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城市雨水資源構建生態水體的可行性論證

所屬欄目:建筑設計論文 發布日期:2011-05-13 07:51 熱度:

  [摘要]本文以正生態水系構建的水源切入點,將解決思路瞄準于城市水資源利用缺失的一環——城市雨水資源,通過構建雨水收集、凈化、輸入系統將城市雨水資源作為正生態水系得水源達到節約、環保、生態等多方面地功效,該文重點探討在這個過程中的方法、方式、技術的可行性分析。
  [關鍵詞]正生態城市,人工濕地,徑流系數
  
  城市生態系統是指城市空間范圍內的居民與自然環境系統和人工環境系統相互作用而形成的統一體。它的總目標是追求系統本身運轉的高效、安全、舒適與和諧。而城市生態水系作為城市生態系統的一個重要組成部分,在景觀構建、環境氣候調節等方面有著重要作用。但在中國一些缺水城市,如何保證生態水系足夠的水源供給是一個難題。
  
  
  1城市生態水系的構建與雨水資源循環利用的關系
  
  1.1城市生態環境中,水是各種生物和環境構成的重要要素
  
  自古就有云:“高勿近埠而水用足,低勿近水而溝防省。”人類生存生產發展離不開水,不管是飲用、洗浴的生活用水,澆灌、溶劑的生產用水,還是作為城市環境的重要組成部分美化城市,水都是作為城市的最重要的環節之一。
  
  1.2在城市中生態水系是人與水的親近環境條件
  城市居民居住在城市普遍接觸到的水資源都是使用中的,用完即作為廢水收集,現代城市將水道填滿而且過量開采地下水,造成一系列生態和環境問題,人與水的共生環境極度萎縮,因此在中國的城市中,生態水系構建也是調節人與自然關系,營造優美的城市景觀的重要手段。
  
  1.3現狀生態水系構建存在的嚴重問題
  現在中國普遍存在嚴重的缺水現象,從南方的水質型缺水到北方的水源型缺水,如何利用有限的優質水源為人們的生產生活服務,而又可以兼顧對水質要求不高的生態水系營造成為一個熱點問題。
  
  1.4城市雨水資源循環利用的現狀分析
  
  我國北方主要地區處于溫帶半干旱半濕潤氣候區,降水受季節影響嚴重,全年降水量多集中在7、8、9三個月,而其他月份水量較小,季節性干旱嚴重,這種時間上的水資源分布不平衡是制約北方生態環境建設的重要瓶頸,同時存在如下問題:
  (1)雨水資源大量流失
  雨水作為一種寶貴的資源,在城市水循環系統和流域水環境系統中起著十分重要的作用。由于人類的活動造成植被減少或破壞,城市發展中不透水面積的增加,導致雨水流失量增加和水循環系統的平衡遭到破壞,并引發一系列環境與生態問題。
  (2)雨水徑流污染嚴重
  城市化發展還導致了雨水徑流污染程度更為嚴重。瀝青油氈屋面、瀝青混凝土道路、磨損的輪胎、融雪劑、農藥、殺蟲劑的使用、建筑工地上的淤泥和沉淀物、動植物的有機廢棄物等均會使徑流雨水中含有大量污染物:有機物、病原體、重金屬、油劑、懸浮固體等。如果這些雨水未經處理直接排入水系湖泊中將會帶來污染,如水系富營養化,水質惡化病化毒化。
  (3)洪災風險加大
  城市洪災由于少有發生而常被忽視。事實上,城市人口密度和財產的密度加大,同樣的洪澇災害一旦發生將造成更大的生命、財產損失。城市發展中的洪災問題主要表現為不透水面積增加;匯流時間縮短,峰流量加大。
  此外,城市雨水問題還包括水土流失加劇、生態環境惡化、地下水位下降,地面下沉等。
  
  1.4城市雨水資源循環利用的優點
  (1)雨水資源通常情況下在城市被作為廢水排放出去,在自然和鄉村則卻充分得被利用,因此此資源對水源缺水型城市非常有價值。
  (2)現代城市雨水系統構建比較完善但普遍是就近排放和當作廢水處理后排放,沒有充分發揮城市雨水系統的利用效率,而對于有些對水質要求不高的用途則存在著潔凈水資源浪費的現象。
  (3)雨水資源作為自然降水,其水質較好,可以作為城市綠地灌溉用水和生態湖泊河流水源水,對于水質缺水型城市有較高使用價值。
  因此將城市雨水資源用作城市水體構建的重要水源之一是有巨大優勢的。
  
  2雨水資源再利用作生態水體的水源可行性分析
  
  2.1生態水體的水源組成分析
  水源一——城市雨水收集
  利用城市大發展的契機,新區建設必將配備較為完善的城市工程系統,包括雨水排放系統,與雨水排放系統相結合,將以前隨處排放的雨水進行處理用作生態水系的主要水源。
  主要用途:生態濕地凈化后主要的景觀水和澆灌水,水量不穩定。
  水源二——附近河流補水特別是洪水期生態水系有著緩解洪水的壓力,調節水量的作用。
  附近穩定有水的河流水系作為輔助水源,用來彌補缺損期和補償期的矛盾,即水量過多時排入暫時儲存入自然水系,水量少時反補。
  主要用途:調節水期分布不均,補足生態水系用水,景觀水及澆灌水,水量不穩定。
  水源三——少量開采深層地下水
  地下水的利用,本身地下水資源豐富,地下水資源具有穩定水質優良等特點,一方面可以作為園區較高品質用水水源,另一方面可作為較為頻繁的日峰期用水的平衡水源。
  主要用途:生活用水,水量小但穩定。
  由此上述三項水源,可以較好的互相補充滿足城市生態水體的供水需求,彌補不同供水要求之間的矛盾滿足水源需求。
  
  2.2雨水資源利用作生態水體的水源的方法分析
  雨水資源再利用涉及到一下四個重要環節問題
  (1)凈化
  凈化的原則是按需凈化到合適的水質,對于水的情況采取不同的凈化措施和用途。
  人工凈水——雨水沉淀池和過濾裝置,凈水除臭及消毒設施。
  自然凈水——通過水體內營造人工濕地進行自然凈水。
  直接使用——自然水質好的河流湖泊水源和地下水可分質直接使用。
  (2)循環
  通過2-3個泵房對水進行加壓,通過明渠和暗管將整個水系聯系成一個整體,進行水循環,在水循環過程中進行水的補償和分流。

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