城市水环境问题及对策探讨

2011-04-13 22:24曹洲榕禹华谦
四川建筑 2011年1期
关键词:田园城市水质环境

曹洲榕,禹华谦

(西南交通大学土木工程学院,四川成都610031)

古往今来,人们择水而居。世界四大文明古国都是在一条条大河的精心哺育下诞生,可以说,是水滋养了人类的成长和文明,促成了人类一次次伟大变革:各式各样的工厂使人们有了更多的生活产品;混凝土使人类有了更加安全可靠的房屋;城市化使更多的人口享受着城市带来的便利。人类与水和谐相处了千余年。然而这一切平衡,随着20世纪城市人口的急速增加和人类无止境的贪婪被打破,尤其在人类对水环境干预最大的区域——城市,水多、水少、水脏等水环境问题显得更加突出。

1 城市水环境的涵义

狭义上讲,水环境就是水量和水质[1]。而水作为社会有用的资源必须符合三个条件,即合适的水质、足够可利用的水量以及能在合适的时间满足某种特殊用途。构成城市水环境的水体主要来自地表水和地下水两部分。水环境为城市提供水源,流域洪水的调节,郊区农业灌溉,生态建设,观赏旅游和水上娱乐活动,城市水气候改善,发展渔业和水产,补给地下水源,直接提供冷却水源以及城市地表径流和污水的最终收纳体等[2]。

2 当前水环境面临的主要问题

2.1 水脏——水污染严重

城市的经济发展,需要强大的工业基础,因此,大批的工厂相继建立,这在给所在城市带来了大量财源和就业人口的同时,也带来无尽的废水、污水以及成山的工业垃圾。据环境保护部公布的《中国环境统计年报》:2008年,全国废水、污水排放总量571.7亿吨,其中,工业废水排放量241.7亿吨,城镇生活污水排放量330.0亿吨,城镇污水处理率为66%;工业固体废物产生量19.0亿吨,综合利用率为64.3%。未达标的工业废水和未处理的生活污水被直接排入河流,城里的河成了臭水沟;未处置和利用的垃圾被露天堆放,不仅对空气造成污染,而且垃圾中的污染物随着降雨进入土壤,造成二次污染。2008年,水利部对全国298个省界断面的水质进行了监测评价,水质符合和优于地表水Ⅲ类标准的断面数占总评价断面数的44.6%,水污染严重的劣Ⅴ类占27.5%。

2.2 水多——洪涝灾害频发

城镇化进程的加快,最突出的是大量人口的涌入,城市基础设施建设提速,便出现了人水争道的局面。使得千百年来自然形成的减灾保障的雨洪蓄滞场所遭到毁灭性的破坏,原有的湿地、湖泊和塘堰被填平,城市过水面积大大减少[3]。人类直接将自然界原有的软排水改造成了简单的硬排水——大量以混凝土等硬性不透水材料为主的城市基础设施,城市的行洪过水面积缩减,可渗水面积降低,雨水不能下渗。一遇大雨,地表汇流加快,径流迅速增大,加剧了城市的防洪排涝压力,使城市的防洪能力大打折扣。据国家统计局的数据,2009年因洪涝灾害造成直接经济损失达655亿元。

2.3 水少——水资源短缺

据统计,我国600多个建制城市中,有420多个城市缺水,一年总缺水量达105亿立方米左右,折算成经济损失达2 000亿元以上。2009年水资源总量23 763亿立方米,比上年减少13.4%;人均水资源1 784.9 m3,减少13.8%。

从2009年下半年以来,我国云南、广西、贵州、四川、重庆等西南5省市遭遇了大范围的干旱,截止2010年3月底还没有出现缓和迹象。出现这样的严重状况,其中还包括我国水资源比较丰富的地区——云南和四川,人们不得不给予足够的重视。干旱的形成,除了气象原因外,笔者认为,与人类对大自然的干扰如大面积伐(生态)林、种(经济)林、不适度的水电开发、以及过度的城市规模等不无联系。人类应该反思自己的所作所为。倘若城市出现大规模长时间的缺水或断水,将对城市或许造成致命的打击。

2.4 地下水问题凸显

地表水在遭到严重污染的同时,地下水的情况也同样的不容乐观。

工业用水的快速增长,城市居民的高度集中,使地下水处于无序无度的超量开采状态,地下水位急剧下降[3],形成了降落漏斗,造成地面的沉降。据水利部公布的《中国水资源公报》,2008年,21个省级行政区对地下水位降落漏进行了不完全调查,共统计漏斗81个,漏斗总面积7万km2。

进行城市建设的同时,人类破坏了外界和土壤与地下水的循环系统,地下水正常的补充方式被截断,大量的废、污水被直接地排向地下,地下水的水质急剧恶化。据水利部公布的《中国水资源公报》,2008年,根据641眼监测井的水质监测资料,北京、辽宁、吉林、上海、江苏、海南、宁夏、广东8个省(自治区、直辖市)对地下水水质进行了分类评价。水质适合于各种使用用途的Ⅰ~Ⅱ类监测井占评价监测井总数的2.3%,适合集中式生活饮用水水源及工农业用水的Ⅲ类监测井占23.9%,适合除饮用外其它用途的Ⅳ~Ⅴ类监测井占73.8%。

当前,水质的恶化,水量的减少,水灾害的加剧,水资源的紧缺和地下水问题的凸显,已超越许多城市议论的“水问题”,俨然变成了某一城市甚至某一区域的“水危机”。

3 对策和建议

3.1 树立科学发展的观念

水资源的规划要科学合理,在城市中,给水和排水系统协调发展。要充分认识到治理废、污水是保护水质,改善城市水环境的根本途径。未来污水处理设施能力的增长速度必须高于供水设施能力的增长[4]。《十一五规划纲要》中明确提出:“控制高耗能、高污染和资源性产品出口……促进国内产业升级”。2008年,实现新增城市污水处理能力1 200万吨/日;环保部门淘汰和停产整顿污染严重的造纸企业1 100多家,关闭小火电机组1 669万千瓦,淘汰了一批钢铁、有色、水泥、焦炭、化工、印染、酒精等落后产能。使污水的排放量的大幅减少,对城市水环境的改善有很大的积极作用。

3.2 加强水环境的建设和保护

3.2.1 建设城市绿地和湿地

建设城市绿地,使现有的水环境尽可能的接近自然状态,对有条件的道路、挡土墙、围墙等进行绿化,提高城市的绿地率和覆盖率。

有条件的城市建造城市湿地,这样可以调蓄雨洪,为城市提供完善的防洪排涝体系;补充地下水,为城市居民提供一定的水资源;降解污水,净化水质,储存营养物质;调节气候,改善环境,降低城市热岛效应;改善生境功能,为动植物提供独特的生存栖息地;具有景观价值,为城市居民提供休闲娱乐场所[5]。

不仅能美化城市,改善居民的居住环境,提高居民对城市的认同;还能增大洪水的汇水和过水面积,提高城市抵御洪涝灾害的能力;也能改善城市水质(包括地下水),减轻城市废、污水治理的压力。

3.2.2 改善城市基础设施建设

在欧洲的城市,许多的广场和街道并不是一味的采用混凝土建造,而是使用了石块和砖块来铺设,这样不仅对于维护城市的古风特色有益,而且这种透水的路面结构具有延长汇流时间,增大了入渗水量,减少了地表径流,很自然地被纳入到了城市的防洪体系,改善了水环境。美国已研制出透水的刚性路面结构,我国也已将预制框格结合植草的结构型式作为停车场的环保措施予以推广[6]。

排水系统实行雨污分流,建设渗水井,将雨水直接渗入地下;建设蓄水池,收集的雨水可以灌溉城市树木和冲洗街道。对已经污染的水体要有计划地修复,逐步改善水环境。只有水质得到了改善,才能使居民的供水安全得到保障。在乡村,尽可能地退耕还林,不能只顾经济利益,种植经济作物,适当的种植易于涵水的树种,增加物种的多样性。

3.2.3 建设“田园城市”

英国学者霍华德针对现代大城市的交通拥挤、污染和人的心理压力等问题提出了新型城市建设方案——“田园城市”[7]。圆形的“田园城市”占地400 hm2,可容纳三万左右的人口,城市的圆心是占地20 hm2的中央公园,环公园是市政府、歌剧院、图书馆、医院等公共设施,之外是60 hm2左右的环状公园,外圈是商业区,再外圈是住宅区,住宅区外环设为128 m宽的林荫大道,并附设学校和儿童游乐设施等,大道之外又是花园住宅区,这些严格界定的区域,就似同心圆状层层相环,构成了基本的“田园城市”。在田园城市之外还有2 000 hm2的环状农业绿地,这些绿地为不可占用的永久性绿地,作为与相邻“田园城市”的间隔地带,并且以此限定“田园城市”的无限制发展。从中央公园的圆心处有6条干道均匀呈放射状向外扩散,以作为城市中心与城外绿地相联系的快速交通体系[8]。这一模式与统筹城乡一体化发展的构想一脉相承。

田园城市的突出特点在于它充分考虑到了城市和乡村二者各自的优缺点。城市的有利因素在于其高效的市政服务设施和丰富的就业机会,不利条件则表现为自然环境的恶化;乡村则拥有好的自然环境,却没有城市的物质设施与就业机会,生活略显单调。可以说,田园城市模式很好地兼容了城市与乡村二者的优点[7]。实现人与自然、人与水、人与城市的和谐发展。

3.2.4 强化监督和预警机制

对于水环境的质量和运行状况要建立长效的监督制度和预警机制。在现有法律的基础上,编制更加完善的法制和规范体系,为城市水环境的保护提供完善的法制保障。提高群众和加强媒体的舆论监督作用,对破坏水环境的单位和个人要敢于曝光。

培养一批专业技术人才,对水环境可能出现的情况做出科学判断、并能采取有效的措施加以解决;利用网络建立远程实时监督平台,对重点的污染源和污染地区进行监控,使水环境朝着良性的方向发展。

城市水环境的建设和保护,可跳出对其本市一个点的治理,由点到线,由线到面,直到整个流域,尝试建立跨市、跨省的非官方非营利的第三方流域管理委员会,对整个流域的城市水环境进行统一的规划管理,避免上游城市只顾自身发展,加重下游的治理压力。

3.3 建设城市水经济和水文化

城市水经济主要指因“水”的存在而产生的与之有关的事务,包括建设适合自身经济发展模式的水市场和发展沿河的旅游业和娱乐业,等等。在建设中,可引入市场机制,实行谁污染谁付费,既解决了河流污染治理资金不足的难题,又促进了城市的社会经济发展[2]。

在治理过程中,如果千篇一律的裁弯取直,高坝蓄水等,不但会减弱河流的天然调蓄功能,还会加重城市的内涝机率,影响城市的美观。因此,设置一定数量的亲水台阶,亲水广场,不仅使市民有了更好的滨水景观,同时增进了人与水的亲近。在规划初期,则注意引导人们把传统的被动防洪意识转变为主动蓄洪,甚至主动迎洪。

同时需提出,水环境的治理并不是一项单纯的工程建设,它也是一种城市水文化的体现。将城市文化融入到水景观中,建设生态城市,山水城市。体现人与水,人与自然和谐相处,对提升城市形象,改善市民工作、生活环境,提高市民对城市的认同感和归属感有一定的推进作用。

4 结论

水环境的改善和恢复,需要长时间的坚持。它不仅决定城市的发展命运和方向,而且直接影响生命的生存状态。“亡羊补牢,为时不晚”,让我们共同携手,保护水环境,保护生态系统,保护我们唯一的地球。

[1]王利冰.关于城市水环境建设中若干问题的探讨[J].山西水利科技,2004(8)

[2]郝俊国,袁一星.城市水环境评价与技术[M].哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,2008

[3]孙丽华.浅谈经济发展与城市水环境保护[J].水利天地,2008(11)

[4]高晶,郝改枝,杨庆生.城市水环境安全的影响因素及其维护对策[J].内蒙古水利,2009(1)

[5]霍铮.城市湿地在城市水环境建设中的开发利用[J].北京水务,2009(3)

[6]许晓彤.城市水环境的思考[J].安徽水利水电职业技术学院学报,2002(9)

[7]海云志.试论未来城市发展的趋向及其现实意义[J].江苏城市规划,2009(5)

[8]黄琳,张祚.田园城市理论对我国城乡土地利用问题的启示[J].安徽农业科学,2006(18)

[9]沈清基,林观众.我国城市水环境存在问题及滨水地区规划建设动向[J].上海规划研究,2004(3)

[10]柴向阳,霍瑞林.城市水环境初步探讨[J].昭乌达蒙族师专学报,2004(3)

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