Csősúrlódási ütemezés
Energiakivonat
• Operli.
. ellátás.
• Karbantartási hozzáférés.

9. Esővízgyűjtés otthonok, vállalkozások és közösségi létesítmények számára

9.1 Lakóépületek

A háztartási rendszer össze tudja gyűjteni a tetőn lefolyó vizet, és egy tartályban tárolja a megfelelő háztartási használatra. Kialakításának illeszkednie kell a tetőterülethez, a háztartási igényekhez és a száraz időszakok időtartamához.

9.2 Szállodák és turisztikai létesítmények

A nagyobb tetőfelülettel rendelkező épületek nagyobb begyűjtési potenciállal rendelkeznek. A lehetséges felhasználási területek közé tartozik a táj öntözése, a kültéri takarítás és a WC öblítése, a helyi szabályok és a vízminőség-ellenőrzések függvényében.

A keresletet reális kihasználtság és szezonális működési minták alapján kell megbecsülni, nem pedig azt feltételezni, hogy a létesítmény mindig teljesen foglalt.

9.3 Iskolák és közösségi épületek közös karbantartási lehetőségeket kínálhatnak

a közösségi tárolóhelyek és épületek számára. Egyértelműen meg kell határozni a tisztítási, tesztelési és javítási felelősséget.

9.4 Köz- és szolgáltató létesítmények

A megfelelő köz- vagy szolgáltató épületekben megfontolható az esővíz kiválasztott, nem ivásra alkalmas felhasználása. A projektnek értékelnie kell a keresletet, a tető alkalmasságát, a tartály elhelyezkedését és az üzemi kapacitást.

Ezek potenciális alkalmazások, nem pedig a Saona-szigeten meglévő rendszerekkel kapcsolatos követelések.

10. Esővízgyűjtés és talajvíz-utánpótlás

A csapadékvíz-kezelés magában foglalhatja a tárolást későbbi felhasználásra, vagy a megfelelő talajba történő ellenőrzött beszivárgást.

A beszivárgás és a talajvíz utánpótlás nem tekinthető a tárolás automatikus helyettesítőjeként. Külön hidrogeológiai értékelést igényelnek.

A releváns tényezők a következők:

• talaj- és geológiai viszonyok.
• talajvízmélység.
• talajvíz minősége.
• szennyeződési kockázatok a közelben.
a szűrési kapacitásra. építmények.
• Helyi környezetvédelmi és hatósági követelmények.

Nem szabad feltöltő építményeket telepíteni olyan helyre, ahol szennyező anyagokat juttathatnak a talajvízbe, vagy nemkívánatos víztorlódást okozhatnak.

11. Üzemeltetés és karbantartás

Az esővízgyűjtő rendszer hatékonyságának megőrzéséhez rendszeres karbantartás szükséges.

A karbantartási program a következőket tartalmazhatja:

Az esős évszak előtt

• Tisztítsa meg a tetővízgyűjtőt
a tető vízgyűjtőjét. ereszcsatornák.
• Ellenőrizze az ejtőcsöveket és a csatlakozásokat.
• Ellenőrizze az első öblítésű terelőt.
• Ellenőrizze a tartályfedeleket és a szűrőket.
• Győződjön meg arról, hogy a túlfolyó út szabad-e.

Esős évszakban

• Ellenőrizze az ereszcsatornák eltömődését és szivárgását.
• Ellenőrizze a szűrőket.
• Ellenőrizze, hogy a tartály megfelelően töltődik-e.
• Keresse meg a túlfolyási problémákat.
• Ellenőrizze a környező területet, hogy nincs-e pangó víz.

Időszakonként

• Ellenőrizze a tartály belsejét, ahol biztonságosan hozzáférhet.
• Távolítsa el a felgyülemlett üledéket.
• Ellenőrizze a szivattyúkat, szelepeket és elosztócsöveket.
• Tekintse át a vízminőségi eredményeket, ahol tesztelésre van szükség.
• Reakspair crackd.
• szerelvények.

A tisztítást és ellenőrzést biztonságos eljárások alkalmazásával kell elvégezni. A tartályokba vagy zárt terekbe való belépés megfelelő biztonsági ellenőrzéseket és képzett személyzetet igényel.

12. Gyakori esővíz-gyűjtési tervezési hibák

1. hiba: A tartály kiválasztása a kereslet becslése nélkül

Előfordulhat, hogy a csak a rendelkezésre álló hely alapján meghatározott tartályméret nem felel meg a tényleges vízszükségletnek.

Javítás: A tartály kapacitásának kiválasztása előtt becsülje meg a napi igényt és a száraz időszak tárolási igényeit.