机场是特殊的大型交通枢纽,占地广阔(一个中型机场可达 300~500ha),飞行区跑道、滑行道、停机坪面积巨大,雨水径流量可观。但机场雨水管理有其特殊性:飞行区雨水不能随意收集利用(可能含航空燃油、除冰液污染),航站楼与停车场雨水水质较好可收集利用;机场对安全要求极高,任何设施不得影响飞行安全。本文从机场雨水特点、分区收集、回用方案与安全要求四个方面讲清机场雨水收集系统。
一、机场雨水的特点
(1)面积极大:飞行区+航站楼区+配套区可达数百公顷;
(2)污染风险:飞行区雨水可能含航空燃油、除冰液、轮胎橡胶颗粒;
(3)安全要求高:设施不得影响飞行与导航;
(4)用水需求:航站楼绿化、冷却补水、停车场冲洗、卫生间冲厕;
(5)排放要求严:机场雨水排放受民航与环保双重监管。
二、分区收集方案
机场雨水应按功能分区收集:
(1)飞行区(跑道、滑行道、停机坪):雨水经初期雨水池收集,监测油类与化学指标,达标后排放,不建议回用;
(2)航站楼区:屋面与停车场雨水水质较好,可收集回用;
(3)配套区(货运、办公、绿化):与民用建筑类似,可收集利用;
(4)除冰液收集:冬季除冰作业区域雨水必须单独收集处理,防止污染水体。
三、航站楼雨水收集方案
航站楼是机场雨水收集利用的主要对象:
(1)屋面雨水收集:航站楼屋面面积大(可达 2~5ha),经雨水斗与落管收集;
(2)停车场雨水:地面与地下停车场雨水收集;
(3)预处理:截污挂篮、弃流装置、沉砂井;
(4)储存:PP 模块蓄水池,布置在航站楼下方或停车场下方;
(5)处理与回用:多介质过滤+紫外线消毒,用于绿化、冷却补水与冲洗。
四、回用用途与水量
以一个中型机场(年旅客吞吐量 1000 万人次)为例:
(1)航站楼绿化浇洒:绿化面积 5ha,约 10m³/d;
(2)中央空调冷却补水:约 100m³/d;
(3)停车场与道路冲洗:约 20m³/d;
(4)卫生间冲厕:约 50m³/d;
(5)合计:约 180m³/d。
可收集雨水量:航站楼屋面 3ha + 停车场 2ha = 5ha,设计降雨量 25mm,综合径流系数 0.92,收集回用率 0.65,单场可收集 = 10×25×0.92×5×0.65 = 747.5m³。
蓄水容积:按 2 天用水量设计 = 360m³,取 400m³。
五、安全要求
(1)设施不得侵入飞行区净空与导航设施保护范围;
(2)地下设施不得影响跑道与滑行道结构安全;
(3)回用水管网不得与航站楼饮用水管网有任何连接;
(4)飞行区雨水排放口设油类监测,超标时自动关闭排放阀;
(5)除冰液收集池保持空置可用,冬季前检查。
六、造价区间
以一个 400m³ 蓄水容积的航站楼雨水收集系统为例:
设备/工程项|参考区间
PP模块蓄水池(400m³)|25~40万元
屋面与停车场雨水收集管网|10~20万元
弃流与截污装置|2.0~4.0万元
预处理(沉砂+粗滤)|3.0~6.0万元
多介质过滤设备|4.0~8.0万元
超滤设备(冷却补水用)|10~20万元
紫外线消毒器|1.5~3.0万元
变频供水泵组|4.0~8.0万元
自控与监测系统|5~10万元
合计|约64.5~119.0万元
注:以上为市场参考区间,实际造价受机场规模、回用范围与安全要求影响,以设计概算为准。年运行费用约 6~12 万元/年。
七、运行维护要点
- 机场物业部门每周巡检;
- 每月反洗过滤器;
- 每季度检测水质;
- 每半年排空蓄水池清淤;
- 冬季前检查除冰液收集系统;
- 雨季前检查屋面雨水斗与落管。
龙康可提供机场航站楼雨水收集系统的成套设计与设备配置,包括 PP 模块蓄水池、预处理与回用设备。龙康技术团队可配合机场设计院完成雨水系统与飞行区安全要求的协调设计。
八、常见误区
- "机场雨水都能收集回用":飞行区雨水含燃油与除冰液,不得回用;
- "蓄水池放跑道旁边":地下设施不得影响跑道结构,应布置在航站楼区;
- "除冰液不用管":除冰液是高污染废水,必须单独收集处理;
- "机场跟普通建筑一样":机场有民航安全要求,设施设计需符合民航规范;
- "雨水系统不用监测":飞行区雨水排放必须在线监测油类指标。
八、机场飞行区雨水排放的安全要求
机场飞行区雨水排放有严格安全要求:
(1)排水坡度:飞行区道面雨水排水坡度不小于 0.5%,确保快速排水;
(2)雨水口设计:飞行区雨水口采用平篦式,不影响飞机滑行;
(3)排放方向:雨水排放不得影响跑道与滑行道,不得产生积水;
(4)照明保护:雨水设施不得干扰机场助航灯光;
(5)净空要求:雨水设施不得侵入机场净空限制面。
九、机场除冰液收集与处理
机场冬季除冰作业产生含除冰液的污染雨水:
(1)收集系统:除冰作业区域设专用收集管网,收集含除冰液雨水;
(2)处理方式:含除冰液雨水进入污水处理站处理,不得进入雨水回用系统;
(3)监测要求:在排放口设 COD 监测,除冰液主要成分为乙二醇,COD 浓度高;
(4)储存设施:设专用除冰液收集池,容积按单次除冰作业量设计;
(5)运行管理:除冰季节加强监测与调度。
十、机场航站楼雨水系统的设计计算
某中型机场(年旅客 1000 万人次)雨水系统设计计算:
(1)汇水面积:航站楼屋面 3ha + 停车场 2ha = 5ha;
(2)综合径流系数:(3×0.95 + 2×0.90)÷ 5 = 0.93;
(3)设计降雨量:25mm;
(4)收集回用率:0.65;
(5)单场可收集:10×25×0.93×5×0.65 = 757m³;
(6)用水量:绿化 10m³/d + 冷却补水 100m³/d + 冲洗 20m³/d + 冲厕 50m³/d = 180m³/d;
(7)蓄水池:按 2 天用水量设计 = 360m³,取 400m³。
十一、机场雨水系统的民航规范要求
机场雨水系统应符合民航相关规范要求:
(1)飞行区排水:道面排水应满足机场飞行区技术标准;
(2)净空要求:雨水设施不得侵入机场净空限制面;
(3)助航灯光:雨水设施不得干扰助航灯光系统;
(4)应急排水:暴雨时应确保飞行区不积水,保障飞机起降安全;
(5)除冰液收集:冬季除冰作业区域雨水必须单独收集处理。
十二、机场雨水系统的特点
机场雨水系统特点:
(1)飞行区与航站区分开:飞行区雨水不收集回用;
(2)安全要求高:设施不得影响飞行安全;
(3)除冰液收集:冬季除冰液需单独收集处理;
(4)排放监测:雨水排放需在线监测;
(5)民航规范:应符合民航相关技术标准。