城镇雨水利用雨洪防治和规划方案建设

时间:2021-01-02 09:31:42 手机站 来源:网友投稿

城镇雨水利用 雨洪防治和计划建设

【内容摘要】城镇雨洪灾难是城镇雨水不妥利用结果之一,并产生很多继发性环境污染和破坏。经过计划提议路径,科学利用城镇雨水,对于处理水资源短缺、防治城镇雨洪和环境污染和破坏、实现水资源可连续利用和全方面可连续发展含相关键意义。为此,需要将城镇雨水利用和雨洪防治纳入城镇计划,对不一样功效区进行平面布局上合理计划,增加城镇绿地百分比并重视合理布局,切实实施雨污分流城镇排水系统并推行下凹式绿地计划和合理利用城镇低洼地,在小区和区域建筑计划中将雨水综合利用作为一项不可缺乏设计指标,而且将之将纳入法律和政策轨道。

【关 键 词】城镇化 雨水利用 雨洪防治 计划建设 科学立法 可连续发展

一、城镇缺水、雨水和雨洪

中国是一个水资源十分短缺国家。中国可更新水资源总量为23763亿立方米,居世界前列,但人均水资源量只有约1784.9立方米,不足世界人均水平1/4。【】 而且时空分布严重不均。城镇普遍缺水,地下水超采问题严重,产生地面沉降等环境破坏现象。比如,669座城市中有400余座供水不足,有110座比较严重缺水,32个百万人口以上特大城市中有30个长久缺水。【2】 除陕南大部分以外,陕西省其它地域城镇缺水问题总体上更为严重。不过,同城镇缺水不相当现象是,即使一场稍大大小雨,城镇就会积水成灾。这种因为城镇区域内降雨而产生城镇雨水深积成灾,污染环境,造成损失和带来不便现象,就是城镇雨洪。

城镇雨洪灾难发生,现有自然原因也有些人为原因。从自然科学角度来看,城镇化对城镇地域水文循环过程基础影响有两个方面:降雨量有所增加,暴雨次数增多;不渗水面积剧增,地形地貌趋平。结果性影响是水份涵养能力降低,调蓄水平下降,地表径流量剧增。依据加拿大安大略省环境部研究结果,一个区域在城镇化后,降雨后水分蒸发量和地下渗透量全部降低3/5左右,而地表径流量则增加大约4倍。【3】 美国国家科学院之国家研究理事会研究表明,城镇雨水是造成水质污染关键原因之一。【4】 所以,多数城镇雨洪是人为灾难,并不为过。

20多年来,中国城镇化进程不停加速,并将再连续10~20年。然而,城镇雨水科学利用问题在中国并没有引发足够认真重视。究其原因,最根本是对科学知识和规律认识问题。具体地讲,关键有五个方面原因:①对水资源是可再生性资源和它可再生能力缺乏科学认识;②对中国水资源严重短缺现实状况及其科学成因没有清醒认识;③对城镇雨洪灾难性认识不足;④城镇计划方面缺乏对科学系统性认知,科学基础不扎实、不全方面;⑤对水资源稀缺性价值认识不足,没有把城镇雨水作为资源来对待。经过计划建设路径,确保科学利用城镇雨水,对于缓解城镇缺水和防治城镇雨洪灾难,实现水资源可连续利用和建设生态化城镇含有重大现实意义。

二、城镇雨水利用、雨洪防治和计划建设之间关系

一个城镇计划通常是指对一定时期内该城镇经济和社会发展、土地利用、空间布局和各项建设综合布署、具体安排和实施管理。就城镇雨水资源利用和城镇计划二者之间关系来讲,有很多方面。我认为比较关键是以下四个方面。第一,合适计划绿地面积能够涵养较多雨水,延缓地表径流形成,降低地表径流量,更多地补给地下水,从而有利于减轻乃至消除城镇雨洪灾难。第二,计划要求硬化地面含有一定可渗透面积率,有利于提升地下水补给量和降低地表径流量。第三,要求小区或建筑区域计划建设雨水搜集、利用和储蓄设施,确保一定降雨量或降雨时间内雨水不出小区或区域,能够在促进对雨水进行利用同时,补给地下水,从而降低形成雨洪形成可能。第四,在绿地百分比一定情形下,绿地合理空间分布、植被种类合适配置、地形地貌合适利用和较高渗透性,将极大地有利于将城镇雨水资源转化为地下水补给起源,降低绿地浇灌用水,而且降低或避免雨洪灾难产生损失。

简言之,假如能够经过计划建设路径对城镇雨水资源进行充足科学利用,其作用是很大。最轻易看得见效应是,消除和大大降低不妥积水,方便出行,防治雨洪。不轻易注意但却很关键科学结果是,增加地下水补给,维持和提升地下水资源可再生能力。另外,科学利用城镇雨水能够降低绿化用水量,降低污水量,降低成本和美化城镇环境。

三、国外经验和启示

西方发达国家已经完成了城镇化过程,中国现在正在进行城镇化在本实上同西方发达国家并无区分。在这一点上,中国能够将它们视为前人,应该吸收它们于城镇化过程中在城镇雨水利用和雨洪灾难防治方面教训,利用其有益经验。总体上看,为了处理水资源短缺问题和防治雨洪灾难,很多西方发达国家全部十分注意从城镇计划方面着手,推进对城镇雨水资源科学利用,其中有不少经验可供中国借鉴,给中国带来启示。这里以美国、德国和日本为例进行介绍。

美国以提升雨水天然下渗能力为关键方法,提倡单位和个人搜集雨水,从而确保城镇化后区域其雨水洪峰流量必需保持在城镇化前水平。即使美国没有一部统一专门法律,联邦和绝大多数州政府全部为此组织编写和出版发行了相关小册子来推广城镇雨水利用典范做法,部分州还制订了城镇雨水管理或激励利用雨水法律。比如,得克萨斯州于修改税法,减免含有节水(含雨水利用)设施不动产财产税;该州水事发展局于印发《得克萨斯州雨水搜集手册(第3版)》;是年5月,该州又经过法律,建立雨水搜集评定委员会,管理雨水搜集利用事务。再如,亚利桑那州图森市,6月1日生效一项法律要求全部新开发区域能够利用雨水平面面积必需最少达成1/2。

德国联邦和各州政府在20世纪90年代修改水资源法律时,要求多种小区或区域建筑、道路计划设计包含雨水利用或促其下渗内容而且给予落实。比如,屋面雨水集蓄系统所搜集雨水经简单处理后可达成杂用水水质标准,用于家庭、公共场所和企业非饮用水。雨水截污和渗透系统使多种道路雨水经过下水道排入沿途大型蓄水池或经过渗透补充地下水。生态小区雨水利用系统要求小区沿着排水道修建渗透浅沟,表面种植草皮,促进雨水径流下渗。那些超出渗透能力雨水,则进入池塘、雨水池或人工湿地,作为景观并下渗。现在,德国家庭生活用水量约1/2来自雨水。为了控制城镇地表径流聚集、减小洪峰流量、补给地下水、恢复遭受破环地下水环境系统、防治地面沉降,日本于1992年颁布《第二代城市排水总体计划》,将雨水渗沟、渗塘及透水地面作为城市总体计划组成部分,要求新建和改建大型公共建筑群必需建设雨水就地下渗设施。对东京周围20个降雨区22万M2长达五年观察和调查表明,“雨水利用”后,平均降雨量69.3mm地域,其平均流出量由原来37.59mm降低到5.48mm,流出率则由51.8%降低到了5.4%。

四、相关经过计划建设促进城镇雨水利用和雨洪防治若干提议

本着防灾治害、化害为利目标,从利用城镇雨水资源角度,对城镇计划改善能够用这么十五个字来概括:认识应提升,宏观要科学,微观重落实。具体来讲,能够关键从以下六个方面给予改善。

一是把城镇雨水利用和雨洪防治纳入城镇计划,将雨水搜集、蓄积、处理、回用、入渗地下、排水等在城镇建设计划中一体落实。城镇降水及降水径流是城镇关键水体污染源之一。降水过程吸纳大量大气污染物,形成地表径流冲刷和携带着大量地表污物,成份和流向难以控制,渗透土壤后可能污染地下水。所以,充足科学地利用城镇雨水是确保水资源可连续利用,建设环境要好型、资源节省型生态宜居城镇关键方面,应该纳入城镇计划。只有这么,才有利于对城镇雨水利用和城镇建设、防洪治污、水资源优化配置、生态建设统一考虑。

二是对不一样功效区进行平面布局上合理计划,确保硬化公共地面含有一定可渗透面积率,实现有利于城镇雨水资源科学利用上互补。比如,利用雨水能力较强功效区同较弱功效区最好交叉布局。这么,较强功效区能够利用较弱功效区利用不了雨水,从而避免因较弱功效区过分集中而在对应地域轻易发生雨洪,避免因较强功效区过分集中而造成对应地域雨水资源利用潜能得不到充足发挥。

三是增加城镇绿地百分比,重视合理布局,对降水和降水径流化害为利。首先,绿地本身需要浇灌用水,利用雨水浇灌首先能够降低浇灌成本,其次缓解城镇供水担心或不足。其次,绿地植物能够大量滞留很多有害金属,吸收地表污物;尤其是,树木根系能够吸收水中溶解质,降低水中细菌含量。最终,绿地渗水性强,经自然净化后雨水能够大量渗透地下,补充地下水,预防地面沉降。

四是切实实施雨污分流城镇排水系统,推行下凹式绿地计划和合理利用城镇低洼地。现在,绝大多数城镇排水系统中,相邻雨水和污水井口基础上全部处于同一平面,即使一场稍大小阵雨全部会造成出现两个系统混同而在功效上没有区分现象。而且,上凸式占城镇绿地绝大多数,随地可见即使人工浇灌时也会有不少水从绿地边缘渗出和流出,降雨时这种绿地根本发挥不了多大雨水净化、涵养和下渗作用。就下凹式绿地计划建设而言,对于平整小片绿地和带状绿地,让绿地地面低于周围硬化地面(提议20 cm),而且设置于绿地中雨水搜集口又高出绿地一定高度但却不超出道路路面(高出绿地地面10 cm但低于道路路面10 cm);对于不平整大型绿地(就势)建设蓄水池塘,或在低凹处种植耐水植物,设置于池塘边或低凹处雨水搜集口低于道路路面(10 cm)。加上合理利用低洼地,这种模式能够基础上实现雨污排水系统真正分流,并节省巨额治污成本。【5】 以西安市为例, 计划主城区城市绿地面积达为70.40平方千米,以每十二个月10次、每次多涵养或存蓄厚度为10cm水量计算,每十二个月能够多涵养704万吨雨水资源,降低污水处理费633.6万元(按污水处理率达90%、综合污水处理费每吨1元计算)、公共绿地浇灌水费4224亿元(按综合水价每吨6元计算)。

五是在小区和区域建筑计划中将雨水综合利用作为一项不可缺乏设计指标,降低雨洪水量起源。现在小区和区域建筑工程施工计划中,基础上没有相关雨水搜集、利用和渗透补给地下水指标,而小区或区域建筑工程又多是绿地面积百分比很小地域,是实际上城镇雨洪水量增加关键起源地。国外经验和中国部分城市(如北京等)试验表明,经过工程性和非工程性方法,能够基础实现中雨情形下雨水不出小区和区域建筑,而是在小区和区域建筑内利用或就地下渗。

六是将上述相关方法纳入法律和政策轨道,落实“十一五”计划提出“推进科学立法”、“完善可连续发展法律法规”。自然科学研究结果和技术实施方案需要经过和依靠国家强制力、推进力和财税方面经济激励方法给予保障。在科学、充足利用城镇雨水资源、防治城镇雨洪灾难中也不例外。少数城市做法,如北京市《相关加强建设工程用地内雨水资源利用暂行要求》和南京市《城市供水和节省用水管理条例》相关要求,起到了部分主动作用,尽管还很不够。比如,超采地下水而引发地面沉降是严重破坏环境,像海口这么一个年降水量丰富地域全部十分严重,不能不说是科学技术缺乏有效法律和政策制度支撑。提议中国对《城镇计划法》和《水法》进行修改,确保多种各类城镇计划中包含城镇雨水资源利用和防治城镇雨洪灾难内容。对陕西省而言,在中央对相关法律、行政法规作出修改之前,能够考虑在不违反上位法前提下,制订陕西省城镇雨水利用管理和措施,形式能够是地方性法规,也能够是政府规章;或修改已经有法规和规章,如《陕西省实施〈水法〉措施》、《西安市地下水资源管理条例》、《西安市水资源管理措施》等。

参考文件:

【1】国家统计局:国民经济和社会发展公报

【2】汪恕诚.相关水资源节省、保护和合理利用情况汇报,全国人民代表大会常务委员会公报,.1。

【3】U.S. National Research Council, Urban Stormwater Management in the United States, The National Academies Press, Washington DC., .

【4】胡德胜等.绿地计划建设模式和城镇雨洪资源利用【J】.水利水电技术,.9。

【5】U.S. Environmental Protection Agency, Protecting Water Quality from Urban Runoff, Document No. EPA 841-F-03-003, February .

【6】Texas Water Development Board, The Texas Manual on Rainwater Harvesting (3rd ed.), .

【7】 Klaus W. K?nig,The Rainwater Technology Handbook,WILO-Brain, Dortmund, .

【8】Japan Government Buildings Department: Guideline for On-site Wastewater and Rainwater Reuse Systems, 1997.

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