一、核心概念
地埋水箱是一种安装在地面以下的储水容器,主要用于收集、储存雨水或生活用水(如消防用水、绿化灌溉、冲厕等),也可在特定情况下作为饮用水源的储备设施(需符合更严格的标准)。
二、 主要优缺点
优点:
1. 节省空间:最大的优势在于不占用地面空间,上方可恢复为绿地、停车场、广场等,提高土地利用率。
2. 水质稳定:地下环境温度变化小,能有效抑制藻类生长,保持水温恒定,有利于水质保鲜。
3. 节能环保:利用地下恒温特性,在夏季可提供较凉爽的用水,冬季可防止冻结,减少能耗。
4. 美观性好:完全隐藏于地下,不影响地面景观和建筑布局。
5. 防火防灾:作为消防水池时,埋于地下更为安全可靠。
缺点:
1. 初始成本高:包括土方开挖、支护、材料及安装费用,通常高于同等容量的地上水箱。
2. 维护检修不便:需要进入地下空间进行检查和维修,对检修口、人孔的设计要求高。
3. 对防腐防渗要求极高:一旦发生泄漏,维修难度和成本巨大,且可能污染周边土壤和地下水。
4. 需考虑浮力:地下水位高时,水箱可能受到巨大的浮力,设计不当会导致箱体上浮、损坏。
5. 对地基和回填要求高:需要坚实的地基和严格的分层回填,以承受地面荷载和土压力。
三、 关键设计与施工要点
1. 结构设计
· 抗压能力:必须能承受来自土壤、地下水以及地面活动(车辆、建筑)产生的静荷载和动荷载。
· 抗浮设计:至关重要!通常通过增加水箱自重、设置抗浮桩(锚杆)或利用底板摩擦力来抵抗地下水浮力。
· 基础处理:需做混凝土底板,提供平整坚固的基座,并均匀分布荷载。
2. 材料选择(核心)
· 不锈钢:
· 优点:卫生无毒、耐腐蚀、强度高、寿命长、易清洁。是食品级用水(如雨水回用)的首选。
· 类型:常用304或316L不锈钢,后者耐氯离子腐蚀能力更强,适用于沿海或水质较差地区。
· 形式:多为模块化拼装(螺栓连接),现场安装灵活。
· 玻璃钢(FRP):
· 优点:重量轻、耐腐蚀性好、整体成型无焊缝、设计灵活。
· 缺点:刚性相对较差,对回填和侧向压力要求高,劣质产品可能易老化。
· 钢筋混凝土:
· 优点:现场浇筑,结构强度极高,可定制任何形状和大小,成本相对较低。
· 缺点:施工周期长,对防渗漏施工工艺要求极高,内壁需做食品级防腐防霉处理(如水泥砂浆+食品级环氧树脂涂层)。
· 聚乙烯(PE):
· 优点:重量轻、柔韧性好、无接缝、耐腐蚀。
· 缺点:多用于小型水箱,大型水箱需有足够的结构支撑,抗压能力有限。
3. 防腐与防渗漏
· 这是地埋水箱的“生命线”。必须确保箱体本身(焊缝、接头)和穿墙管道的密封性。
· 通常要进行满水试验或真空检测,在回填前确认无泄漏。
4. 附属设施
· 检修孔(人孔):必须设置,尺寸要便于人员进出和设备更换。应高出地面,防止雨水倒灌。
· 通风系统:防止内部潮湿、废气积聚,保持空气流通。
· 液位计:用于远程监控水位。
· 进、出水口、溢流口、排泥口:合理布局,溢流口需连接至排水系统,排泥口用于定期清理沉淀物。
· 内爬梯:便于人员进入检查维护。
四、 安装与维护
1. 安装流程:
场地勘察 → 土方开挖与支护 → 地基处理(混凝土底板) → 箱体安装/浇筑 → 管道连接 → 满水试验与防腐检测 → 分层回填与压实 → 安装附属设施 → 恢复地面。
2. 维护要点:
· 定期检查:每年至少1-2次进入箱内检查内壁、结构、焊缝、涂层状况,清理沉淀物。
· 水质监测:对于非饮用水,也需定期检测,防止水质恶化。对于饮用水,必须严格按照卫生规范进行清洗消毒。
· 清淤冲洗:根据水质情况,定期排空并进行彻底清洗。
· 附属设施维护:检查通气孔是否堵塞,液位计是否准确,阀门是否正常工作。
五、 常见风险与注意事项
1. 浮力风险:在雨季或地下水位上升时,未经验算的抗浮设计是最大的安全隐患。
2. 泄漏风险:选择信誉良好的供应商和专业的施工团队,严格验收,是避免“灾难性”泄漏的关键。
3. 结构坍塌:回填不实或地面荷载超载,可能导致箱体变形甚至压垮。
4. 安全隐患:进入密闭空间(检修)前,必须进行强制通风和有毒有害气体检测,防止窒息或中毒。
5. 规划许可:在安装前,需了解当地关于地下构筑物的相关法规和审批要求。
总结:选择地埋水箱的决策清单
· 用途是什么?(消防、雨水回用、饮用水)→ 决定材料和卫生等级。
· 地下水位多高?→ 决定抗浮设计等级,是设计的首要前提。
· 预算有多少?→ 在初始成本(混凝土较低)和长期维护成本(不锈钢较低)之间权衡。
· 场地条件如何?(土质、周边建筑)→ 影响开挖、支护和基础设计。
· 找谁来做?→ 必须选择有丰富经验、资质齐全的设计单位和施工团队。
地埋水箱是一项“隐蔽工程”,其“前期设计和施工质量决定了后期90%的可靠性”。因此,在任何环节上都不能掉以轻心。