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摘要构建生态城市,关键在于将生态观念作为思维方式引人城市系统的建设之中,强调系统中人与自然的相互关联与相互作用,利用生态过程之中的循环再生规律,达到人与自然和谐共生。建设水环境,以保障生态城市的建设,就需要城市水生态系统实现可持续循环,对城市水生态系统实现可持续循环提出几点建议。
关键词生态城市;可持续性水系统;膜技术;低冲击开发模式
中图分类号TU文献标识码A文章编号1673-9671-(2010)062-0175-01
现代社会,生态城市的重要性日益显著。一方面,社会、经济建设蓬勃发展,使人们对居住环境的要求与日俱增。另一方面,伴随城市化的不断推进,诸如环境污染、资源枯竭、气候变化等各种生态问题纷至沓来,严重影响了城镇居民的生活质量。在此背景下,各国开始关注城市的生态建设问题,使生态城市这一概念日渐成为人们聚焦的热点。
1我国城市建设中水环境存在的问题
在我国,水环境问题主要由自然因素和人为因素两方面造成,可综合归纳为以下几点:1)旱涝灾害。由于自然和人为的因素,我国旱涝灾害问题局面严峻。在季风作用影响下,我国年际降水时空分布不平衡,总体上南丰北少。从时间上看,大部分降雨发生在夏秋兩季,江河在这两个季节容易发生洪涝;从空间上看,北方地区年平均降水量远低于长江流域及以南地区年平均降水量,黄河中上游地区近百年来一直以偏旱为主。2)水资源供需不平衡。我国水资源总量虽位居世界第6,但由于国土辽阔、人口众多,使得人均占有水量较低,仅为世界人均占有水量的1/30加之水资源时空分布不均,导致部分贫水、缺水地区的人均占有水量远低于全国平均水平。3)水环境污染严重。由于片面地追求当前和局部经济利益,致使中国水环境恶化。一方面各地大量兴建工厂,另一方面废水不经处理直接排放,使得水生态环境恶化、藻类水华事件频发,造成水资源污染性短缺。4)不合理地开发、利用和管理水资源。主要体现为:①地表、地下水缺乏联合调度,过度开采地下水,加之城镇地面透水能力弱,阻碍了地下水的补给,造成地下水资源枯竭、水位下降,最终形成地面沉降、地表塌陷等地质灾害;②水资源循环利用程度低,浪费大,如工业用水的循环重复利用次数,我国仅0.3次,远低于美国的17次,因此与国外同类产品相比,单位产值耗水量更高;③流域缺乏统一管理,统筹兼顾不够,上下游用水缺乏配置,使得下游城市使用上游污染过的水体,造成水资源消退及分配不公。
2应对措施:城市水生态系统实现可持续循环
城市的水生态系统最基本应该做到雨污分流管网系统与中水回用雨污分流管网建设必须从城市规划编制开始,把雨水和污水分开来收集,这是最基础的工作。污水和雨水管网的建设必需与新区道路的建设一起实施。老城和小区改造也要进行雨污分离,这方面应是政府主导,要通过地理信息管理技术进行严格控制。城市水务集团作为政府控股的公司,要明确通过精细化管理、通过定额财政拨款补助的办法规定必须每年改造要达到的目标。
污水处理设施尽可能的做到节省土地,并尽量减少对周边百姓生活的影响。深圳在这方面做得非常好,把一些水处理设施放到了地下,有些污水处理厂曝气池都实现了加盖,甚至有的还在上面铺草种花,并研制出一些设施来吸收沼气气体等。这不仅消除了影响居住在周边百姓生活的臭气,而且还使曝气池上方的空间得到了利用。有些地方不一定要铺设长距离的管网输送污水,小型集装箱式的深度处理装置就可以把污水处理体系优化。
雨水收集系统非常重要通过收集、沉淀处理,雨水完全可以用来浇灌、冲厕所等,这样大约可以节约用水量的30%左右。在城市节水方面有一个著名的案例。20世纪中叶,美国纽约市由于人口膨胀,用水非常紧张,当时政府考虑采用远距离调水的办法来补充年10亿立方米的用水缺口,要铺设很长的管道,耗资100多亿美元,每年还需要大量的维护费用和水资源费。当时有水专家提出建议,只需把纽约的抽水马桶进行更新,将传统6升冲水量的抽水马桶改成3升的,用水缺口问题就可以解决。结果政府只投人了10亿美元的改造资金,就解决了用水缺口问题。
膜技术包括反渗透膜和生物膜两种。通过膜技术,污水的处理总量和成本都可以把肮脏的水变成中水,再进一步变成可循环利用的三类水,而成本已大大削减,每吨2块人民币的成本就可以做到。此外,还可以利用可再生能源来进行污水的处理,使能耗进一步下降。
低冲击开发模式是指城市与水生态系统和谐共存,城市可以从屋顶开始蓄集雨水,然后居民区蓄水,再到小区蓄水,再加上停车场蓄水,再到街道蓄了池功能的发挥,再到城市主干道两边储水沟蓄水。通过这样层层截流、层层蓄水,可以做到50毫米以内的降水量。城市地面没有积水,这种就是非常良万的生态化开发模式。瑞典的马尔默“明日之城”是著名四大国际生态城之一,道路设计采用了简单有效的技术,紧临河流湖泊的道路每隔100米就有10平方米左右的微型人工湿地公园。这些小公园是下雨初期前30分钟地表水中脏东西的净化过滤系统,里面长满了能够吸收泥沙和氮氧化合物的花草树木,雨水在这里经过多次循环,得到充分沉淀和吸收,水中的cod含量可降低60%~70%,水变清了后再通过出口流回河道或湖泊。低冲击开发模式中还包括渗透型停车场,渗水型路面与整个地下水系统巨通起来.可渗透的面积约占城市建成区总面积的40%左右。
在应对洪水威胁方面,盲目采用工程方式采对抗洪水,在河道两旁筑起高高的堤坝,强调达到50年甚至是100年一遇的抗洪标准。这种方式对河道生态和景观造成极大的破坏,同时由于盲目加高河堤容易导致城市内涝式洪水灾害。而非工程式洪水管理方式,不再把洪水看成是应拒之门外的猛兽,而是通过对河道进行生态化改造,恢复沼泽、湖泊和湿地等扩大城市河道纳洪能力。同时,河道两旁平时是市民休闲的场所和观光胜景。一旦当高于城市河道纳洪能力的洪水来临时,可采取疏导的办法,及时预警、转移居民或督促市民上楼就可以化解,因为洪水滞留的时间很短。在这方面,巴西的库里蒂巴市和法国的巴黎市都有着成功的经验可以借鉴。根据水位的变化,采取适当的设计策略。在低洼地方种植大量的植物,成为一个完善的湿地生态系统。夏季微风又能从高差的缺口中流动,为周边建筑带来凉意。涨潮的时候,水体一部分被蓄积起来,在落潮的时候用于带动涡轮发电;另一部分通过管道通向地面,降低路面温度。一些收集起来的雨水也被蓄积在此,用于当地的建筑工业和能源生产。同时通过海产养殖得到清洁生产的淡水和海鲜。比如深圳的红树林生态修复工程不仅要注重种植面积的扩大,而且可以在海堤下面做一些管道,利用涨潮的水压发电,既是公园又是一个可再生能源的发电系统,这个堤坝的设计就绿色生态了。
3结论
面对城市水系统的挑战,必须转变观念,将可持续发展的概念融入到城市水系统中,提高城市水系统的管理水平,促进城市社会经济的可持续发展。那么,城市水系统的可持续管理就需要新的研究方法,即采用系统论方法分析水循环、理解隐藏在城市水系统背后的科学知识、确保关注所有组成要素,以及总体考虑社会、经济和健康因素。
参考文献
[1]于立,单锦炎.西欧国家可持续性城市排水系统的应用.国外城市规划,2004,3.
[2]金元欢,王建宇,周全,金庸斌.生态城市的水环境与水循环系统.中国低碳生态城市发展报告,2010.
[3]仇保兴.生态城改造分级关键技术.中国低碳生态城市发展报告,2010.
关键词生态城市;可持续性水系统;膜技术;低冲击开发模式
中图分类号TU文献标识码A文章编号1673-9671-(2010)062-0175-01
现代社会,生态城市的重要性日益显著。一方面,社会、经济建设蓬勃发展,使人们对居住环境的要求与日俱增。另一方面,伴随城市化的不断推进,诸如环境污染、资源枯竭、气候变化等各种生态问题纷至沓来,严重影响了城镇居民的生活质量。在此背景下,各国开始关注城市的生态建设问题,使生态城市这一概念日渐成为人们聚焦的热点。
1我国城市建设中水环境存在的问题
在我国,水环境问题主要由自然因素和人为因素两方面造成,可综合归纳为以下几点:1)旱涝灾害。由于自然和人为的因素,我国旱涝灾害问题局面严峻。在季风作用影响下,我国年际降水时空分布不平衡,总体上南丰北少。从时间上看,大部分降雨发生在夏秋兩季,江河在这两个季节容易发生洪涝;从空间上看,北方地区年平均降水量远低于长江流域及以南地区年平均降水量,黄河中上游地区近百年来一直以偏旱为主。2)水资源供需不平衡。我国水资源总量虽位居世界第6,但由于国土辽阔、人口众多,使得人均占有水量较低,仅为世界人均占有水量的1/30加之水资源时空分布不均,导致部分贫水、缺水地区的人均占有水量远低于全国平均水平。3)水环境污染严重。由于片面地追求当前和局部经济利益,致使中国水环境恶化。一方面各地大量兴建工厂,另一方面废水不经处理直接排放,使得水生态环境恶化、藻类水华事件频发,造成水资源污染性短缺。4)不合理地开发、利用和管理水资源。主要体现为:①地表、地下水缺乏联合调度,过度开采地下水,加之城镇地面透水能力弱,阻碍了地下水的补给,造成地下水资源枯竭、水位下降,最终形成地面沉降、地表塌陷等地质灾害;②水资源循环利用程度低,浪费大,如工业用水的循环重复利用次数,我国仅0.3次,远低于美国的17次,因此与国外同类产品相比,单位产值耗水量更高;③流域缺乏统一管理,统筹兼顾不够,上下游用水缺乏配置,使得下游城市使用上游污染过的水体,造成水资源消退及分配不公。
2应对措施:城市水生态系统实现可持续循环
城市的水生态系统最基本应该做到雨污分流管网系统与中水回用雨污分流管网建设必须从城市规划编制开始,把雨水和污水分开来收集,这是最基础的工作。污水和雨水管网的建设必需与新区道路的建设一起实施。老城和小区改造也要进行雨污分离,这方面应是政府主导,要通过地理信息管理技术进行严格控制。城市水务集团作为政府控股的公司,要明确通过精细化管理、通过定额财政拨款补助的办法规定必须每年改造要达到的目标。
污水处理设施尽可能的做到节省土地,并尽量减少对周边百姓生活的影响。深圳在这方面做得非常好,把一些水处理设施放到了地下,有些污水处理厂曝气池都实现了加盖,甚至有的还在上面铺草种花,并研制出一些设施来吸收沼气气体等。这不仅消除了影响居住在周边百姓生活的臭气,而且还使曝气池上方的空间得到了利用。有些地方不一定要铺设长距离的管网输送污水,小型集装箱式的深度处理装置就可以把污水处理体系优化。
雨水收集系统非常重要通过收集、沉淀处理,雨水完全可以用来浇灌、冲厕所等,这样大约可以节约用水量的30%左右。在城市节水方面有一个著名的案例。20世纪中叶,美国纽约市由于人口膨胀,用水非常紧张,当时政府考虑采用远距离调水的办法来补充年10亿立方米的用水缺口,要铺设很长的管道,耗资100多亿美元,每年还需要大量的维护费用和水资源费。当时有水专家提出建议,只需把纽约的抽水马桶进行更新,将传统6升冲水量的抽水马桶改成3升的,用水缺口问题就可以解决。结果政府只投人了10亿美元的改造资金,就解决了用水缺口问题。
膜技术包括反渗透膜和生物膜两种。通过膜技术,污水的处理总量和成本都可以把肮脏的水变成中水,再进一步变成可循环利用的三类水,而成本已大大削减,每吨2块人民币的成本就可以做到。此外,还可以利用可再生能源来进行污水的处理,使能耗进一步下降。
低冲击开发模式是指城市与水生态系统和谐共存,城市可以从屋顶开始蓄集雨水,然后居民区蓄水,再到小区蓄水,再加上停车场蓄水,再到街道蓄了池功能的发挥,再到城市主干道两边储水沟蓄水。通过这样层层截流、层层蓄水,可以做到50毫米以内的降水量。城市地面没有积水,这种就是非常良万的生态化开发模式。瑞典的马尔默“明日之城”是著名四大国际生态城之一,道路设计采用了简单有效的技术,紧临河流湖泊的道路每隔100米就有10平方米左右的微型人工湿地公园。这些小公园是下雨初期前30分钟地表水中脏东西的净化过滤系统,里面长满了能够吸收泥沙和氮氧化合物的花草树木,雨水在这里经过多次循环,得到充分沉淀和吸收,水中的cod含量可降低60%~70%,水变清了后再通过出口流回河道或湖泊。低冲击开发模式中还包括渗透型停车场,渗水型路面与整个地下水系统巨通起来.可渗透的面积约占城市建成区总面积的40%左右。
在应对洪水威胁方面,盲目采用工程方式采对抗洪水,在河道两旁筑起高高的堤坝,强调达到50年甚至是100年一遇的抗洪标准。这种方式对河道生态和景观造成极大的破坏,同时由于盲目加高河堤容易导致城市内涝式洪水灾害。而非工程式洪水管理方式,不再把洪水看成是应拒之门外的猛兽,而是通过对河道进行生态化改造,恢复沼泽、湖泊和湿地等扩大城市河道纳洪能力。同时,河道两旁平时是市民休闲的场所和观光胜景。一旦当高于城市河道纳洪能力的洪水来临时,可采取疏导的办法,及时预警、转移居民或督促市民上楼就可以化解,因为洪水滞留的时间很短。在这方面,巴西的库里蒂巴市和法国的巴黎市都有着成功的经验可以借鉴。根据水位的变化,采取适当的设计策略。在低洼地方种植大量的植物,成为一个完善的湿地生态系统。夏季微风又能从高差的缺口中流动,为周边建筑带来凉意。涨潮的时候,水体一部分被蓄积起来,在落潮的时候用于带动涡轮发电;另一部分通过管道通向地面,降低路面温度。一些收集起来的雨水也被蓄积在此,用于当地的建筑工业和能源生产。同时通过海产养殖得到清洁生产的淡水和海鲜。比如深圳的红树林生态修复工程不仅要注重种植面积的扩大,而且可以在海堤下面做一些管道,利用涨潮的水压发电,既是公园又是一个可再生能源的发电系统,这个堤坝的设计就绿色生态了。
3结论
面对城市水系统的挑战,必须转变观念,将可持续发展的概念融入到城市水系统中,提高城市水系统的管理水平,促进城市社会经济的可持续发展。那么,城市水系统的可持续管理就需要新的研究方法,即采用系统论方法分析水循环、理解隐藏在城市水系统背后的科学知识、确保关注所有组成要素,以及总体考虑社会、经济和健康因素。
参考文献
[1]于立,单锦炎.西欧国家可持续性城市排水系统的应用.国外城市规划,2004,3.
[2]金元欢,王建宇,周全,金庸斌.生态城市的水环境与水循环系统.中国低碳生态城市发展报告,2010.
[3]仇保兴.生态城改造分级关键技术.中国低碳生态城市发展报告,2010.