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规划好建设好管理好城市“命脉”

论文类型 技术与工程 发表日期 2002-01-01
来源 《中国建设报/中国水业》第1期
作者 邵益生
摘要 邵益生 城市水系统   从城市水资源开发、利用和保护的行为过程看,人们从水源取水,再将原水净化后供给用户,用户使用后将污水排入环境等活动构成了一个由“水源→供水→用水→排水”等系统组成的城市水循环系统。这是自然和社会的耦合系统。该系统按传统模式(图1a)每循环一次,水量 ...

邵益生

城市水系统

  从城市水资源开发、利用和保护的行为过程看,人们从水源取水,再将原水净化后供给用户,用户使用后将污水排入环境等活动构成了一个由“水源→供水→用水→排水”等系统组成的城市水循环系统。这是自然和社会的耦合系统。该系统按传统模式(图1a)每循环一次,水量就可能减少20—30%,水质也会随之降低甚至变为污水。污水排入环境后,又会进一步污染水源,从而形成恶性循环。这是城市水系统在失控状况下的必然结果。从系统科学的观点来看,城市水问题或水危机的实质是城市水系统的恶性循环。这是当前我国城市水资源难以持续利用的原因所在。因此,建立城市水系统的良性循环模式是实现城市水资源可持续利用的关键。初 步分析表明,有三种基本途径可以改良城市水系统的循环模式:
  一是在城市水系统中增加节水(包括需水控制)了系统(图1b),不仅可减少取用水量和污水排放量,还能减少供水、排水和污水处理设施投资,进而降低企业综合经营成本和消费者的水费总支出。这是一种多赢的循环模式。
  二是在城市水系统中增加治污(包括清洁生产)子系统(图1c),可大大削减污染物,改善排水水质,有助于遏制水环境污染,保护取水水源,促进城市水系统的良性循环。
  三是在城市水系统中增加再生水回用(包括中水)子系统(图1d),相当于增加了系统的供水能力和可用水量,同时也可减少从水源的取水量。

  以上三种途径,虽然方法不尽相同,但殊造同归,都有助于促进城市水系统的良性循环。因此,加强节水、治污和再生水回用力度是建立城市水系统良性循环机制,实现城市水资源可持续利用的关键。为此,要贯彻落实“节流优先、治污为本,多渠道开源”战略方针。

城市水网

  从水资源的空间分布和水资源开发利用设施的空间布局的结构特征看,城市水系统就像一张撒布在城市地域中的水网(图2)。这张网由地表水网、地下水网、供水网络、排水网络、中水网络等组成,彼此间关系密切,既相互促进,又相互制约。

  地表水网由河道、水渠、湖泊、池塘等有形水体组成,又称地表水系。由于受区域自然、 气候和环境条件的影响,不同城市地表水网的发育程度差异很大,华北和西北地区的多数城市发育较差,而南方地区的许多城市则水网密布。
  地下水网由有形的地下水井群和无形的地下水渗流场构成。地下水网不仅是许多城市尤其是北方城市的主要供水水源和供水设施(如井群),而且也是影响城市地基稳定和市政基础设施安全的重要因素,如西安等城市出现地裂缝和地面沉降等问题就与地下水网被破坏有关。
  供水网络由取水口、输水管道、净水厂、配水管道和户内上水道等组成。供水网络遍布城市各地,进入千家万户,这是一张与其他市政基础设施关系最为密切,政府和市民也最为关心的特殊网络,是城市的“动脉”。
  排水网络由市政和企业的排水管道、户内下水管道、排水泵站和水处理厂等构成。排水网络是城市生活和工业废水的排泄和净化系统,其总体覆盖范围与供水网络相似,但其密度和覆盖率则明显偏低。
  中水网络由废水或污水再生处理厂(站)和回用水管道或中水道组成。目前主要有两类系统:一类是建设在居民小区、宾馆饭店或工厂企业内部的小循环系统,通常叫中水系统或回用水系统;另一类是在城市集中式污水处理厂基础上建设的城市污水再生回用系统,目前仍处于 试点和示范阶段。
  从系统的功能看,城市水网是城市水系统的循环载体,因此,规划、建设和管理好城市水网是建立城市水系统良性循环机制的基础条件。而现状是规划欠系统,节水、排水、污水处理和回用工程严重滞后,厂、网建设不配套,管理不统一。其结果是管网设施不足与设施闲置并 存,水基础设施投资效益得不到充分发挥。城市大网络从城市组成要素的结构特征看,城市是一个由水网、电网、路网、供热网、燃气网、通讯网、消费网等构成的大网络系统(图3)。

  在这个网络中,水网是市政基础设施和服务设施的重要组成部分,对城市的经济发展、社会稳定和环境改善起着至关重要的作用。当然,水网并不是孤立存在的,它与其它许多网络之间存在着相互交织、相互影响、相互促进和相互制约的密切联系,如水网服务于消费网,却依赖于电网,也常常受制于路网,与电网、供热网、燃气网、信息网的管线之间也需要协调。否则,便可能存在安全隐患,或出现“管线打架”现象,进而导致市政工程建设的重复、返工、浪费等后果。显而易见,城市水网是城市大网络系统中不可分割的有机组成部分,应将其纳入城市大网络系统,统一规划,统一建设,统一管理。
  当然,如果站在一个更大的区域层次上审视城市,每个城市都只是更大的区域资源、环境和经济网络中的一个结点。因此,在区域水资源配置和城市水系统建设中,一定要处理好不同层次间的衔接关系,既要根据区域发展战略从宏观上对水资源进行合理的分配和总量控制,又要按照具体城市的可持续发展目标,在规划、建设和管理城市大网络的具体实践中,加强城市水网的规划、建设与管理,进而促进城市水系统的良性循环。
  认识与建议①城市水问题和水危机的实质是城市水系统的恶性循环,实现城市水资源可持续利用的关键是建立城市水系统的良性循环机制,而建立这一机制的基本途径是节水、治污和再生水回用。为此,要坚定不移并因地制宜地贯彻落实“节流优先、治污为本、多渠道开源”的战略方针。
  ②城市水网是城市水系统的循环载体,规划、建设和管理好城市水网是促进城市水系统进 入良性循环的基础条件,而现实情况是规划欠系统、建设不配套、管理不统一,需引起有关部门的高度重视。
  ③城市水网是城市的“命脉”属于重要的市政基础设施和服务设施,是城市大网络系统 中不可分割的有机组成部分,应纳入城镇体系规划和城市总体规划中统一部署、统一实施和统 一管理,应研究、探索编制城市水系统专项规划的理论、方法与途径。

(作者单位:中国城市规划设计研究院)

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