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浅谈城市水循环与海绵城市的建设

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浅谈城市水循环与海绵城市的建设

浅谈城市水循环与海绵城市的建设

  • 作者:深圳市海绵雨水利用科技有限公司
  • 来源:www.spongerain.com
  • 发布时间:2019-11-04 00:00
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摘要:以城市为对象,分析城市水利用水短缺以及水生态退化的原因,提出改善水可持续发展的策略方法。通过从给水,用水以及排水等角度的分析方向,从而进一步阐明城市水循环的改善思路。并进一步提出了海绵城市的建设,缓解当下水循环的压力。
海绵城市
一、我国城市水循环的现况
 
1、资源短缺
 
我国城市水资源存在极其匮乏且涉及面广的问题,全国城市每年缺水约为60亿m3,每年因缺水造成经济损失约2000亿元。在我国,城市水资源的需求几乎涉及到国民经济的方方面面,如工业、农业、建筑业、居民生活等,严重的缺水问题导致我国城镇现代化建设进程、GDP的增长和居民生活水平的提高都受到了限制。
 
2、地下水超采现象严重
 
城市用水需求持续增长,而城市水资源的量是有限的,多数城市的当地水资源已接近或达到开发利用的上限,部分城市的地下水已处于超采状态。当地下水开采便失去平衡,同时会引起一系列环境工程地质问题。大量开采利用水资源的同时,会增大生活污水和工业废水的排放,使地表水和地下水体遭受不同程度的污染。过量开采地下水导致地下水位逐年下降,单井出水量减少,供水成本增加,水资源逐渐枯竭,从而产生地面沉降、坍陷、地裂缝等问题。
 
3、水资源污染严重
 
城市区域污染源点多、面广、强度大。极易污染水资源,即使是发生局部污染,也会因水的流动性而使污染范围逐渐扩大。目前,我国工业、城市污水总的排放量经过集中处理的占比不到一半,其余的大都直接排入江河,对于污水的排放约束不大,导致了大量的水资源出现恶化现象。
 
二、中国城市化对水循环进程的影响
 
天然水循环的进程及分配方法是:水降落到地上以后,10%左右构成地表径流,40%左右消耗于路面蒸发及填洼,大约50%通过入渗蓄存在地下水位以土壤包气带中,或通过重力方法补给地下水。在城市化区域,由于建筑物和地上衬砌的影响,不透水面积增大,即“城市地表硬化”,无塔供水压力罐截断了水分入渗及补给地下水的通道,致使地表径流增大,土壤含水量和地下补给量减少。由于缺少补水和地下水过量发掘,致使地面沉降。二次供水设备对排水系统和城市防洪构成了更大的压力,使城市区域不降水时气候单调,暴雨时地面积水,影响交通和居民生活。
 
三、城市水循环系统的三方面先天不足
 
1、部门权限所限。建设部门管理的是给水处理与污水输送及污水处理厂、垃圾下游输送。各部门之间虽然各司其职,但也缺少了对完整水循环系统的保质保量。
2、行政区域所限。位于某一流域区域范围内的城市规划只能在行政区域内使用资源,省界、市界乃至县界都会成为削弱调控能力的原因,妨碍科学的水循环系统设计和建设。
3、加快城市生态文明建设,促进海绵城市建设发展。近年来,我们的城市扩张速度很快,同时城市的地面硬化程度也在不断增加。因此有必要对此进行约束,可以采取相应的措施逐年减少硬化地面,同时根据这个措施制定一个相应的年化指标,每年进行考核。对发展中的也要进行地面硬化指标管理,避免在城镇化工程中盲目加大地面硬化程度。可以在城市多建立下沉式的绿化带或绿地,从而利用自然下沉式绿化带可以尽快疏通雨水完善城市下水道建设。我们大多数城市的下水道建设较为落后,所以可以在城市建设地下管廊,铺设大直径管道排水,同时铺设电力、电信、自来水、燃气、广播电视等等市政部门的专用管道,这样可以避免重复开挖路面,同时提高了消防抗灾能力。
 
前期的海绵城市建设,可以借鉴美国的低影响开发(LID)、巴黎“可持续城市排水系统”、澳大利亚“水敏城市设计”等做法。我们剖析这三个典型案例可以发现,我国目前的问题相比于他们复杂得多、大得多,瓶颈也大,我们需要对自然水循环和社会循环统筹考虑,从国情出发制定符合我国建设的海绵城市。
 
对于海绵城市建设的实质,应该归为城市水资源和水环境的综合整治的这样一个范畴,而不是一个点一个点的进行治理,采取碎片化方式进行推进。以自然为先导,以循环为关键,以功能为切入点。同时,对于逢雨必涝的街区,采用海绵设施实现暴雨峰值的消减和错峰,并尽可能采取雨污分流排水体制,雨水经过滞留和净化应就近排入水体或可利用的蓄水池等。对于黑臭水体治理,应杜绝污水直接排入城市水体,实现污水全部截流。对于目前很多城市水体污水截流后出现水体断流的现象,污水处理厂应尽可能设置在内河中上游,尾水作为城市水体的生态补充水源。城市黑臭水体治理中,可以在景观设计的同时实现生态净化功能,利用具有净化功能的水生植物系统,进一步净化污水处理厂尾水中的N、P,避免污水厂过度处理,实现节能减排。
 
结束语:
 
如何运用科学的方法构建真正富有内涵的海绵城市,是我们每个城市建设中必须冷静思考和认真分析面对的。我们可以学习借鉴国外的先进经验弥补不足,澳大利亚的水敏城市、英国的可持续排水、美国的低影响开发,与我们海绵城市有异曲同工之处,同时借鉴任何经验和模式,都必须因地制宜;国内的国家级试点城市的探索实践,会带给是我们本土的模式和方法。