城市环境水利与可持续利用.doc

1、1城市环境水利与可持续利用摘要：该文通过城市化的环境水利问题的分析，提出了充分利用并优化配置当地水资源，加强水质管理、用水管理、排水管理和发展污水资源化等改善城市水环境和水资源可持续利用的若干对策。 关键词：城市化水环境水资源环境水利可持续利用 中图分类号：F291.1 文献标识码： A 文章编号： 1 城市水环境系统 城市水环境系统由自然循环系统和人工循环利用系统所组成(见图 1)。在自然循环系统中，水体通过蒸发、降水和地面径流与大气联系起来。 另外，城市水系与地下水通过土壤渗透和地下水补给运动联系起来。城市水环境利用的人工循环系统由城市给水系统、排水和处理系统组成。在这一系统的运行过程中，

2、除了有部分水量消耗外， 主要发生的是水质变化过程。因此，城市污水处理系统在水循环中起着决定性作用， 对下游水资源的再生利用有着重大影响。当污水在经过处理、达到一定水质要求后，实现了污水资源的回用，这是弥补城市水资源不足的重要途径。自然循环系统 资源利用人工循环系统 图 1 城市水循环系统 2蒸发 蒸腾 地面径流 降雨 河流 地下径流 城市化前的自然流域 地面径流河流 降雨 城市化后 100%的不透水流域 图 2 自然和城市比较 3城市水环境系统是个复杂且开放的生态系统，系统功能是相互联系和促进的， 其大多数功能均以水质为前提。因此，水质控制及其有关的系统是决定城市水环境功能的关键。城市水环境系

3、统生态链上任何一个环节发生问题都会引起生态失调。 2 城市化的环境水利问题 我们把城市水环境的劣化、恶化或者潜在危机称为城市化的环境水利问题。城市水环境的恶化破坏了生态系统，同时加剧了城市水资源紧缺的矛盾。 城市化前后流域水文情势的变化可用图 2 表示。城市化通过两条途径改变流域的水文特性。首先， 由于建造房屋、行车道、停车场和铺砌地面等，使不可渗透的地面所占有的百分率增加。据部分大中城市的资料估算，面积为 1394?的住宅区，不可渗透的面积约占 25。这种地面比例增加，渗透率就相应减少，同时增加了来自城市化地区的地表径流这样，除了发生暴雨时洪峰值增长，补给地下水的水分减少外，又使得这个地区进

4、入河床的基流减少，从而使城市化后径流经硬化地面直接流入河床而排出，从而使流域汇流和河槽集流历时缩短，造成洪峰滞后雨峰的历时减短且洪峰增大。对于城市河道、湖泊而言，水太多、太少、太脏。都发生在同一的水域中，都威胁同一对象， 因此城市供水和排污应当作为一个统一的系统来考虑。在以往的工作中，由于各个部门之间工作的脱节，往往只重视水源和供水， 忽视排水和污水处理，结果4是一方面水源地枯竭，另一方面未经处理的工业废水和生活污水大量排入天然水体， 使城市附近的大片水域受到不同程度的污染。不少城镇附近或穿越城镇的小河黑臭河段逐年增加，城市地区的主要景观 湖泊严重富营养化，养殖和旅游功能不断丧失。城市污水的排

5、放不但使地表水和地下水水质严重恶化，同时还减少了可利用用水资源量。 各种不合理的或过度的水资源开发利用行为导致了严重后果。如城市及其附近大量开采地下水往往产生地下水下降漏斗，造成地面不断下沉。沿海城市因大量抽取地下水还可能引起海水向内陆入侵。有些城市筑堤、修闸、填湖、围垦等工程项目带来了负面影响，如引起局部水土流失以及局部冲刷、淤积、阻鱼、碍航等环境问题。 综上所述，城市化面临较为突出的环境水利问题是：城市化后劣化了流域水文情势； 已经或将要开发利用的城市水资源的水质受到一定程度的污染，有的甚至是严重的污染；兴修的城市水利工程设施，在发挥效益的同时，也改变了环境，带来了生态环境方面的问题。 3

6、 城市水环境可持续利用对策 31 充分利用并优化配置当地水资源 首先应考虑充分利用过境径流， 加大水源工程和供水工程的建设力度，在城市周围修建足够数量的蓄水工程及其配套的集中供水工程。沿海城市若缺少大的水体蓄流，应规划修建人工池库，截留丰水期的径流量作为城市水源。水网地区城市，可以利用天然河道、湖泊蓄水，用作城市低水质时期的补充水源，当然这些河湖应避免成为城市的纳污水体。缺水地区可以考虑重新调整原有水利工程设施的功能(农业灌溉、防洪、5发电等)，增加城市供水水源的功能。调整水库功能时，应注意各种兴利除害之间的相互关系，避免出现在生态、农业、水利、航运等方面的不利影响。各城市利用地表水可采用“避

7、污蓄清” 的方法， 即利用天然或人工池库蓄存一定的水量，作为枯水期及污染期的原水调节水库。河道水质良好时，可直接从河道引水；水质差时。则取用水库中的水。沿海城市河流受潮汐影响，氯离子浓度较高，不宜作为水源。但若掌握河流水体氯离子浓度的变化规律，就可采用“避咸蓄淡、待机取水” 的方法， 即通过兴建一定规模的调节水库，保证咸潮期间的用水。 32 加强水质控制和保护 分析研究各类用途水的水质指标及其在水体中的数量、相互作用、迁移、转化、地理分布、历年变化以及同社会经济、生态平衡等的关系，并进行水质控制和保护，是城市水环境管理的重要内容。水质保护工作的主要内容有： 基础工作，包括水质监测、水质调查、水

8、质评价、水质规划、水质预测和水质预报。水质管理工作， 包括宣传教育， 执行有关法规条例、技术标准、规范等，监督和控制任意排污和滥用水资源的行为。 工程技术措施，如运用水利工程、污水处理工程、污水资源化技术、非淡水资源的淡化技术等，调节水量和水质，满足城镇供水的不同用途。 33 加强用水管理并采取节水措施 用水管理的最终目标是使城市各用水单位和个人合理用水，高效用水， 以保证在当地水资源处于良性循环的前提下，满足不断增长的城市社会经济的用水需要。加强城市用水管理，主要是坚持开源节流并重， 6以提高用水效率为核心，实行科学管理。这需要多方面共同协作，如运用行政、法律、社会、经济等手段，依法治水管水

9、。要从全面建设小康社会的总目标出发，确保城市生活用水安全、生产用水安全和生态环境用水安全，建立起水源充足、水质优良、管网连环的给水网络，形成技术先进、运行成本低、管理水平高的城市用水管理体系。 节水是城市环境与生态保护的重要组成部分，建设节水型城市是现代水利的一项重要内容。城市用水的节水措施包括以下三类： 政策措施。开展新等政策法规的宣传贯彻和节约用水科普教育，提高市民节水意识， 同时制定有利于城市节水的具体政策措施。努力降低城市供水管网漏失率，积极推广节水型生活用水器具，制定强制性标准及其配套政策，并规定相应的惩罚机制。 技术措施。提高生活用水的重复利用率，做到一水多用。 经济措施。要采取有

10、力的经济措施，制定科学合理的水价政策，促进节水措施的落实。依照新， 全面贯彻执行对城市用水实行总量控制与定额管理相结合的制度、用水实行计量收费和超定额累进加价制度等，实行强制性节水。 另外城市生产和生活用水的节约将直接减少污水排放量，因此节水也是治污的一种有效手段，城市节水应纳入所在流域生态系统来考虑，应与城市治污规划密切联系起来。 34 加强排水管理 随着城市工业与居民生活污水排放量的增加，城市河道水质普遍恶化，部分河道与湖泊水体的污染已达到危害居民健康的程度。城市排出7的污水有生活污水、工业废水和雨水三类。这三类污水可以通过同一个管渠系统排除，也可以通过两个或两个以上的管渠系统排除。排水系

11、统一般可分为两种类型：分流制排水系统。将生活污水、工业废水和雨水分别引入两个或两个以上各自独立的管渠排除，称为分流制排水系统。排除生活污水的称为污水排水系统；排除雨水的称为雨水排水系统；只排除工业废水的称为工业废水排水系统。合流制排水系统。将污水和雨水引入同一个管渠系统排除，称为合流制排水系统。显而易见，这种排水系统是排除包括雨水在内的混合污水。早期出现的合流制排水系统是将混合污水不经处理而直接就近排入到天然水体中去， 国内外许多老城市多采用这种系统。但随着城市人口的不断增加。工业的高速发展，城市化形成的污水量大幅度上升，污水的成份也日趋复杂，若不经处理而直接排入水体，将造成水环境的严重污染，

12、因此目前城市不宜采用这种排水系统。另外，将城市排水系统管理纳入流域性、区域性骨干排涝工程体系统一管理是十分必要的。 在排水管理中，需注意执行有关污水排放标准与地面水环境质量标准的区别， 也就是我们平常所说的“合格排放”与“达标排放”的比较，二者相应指标相差达几十 几百倍，也就是说需要几十乃至几百倍的清水冲稀，才能达到地面水环境质量标准， 因此理解并执行“达标排放”十分重要。执行水质标准是排水管理的核心之一， “能不能排”需要以有关水质标准为依据。 35 大力发展污水资源化 造成水体污染的污染物质主要来自城市工业废水和生活污水。为保8证江河不受污染，如前所述， 排放污水必须符合国家规定的排放标准

13、，一般情况下，废污水必须经过处理。使其达到排放标准后才能排放。废污水中某些有毒和有害物质往往是有用的，应统一规划，妥善安排，尽可能回收利用， “变废为宝” 。污水和废水的排放、收集、处理和再生利用涉及一系列的工程设施和管理措施，城市污水处理设施的建设和运行是防治水污染的必要举措。污水处理就是采用各种技术手段，将污水中的污染物质分离出来，或者将污染物质转化为无害物质，从而使污水得到净化。按其作用的原理，污水处理的基本方法可分为物理方法、化学方法和生物方法三种类型。 物理方法，即利用物质的物理作用，分离并去除水中呈悬浮固体状态的污染物。常用的有重力分离法、离心分离法、过滤法等。化学法，即利用化学反

14、应的作用，处理或回收污水中的污染物质。常用的方法有：混凝、中和、氧化还原、萃取、吸附以及离子交换法等。 生物法，即利用微生物的生命活动，将污水中的有机物氧化分解成无机物，从而使污水得到净化。其主要方法有活性污泥法和生物膜法两种。 通过上述技术手段将各类污水加以处理再生后，利用到可以使用再生水的地方去，使污水变成可利用的水资源，这就是“污水资源化”的概念。污水资源化是解决城市水资源紧缺的重要途径之一。根据污水处理后的水质情况， 污水再利用的途径很多， 应用范围有如工业、农业、建筑、冲厕、洗车、绿化、环境用水、水源补给等方面。不少城市发展污水资源化已为当地的经济发展提供了稳定的循环利用的第二水源，

15、从而缓解了不同程度的缺水状况。为打造亲水型环境，构筑生态型、节水9型城市家园奠定了基础。大力发展污水资源化是改善城市生态环境的客观需要，是进行水资源保护的有效途径。 参考文献: 1林辉环境水利与水资源保护M北京： 中国水利水电出版社，2001 2雒文生，宋星原水环境分析及预测M武汉：武汉水利电力大学出版社，20002 3汪胡桢现代工程教学手册M武汉：华中工学院出版社，1985 4汪斌水环境保护与管理文集黄河水利出版社，20026 5汪恕诚资源水利人与自然和谐相处M北京：中国水利水电出版社2003 6郑通汉中国水危机 制度分析与对策M北京：中国水利水电出版社2006 7于代松西水电开发对生态与环境的影响分析及建议J中国水利，2005(8)：2729 8张树明关于太湖流域治水理念的思考J中国水利，20o4(8)：3537 9李广泉，付玉明，庄海燕，等要重视水利工程的负面效应J.海河水利，2001(5)：2728 10 刘芳.畜牧产业发展对环境的影响J.农业环境与发展,102000,63(1):3033. 11 国家环境保护总局. 中国环境状况公报, 2003. 12 刘润堂，许建中.我国污水灌溉现状、问题及其对策J.中国水利,2002,(10):123125.