（

3）对雨水贮存池和相应的后续处理构筑物进行结构设计，根据当地市场、工程条件

及其有关规定计算雨水系统各构筑物及其附属设施的总投资；根据工程具体条件和规模分
析雨水系统运行成本。

（

4）根据可节水总量、当地水价、减少排放造成的损失、节省排水管道的运行等实际情

况，分析计算雨水利用所带来的直接效益和间接效益。

（

5）绘制雨水利用系统寿命期内费用、效益现金流量图，计算动态效益/费用比值，选

择比值最大时相应的设计降雨量即为雨水利用系统的最优设计规模。

需要说明，以上计算未考虑雨水贮存池经济规模所对应的集水量和用水量之间的关系，

当集水量大于用水量时，为节省投资，应按照用水量来确定雨水贮存池的设计规模。

2、优化设计中的几个关键问题
2.1 雨水贮存池复蓄次数与可收集雨量分析
雨水贮存池的有效容积（

V）与蓄蓄次数（N）、可收集雨量（W）直接相关。贮存池容

积愈大，可收集雨量则愈多，但满蓄次数愈少，闲置容积的持续时间愈长。

在理论上，满蓄次数

(N)等于由集水设施提供的总水量(W)与设施的有效容积(V)之比，

即：

N=W/V　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (2)
但在实际应用时，由于日降雨量的差异性，真正年均满蓄次数为设计降雨量对应的天

数。可以按照不同设计降雨量从小到大逐步递推计算年均可收集雨水量。最小设计降雨量及
其它设计对应的年均可收集水量可分别用下式计算：

W1=N1×V1　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (3)
Wj= Wi＋Nj×(Vj－Vi)　　　　　　　　　　　　　　 (4)
式中，

W1

—最小设计降雨量 H1 对应的年均可收集水量，m3；

N1

—最小设计降雨量 H1 对应的年均满蓄次数；

V1

—最小设计降雨量 H1 对应的贮存池设计容积，m3；

Wj

—最小设计降雨量 Hj 对应的年均可收集水量，m3；

Wi

—Hj 的紧前设计降雨量 Hi 对应的年均可收集水量，m3；

Nj

—设计降雨量 Hj 对应的年均满蓄次数；

Vj

—设计降雨量 Hj 对应的贮存池设计容积，m3；

Vi

—Hj 的紧前设计降雨量 Hi 对应的贮存池设计容积，m3。

最小设计降雨量是指收集区域可产生径流的最小降雨量，其数值与径流表面特性、铺装

材料、平整度、区域大小等因素有关。其变化范围从一般铺砌表面的

1mm 到草坪的 10mm 不

等，最好根据实际情况观测确定。设计降雨量的步距需根据当即降雨资料的掌握程度和计算
精度的要求而定。一般可以取

5mm 左右。

如在北京地区，当

A=10000m2，ψ＝0.9，当不考虑弃流措施时，α＝1.0，贮存池最小

设计降雨量为

1mm，此时贮水池的设计容积为 V1＝α×ψ×H×A×10-3=1.0×0.9×1×10000×10-

3=9 m3，根据图 1 可知，平均每年蓄满的满蓄次数 N1＝61，故年均可收集雨水量为
W1=N1×V1＝61×9＝549 m3。

当 贮 存 池 按 照 降 雨 量

5mm 设 计 时 ， 此 时 贮 水 池 的 设 计 容 积 为 V2 ＝

1.0×0.9×5×10000×10-3=45 m3，根据图 1 可知，n2＝23，则 W2= W1＋N2×(V2－V1)＝549
＋

23×(45-9)=1377 m3。

同理，可以计算出按照设计降雨量逐渐增大时相应的贮存池的容积、满蓄次数和年均可

收集雨水量。

3、工程实例分析
3.1 工程概况及其设计要求