摘 要:文章從城市排水工程解釋概念入手,分析了當代城市排水工程面臨的系統(tǒng)性問題。通過對其成因的深入分析,針對排水工程的熱點難點問題,提出了對策和解決思路。
關鍵詞:城市排水工程;水資源;水污染;雨污分流;海綿城市
隨著我國經(jīng)濟的迅猛發(fā)展,人民生活水平的迅速提高,城市對排水工程的要求也隨之提高。如何破解城市排水工程面臨的缺水、內(nèi)澇、污染等系統(tǒng)性問題,順應時代發(fā)展的潮流趨勢,是城市管理和市政行業(yè)必須深入研究的課題。
1 城市排水工程的概念
城市的雨水、生活污水、工業(yè)生產(chǎn)排出的廢水等,需經(jīng)過渠道、泵站、污水處理廠等進行處理排放,這些工程設施及構(gòu)筑物統(tǒng)稱城市排水工程。排水工程是城市功能運行的重要基礎設施,是城市環(huán)境保護特別是水環(huán)境保護的重要環(huán)節(jié)。
2 城市排水工程面臨的系統(tǒng)性問題和成因分析
2.1 水資源短缺
我國人均水資源占有量2100立方米,僅為世界平均水平的28%,列世界第125位,全國2/3的城市不同程度缺水,而且時空分布不均,水旱災害年均影響上千萬人口。
就缺水而言,主要有三種基本類型:一是資源型缺水,即水資源可利用量小于用水需求,這種情況主要發(fā)生在北方地區(qū)和南方?jīng)]有大江大河通過的沿海地區(qū);二是水質(zhì)型缺水,即水資源可利用量大于用水需求,但水體受到污染,不符合城市用水的水質(zhì)要求,這種情況主要發(fā)生在水資源豐富、人口稠密的南方地區(qū),而在資源型缺水地區(qū)水污染問題往往也比較嚴重;三是工程性缺水,城市用水需求不能由城市給水工程完全滿足,這種情況在現(xiàn)階段大部分城市已經(jīng)少見。
2.2 城市內(nèi)澇
我國城市的暴雨重現(xiàn)期設定值普遍過小,數(shù)十年來城市大規(guī)?;A設施建設并未涉及“城市地下”部分。近年來全國各地城市在暴雨來臨時普遍發(fā)生城市局部內(nèi)澇災害,從北京、廣州、杭州到濟南、滁州、哈爾濱,一時間“到某城來看?!背闪司W(wǎng)絡熱詞。據(jù)調(diào)查,國內(nèi)351個城市有62%的城市存在不同程度的內(nèi)澇問題,57個城市的最長積水時間超過12小時。
造成內(nèi)澇有多方面的成因。近年來地球氣候變化加快,極端天氣不斷出現(xiàn),暴雨出現(xiàn)概率有所增加。城市快速擴張形勢下,硬質(zhì)地表(混凝土、瀝青路面等不滲水材料)徑流系數(shù)偏大,缺乏有效的透水面積。合流制排水系統(tǒng)存在暴雨時期排水能力有限的問題。城市個別節(jié)點高程造成的雨水外排限制等。
2.3 水污染
城市水體污染問題越發(fā)嚴重。湖泊、河流等地上水體,和地下水體都存在不同程度的遭受污染情況。60%左右的平原區(qū)地下水水質(zhì)劣于Ⅲ類,118個大中城市地下水已普遍受到污染。20.8萬公里的重要江河河段中,Ⅴ類和劣Ⅴ類水達到20%左右的份額。
我國作為最大的發(fā)展中國家,在經(jīng)濟快速增長的同時,也付出了環(huán)境遭受污染的慘痛代價。環(huán)境總?cè)萘棵媾R極限,城市中的工業(yè)企業(yè)向地表排放大量的工業(yè)廢水,甚至超標超額排放。城鎮(zhèn)化水平的攀升也使居民生活污水排放量激增。城市總體污水處理率偏低,部分城市污水不能處理。不容忽視的還有水體二次污染問題即第二環(huán)境問題,污水處理廠工藝落后,運行管理缺失,處理后的城市污水不達標。
3 針對熱點難點問題,提出對策
3.1 加強污水處理廠建設,提高城市污水處理率
加強污水處理理論研究,處理工藝升級換代;新建、改擴建現(xiàn)有污水處理廠,提高城市污水處理率。
根據(jù)哈爾濱市總體規(guī)劃(2011-2020),至2020年,新建及升級馬家溝文昌、何家溝群力、何家溝平房、信義溝公濱等14座污水處理廠,污水集中處理率達到90%以上。
3.2 參考先進國家的成功經(jīng)驗
在財力允許的情況下,推進雨污分流制的排水體制改造,在城市新建區(qū)實行雨污分流制,進行分流制的降雨初期污水處理的探索研究工作。
國外發(fā)達國家的城市排水經(jīng)過百余年的建設,一般暴雨重現(xiàn)期已經(jīng)提高到“五至十年一遇”,甚至“十五年一遇”。法國巴黎的地下水排水系統(tǒng)有2300公里長,東京的地下排水系統(tǒng)堪稱地下宮殿。而且這些發(fā)達城市有兩套系統(tǒng),即處理一般降雨的小排水系統(tǒng)和應對極端暴雨情況的大排水系統(tǒng),值得注意的是,大排水系統(tǒng)暴雨重現(xiàn)期很大,是由排水渠道、蓄水池、公路道路、水體等多種設施組成的綜合排水系統(tǒng),確保極端雨洪的及時排泄和綜合吸納利用。
3.3 建設“海綿城市”
近年來國內(nèi)興起了建設“海綿城市”的熱潮。2014年11月3日,住建部發(fā)布《海綿城市建設技術(shù)指南》;2015年1月20日財政部、住建部、水利部辦公廳聯(lián)合印發(fā)了《關于組織申報2015年海綿城市建設試點城市的通知》;國家正在推廣和應用低影響開發(fā)建設模式(LID模式),意圖利用城市水系、道路、綠地等用地的吸納功能,對降雨進行吸收利用,在利用中保持水文特征基本不變,從而達到削減徑流負荷、保護和改善生態(tài)、防止內(nèi)澇和節(jié)約水資源的目的。
海綿城市是指城市能夠像海綿一樣,在適應環(huán)境變化和應對自然災害等方面具有良好的“彈性”,下雨時吸水、蓄水、滲水、凈水,需要時將蓄存的水“釋放”并加以利用。
海綿城市的建設理念,是“回歸自然的水文循環(huán)”。利用城市水系、道路、綠地等用地的吸納功能,讓它們像“海綿”一樣對降水進行吸納、按需求排放和再利用。要充分考量各個不同的氣象、水文、水系、地形的不同情況,確定控制目標。一般說來,海綿城市控制目標有徑流污染控制、徑流總量控制、雨水資源化利用、徑流峰值控制等,制定規(guī)劃原則和實施策略,通過土地利用布局的方式進行實施。
雨水利用模式要從傳統(tǒng)的以排為主轉(zhuǎn)變?yōu)橐晕绽脼橹?,從?guī)劃設計開始,貫穿施工及維護等整個建設及運行過程,城市各部門各專業(yè)要統(tǒng)籌協(xié)作,構(gòu)建低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)。建設海綿城市具體工程措施包括盡量采用透水性路面、地面,利用停車場、綠地等公共區(qū)域建立地下雨水收集池、建立地下大型雨水調(diào)蓄池等控制性工程。
4 結(jié)束語
城市排水工程是關乎民生的系統(tǒng)工程,隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展,人民對城市排水工程的要求越來越高。經(jīng)歷了從“排污水、不內(nèi)澇”的低端要求向“山清水秀、循環(huán)利用”的高端要求的轉(zhuǎn)變。應加強對城市排水工程的系統(tǒng)研究,把握城市排水工程研究的新趨勢,促進城市經(jīng)濟社會的健康發(fā)展。
參考文獻
[1]謝映霞.從城市內(nèi)澇災害頻發(fā)看排水規(guī)劃的發(fā)展趨勢[J].城市規(guī)劃,2013,2.
[2]王文亮.海綿城市建設要點簡析[J].建設科技,2015,1.
作者簡介:張洪立(1976,12-),男,黑龍江省哈爾濱人,給排水工程師,注冊城市規(guī)劃師,研究方向:市政工程規(guī)劃,給排水設計。