论城市水环境的综合治理
2010-08-15张志方
张志方
(黑龙江省工程咨询评审中心,哈尔滨150001)
人类“傍水”聚居,发展而为城市,说明了水环境在城市发展中的重要地位。它不仅提供了人类赖以生存的水资源,而且维系和影响着整个城市生态系统的物质和能量循环。然而,在城市发展过程中,由于人类活动的结果,许多河道被污染、被废弃、被填埋,城市水体的素质、分配、功能和生态系统都不同程度地发生了变化,特别是由于近代工业的发展,人口的过度集中,城市水环境普遍遭受污染,生态受到破坏,致使城市河网的综合能力日趋减弱,这已成为当前突出的城市环境问题。
1 何为水环境
水环境的概念有狭义和广义两种理解,狭义的“水环境”指的是水质,目前在城市环境规划指标体系中水环境分项指标主要指城市地表水COD平均值和饮用水水源水质达标率。广义的水环境正如《中国水利百科全书》中所解释:“水环境广义指水圈,而通常则指江、河、湖、海、地下水等自然环境,以及水库、运河、渠系等人工环境”。即包括自然状态下的水资源条件(水资源量、水资源时空分布及其特征等),又包括采用各种工程措施和非工程措施对水进行控制、调节、治导、开发、利用、管理和保护的程度。也就是可以减轻或免除水旱灾害的保障标准,供给人类生产、生活所必需的水源条件和保障能力。因此在研究生态城市时,水环境主要包括自然生物赖以生存的水体环境,抵御洪涝灾害能力,水资源供给程度,水体质量好坏、水利工程景观与周围的和谐程度等多项内容。
2 目前水环境在城市中存在的问题
2.1 城市建设给水环境带来的问题
城市发展需要建设,尤其是市政基础建设,包括道路系统,给排水系统等,如果这些基础不完善或前瞻性不够,在随后的城市开发过程中必然要付出沉重的代价。中心城区和副中心城市扩大了,发展了,但发展过程中规划、建设方案、设计中缺乏水环境保护意识,未正确处理好用地紧张、马路经济与水网保护、生态保护的关系,伴随城市发展造成水域填占、水质污染、水土流失相当严重,城市河网水环境遭到破坏并急剧破化,加上河网水环境综合治理规划滞后,长期来填占河道现象非常普遍。在城市发展过程中,大量工业、生活污水直排入河,造成河水污染水质恶化,水生态环境遭到严重破坏。
2.2 水利工程对水环境的负面影响
①河道堤岸硬化及河底衬砌:城市防洪工程、河道整治工程传统上以浆砌块石和混凝土工程为主体,采用硬化堤岸河底砌护。由此带来水土隔离,将给自然生态带来了不利后果。导致水的自净能力减弱,水—土—植物—生物之间形成的物质和能量循环系统受到破坏;②裁弯取值:以前的水利规划中为加快洪水宣泄速度,曾有太多的裁弯取值,城市建设使很多弯曲城区河道变成顺直,而古代“风水”最忌水流直泻僵硬,强调水流应曲曲有情。③河道拦坝蓄水:河流是地球上唯一一个连续的自然景观元素,同时,也是大地上各种景观元素之间的联结元素。通过大小河流,使高山、丛林、湖泊、平原直至海洋成为一个有机体。城市河流中用以休闲与美化的水不在其多,而在其动人之态,其动人之处就在于自然。而拦腰水坝已经给这一连续体带来了很大的损害,当水流穿过城市的时候,人们往往不惜工本拦河筑坝,以求提高水位,美化城市,从表面上看是一大善举,但实际上有许多弊端,这些弊端包括:变流水为死水,破坏了河流的连续性,使鱼类及其它生物的迁徙和繁延过程受阻;富营养化加剧、水质下降;丧失美学价值,影响下游河道景观。④水利工程的单一性:传统的水利往往比较单一,以单一的工程建设为主,缺乏与周边环境、周边功能的协调。⑤河道疏浚工程,往往忽视原有河道断面的生态合理性,也使得河道断面出现均一化倾向。这些都可能使生物群落失去栖息生长的条件。
3 城市水环境综合治理措施
3.1 综合规划,保护生态环境
建立生态型城市是我们的目标,因此水环境整治规划必须以生态型、高起点、前瞻性为目标。城市河网水环境整治宜以“满足、恢复、改善、拓展”为原则,做到安全、资源、环境有机结合,保持同社会经济发展和人民生活水平提高以及城市、镇村发展规划相协调。应遵循自然、历史规律,不宜过大过多破坏自然习惯,即遵循水的自然运行规则。处理好总平面布置,即根据流域综合规划、水资源规划、城市总体规划及功能区划分规划等,研究分层、分类水系走向、沟通的布局,使之具有可能性和可行性;应着重研究河网水系的通、流问题,即水体进出流动、补水办法和措施;强化治污措施,通过纳污能力分析,提出治污要求,最终消除污水直排水体、使水质达标。此外还必须重视总平景观布置和河道功能拓展问题,使城市河网水环境最终达到“岸清水绿、通、流、游顺顺畅游”。
3.2 多元化水利工程设计
传统的水利设计一般注重单体工程,近年来虽开始注重与周边环境协调,但从现代水利、城市水利角度衡量,尚存在欠缺,因此有学者提出水环境工程设计应为生态城市建设服务,改变单一水利工程设计的旧思路,从综合整治角度搞好设计。对骨干河网布置、断面尺寸选择上,通过水力计算,结合流域、城市防洪、城市总体规划、水资源规划确定,以达到满足安全要求;对支、细河网设计,宜从河网率、城市雨水调蓄之间关系着手,做到通、蓄兼顾。在线路上,骨干河道不宜过分强调笔直,宜以保持自然弯曲,适当整治,使之总平设计达到“排得出、引得进、水流畅、河道顺、环境美”。对断面结构选择上,宜以“软硬”结合为前提,按不同区域、不同位置、不同地质,从纵、剖、面、立四方面进行比较,以做到亲水性、安全性、协调性(所谓“软”指得是大斜坡、生物护坡;“硬”是指刚性体护岸)。认真研究河网、水环境及周边城市功能,对不同的功能区(商住、学校、公园、园区、农村)对水环境要求进行断面布置和选择,以达到环境、生态和谐的目的。对于为满足行洪安全的骨干河道、支河、细化河网的护岸问题,除遵循因地制宜、区别对待的原则外,还应根据地质条件、地块条件和环境条件的要求。
3.3 河道清淤
经常进行河道底污泥疏浚不仅可使蓄水量得到有效的恢复,而且可大大减少水体的有机污染,是河网水体变清综合整治中行之有效的措施之一。
3.4 建立湿地公园
湿地在城市生态系统中的作用十分重要,因此,在水环境整治设计中要合理进行保护,结合地块开发,功能区划分和防洪、排涝、蓄水要求,协调处理湿地保护。现在哈市的松北区、群力新区都建了湿地公园,美化了环境,保护了生态环境。
3.5 调水、配水和补水工程设计
规划中除要有通、流总体安排外,具体措施中要十分注重调水、配水和补水工程设计,在截污、治污的基础上,通过合理配水和补水,使河网水体活起来,达到恢复和改善水质的目的,为恢复自然生态奠定基础。
3.6 提高人的素质,爱护生态环境
加强河道环境管理十分重要,采用市场化操作,专业队伍承包管理维护水面洁净是个有效办法。但这个措施是建立在人们素质提高、截污除污、垃圾集中处理的基础上。对于面广量大的农村或城郊河网,水环境污染治理、垃圾集中处理更须政府和群众的共同努力。农村生态环境保护和治理规划和实施,对源头进行控制,可有效地促进城市周边水环境的改观,这是搞活城市水环境的又一个基础条件。
3.7 实施污水管网改造工程
大规模实施以污水管网改造为重点的城市水环境综合整治工程。以人为本,充分认识城市污水管网改造的重要性,在城市水环境综合整治工程决策过程中,目标是还河流清水,水环境综合整治工程的主要内容:①整治污染面,对污染严重的河流进行截污、疏浚和河堤治理;②截断污染源,对居民排水单元户进行雨污分流改造;③变污水为清流,新建污水处理厂,增加污水处理能力。
3.8 城市污水管网改造一体化建设
科学发展,实施城市污水管网改造一体化建设,完整的污水处理系统必须拥有匹配一致的污水收集系统和处理系统。将污水收集系统和处理系统作为一项系统工程同时规划、同时设计、同时施工、同时投产,实施污水收集、输送和处理一体化建设。不断健全完善城市污水收集管网,既保证了污水不进河流,提高水环境质量,又使污水处理厂有污水处理,充分发挥其作用。
[1] 李志东.他山之石可以攻玉武汉市水环境综合治理经验的启示[J].黑龙江水利科技,2008,36(05):85-86.
[2] 王明军,包广来,许月光.中小河流治理与管理问题[J].黑龙江水利科技,2008,36(01):125.